专利名称：一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法
技术领域：
本发明涉及一种油气勘探中地震资料的检测方法，特别是关于一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法。
背景技术：
随着地震勘探技术的深入和发展，油气勘探已经由常规的构造性油气藏勘探向隐蔽油气藏勘探转变。利用地震资料检测地层倾角、地下断层、裂缝、岩性变化以及地质体的边缘等结构对隐蔽油气藏勘探有着重要的意义。目前业界通常采用三维地震勘探技术，其产生的数据量巨大，即便是叠后数据，其数据量一般也为几十GB (千兆)。因此，在处理如此庞大的数据时，所采用技术的高效快速性尤为重要。油气勘探中所采集的海量地震数据中往往夹杂着各种噪声，而各种噪音对后期处理将产生严重的影响。故而所采用技术必须具有良好的抗噪性能。常规的地震资料横向不连续性检测技术包括第一代相干体算法、基于相似性度量的第二代相干体算法、基于特征结构分解的第三代相干体算法以及局部结构熵算法。第一代相干体算法采用相邻道之间的相关来度量横向不连续性，对噪声敏感；第二代相干体算法采用分析窗内各道的相似性来度量横向不连续性，分辨率受限；第三代相干体算法对分析窗内各道构成的协方差矩阵进行特征分解，利用最大特征值与所有特征值之比来度量地震资料的横向不连续性。上述各算法的时间分析窗通常要大于等于一个子波的持续期，且其运算量随着分析窗的增大而急剧增大。由于 2DCWT(2-Dimensional Continuous Wavelet Transform,两维连续小波变换)可以通过二维FFT (i^ast Fourier Transform，快速傅里叶变换)来快速实现，并且可以对地震信号进行多分辨分析，即可以在受噪声干扰较小的尺度下分析地震资料，故而2DCWT 可以解决常用技术的运算量大和抗噪性能差的问题。Bouchereau于1997年首次将2DCWT 用于检测地震资料的不连续结构，所使用的小波为二维Morlet小波，但二维Morlet小波在低波数时其空间局部化性质较差，因此不能大规模用于地震资料处理。另外，目前业内经常使用三维地震资料，二维算法并不能充分利用三维地震资料的空间相关性。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于高维连续小波变换的地震资料不连续性检测方法，该方法可充分利用三维地震资料的空间相关性，大规模用于地震资料处理。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其包括以下步骤1)采集地震资料，预处理后得到三维地震数据体 f(x, y，t)，其中，x，y表示位置坐标，t表示时间轴；2)对三维地震数据体f (χ)每道进行 Hilbert变换，得到复地震道F(X)
权利要求
1.一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其包括以下步骤1)采集地震资料，预处理后得到三维地震数据体f(X，y，t)，其中，X，y表示位置坐标， t表示时间轴；2)对三维地震数据体f(x)每道进行Hilbert变换，得到复地震道F(x)
2.如权利要求1所述的一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其特征在于所述步骤幻中，对三维相位余弦数据体WiC(X)进行分块时，子块各个方向上的点数尽量选择2的整数次幂，为64*64*64或者大的子块。
3.如权利要求1所述的一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其特征在于所述步骤4)中，三维母小波Ψ (χ)采用三维Morlet小波ΨΜ(χ) = exp(i σ · χ) exp {-τ [ ε ,χ2+ε 2-1y2+t2]}+R( σ，τ)其中，σ为调制波数，τ为衰减因子，ε为各向异性因子，R( ο，τ)为修正项，当调制波数的模大于5. 6时，修正项R( ο，τ)忽略不计；τ = 0. 5，ε = 5. 0, ε 2 = 5. 0，σ = (0,0,2)或σ = (0，0，3)，或者在(0，0，2) (0，0，3)之间进行微调，此时调制波数的模对结果影响不大，修正项不能忽略。
4.如权利要求2所述的一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其特征在于所述步骤4)中，三维母小波Ψ (χ)采用三维Morlet小波ΨΜ(χ) = exp(i σ · χ) exp {-τ [ ε ,χ2+ε 2-1y2+t2]}+R( σ，τ)其中，σ为调制波数，τ为衰减因子，ε为各向异性因子，R( ο，τ)为修正项，当调制波数的模大于5. 6时，修正项R( ο，τ)忽略不计；τ = 0. 5，ε = 5. 0, ε 2 = 5. 0，σ = (0,0,2)或σ = (0，0，3)，或者在(0，0，2) (0，0，3)之间进行微调，此时调制波数的模对结果影响不大，修正项不能忽略。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其特征在于所述步骤4)中，尺度因子a的取值范围为10_4<a< 10_3;倾角θ的取值范围为(η/3，2 π/3)，方位角炉的取值范围为W，2ji)。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其特征在于所述步骤4)中，对三维分块相位余弦数据体WiCP(n，χ)进行三维连续小波变换采用快速算法来实现首先将三维分块相位余弦数据体WiCP(n，χ)进行三维傅立叶换得到PhCP_k(n，k)，对经过旋转和伸缩的三维小波进行三维傅里叶变换得到然后在波数域将PhCP_k(n，k)和f进行相乘；最后对此结果进行三维逆傅里叶变换，得到一个三维连续小波的空间位置体 CWT—3 〔η,α,χ,θ,φ)。
7.如权利要求5所述的一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其特征在于所述步骤4)中，对三维分块相位余弦数据体WiCP (η，χ)进行三维连续小波变换采用快速算法来实现首先将三维分块相位余弦数据体WiCP (η，χ)进行三维傅立叶换得到PhCP_k (η, k)，对经过旋转和伸缩的三维小波{α~1^θ,φ (b -力丨进行三维傅里叶变换得到iT ( R~(k》；然后在波数域将W!CP_k(n，k)和f进行相乘；最后对此结果进行三维逆傅里叶变换，得到一个三维连续小波的空间位置体:CWT— ^η,α,χ,θ,φ)。
全文摘要
本发明涉及一种基于高维小波变换的地震资料不连续性检测方法，其包括以下步骤1)采集地震资料，预处理后得到三维地震数据体；2)对三维地震数据体每道进行Hilbert变换，以此得到三维相位余弦数据体；3)对三维相位余弦数据体进行分块；同时根据不连续的尺度和地质目标选择尺度、倾角和方位角的搜索范围；4)对每个三维相位余弦数据体子块进行三维连续小波变换；5)利用每个三维相位余弦数据体子块的三维连续小波变换系数模给出地震资料的不连续性度量，得到分块不连续性数据体；6)将生成的分块不连续数据体进行拼接，得到整个地震资料的不连续性数据体。本发明方法运算量少，能够多尺度的检测地震资料的不连续性，因此，可广泛用于地震资料的检测过程中。
文档编号G01V1/28GK102298155SQ20111013435
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月23日 优先权日2011年5月23日
发明者刘永江, 姜秀娣, 安琪, 宋亮, 朱伟林, 李丽霞, 王晓凯, 王清振, 糜芳, 翁斌, 赵伟, 陈文超, 高静怀 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心, 西安交通大学