基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及物理探测回波信号的识别与提取，具体地说是一种基于相位准则的物 理探测回波信号识别与提取方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着地震勘探程度的不断提高，勘探对象越来越复杂隐蔽，例如埋藏深、面 积小、厚度薄的储集体，在常规地震剖面上常对应弱反射甚至无反射，目标体信号基本被较 强的背景信号所淹没。特别是河道砂体、薄储层和深层目标等等，所产生的反射信号微弱。 因而需要针对地震反射弱信号开展处理及预测工作，以提高弱信号勘探目标预测精度，从 而满足勘探需求。
[0003] 众所周知，无论是何种信号（弹性波的、声波的或是电磁波的）都是以其相位、频 率、振幅三个特征量来表征的。一直以来，国内外都是利用振幅准则来识别回波信号。但该 种方法存在以下局限性：其一，地震波在地下介质中传播时衰减比较快，当信噪比〈〈1时， 同相轴难识别，该方法将失效；其二，回波信号受余震影响非常严重；其三，对薄层的回波 信号识别困难；其四，对弱反射层的回波信号识别困难。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有方法的不足，本发明目的在于克服上述现有方法的不足而提供一种 能同时分析记录信号及其瞬时参数、具有高准确性以及弱信号识别能力强的反射信号有效 识别与提取方法。
[0005] 实现本发明目的采用的技术方案是一种基于相位准则的物理探测回波信号识别 与提取方法，该方法包括：
[0006] 1)对回波信号进行希尔伯特变换得到相应的解析信号：
[0007]
[0008] X⑴是其解析信号Z⑴的实部，是通过希尔伯特变换得到的Z⑴的虚部；
[0009] 2)根据相应解析可以得到相位Θ⑴的瞬时值；
[0010]
[0011] 3)对彳目号的瞬时相位彳目息做相位补偿，提取初步异常；
[0012] 4)对初步异常提取的信号进行小波变换，准确提取原始波形中的异常信息。
[0013] 本发明中的基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法，能在相同震源能 量的条件下，准确拾取来自地层更深处的回波信息，且较为准确地提取弱反射层的回波信 息，并准确分离、提取薄层顶、底面的回波信息，同时还可以有效压制余震，减小多次波的影 响。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法的流程图。
[0015] 图2-1为回波信号波形图，图2-2为顺时相位的波形图，图2-3为提取初步异常的 波形图，图2-4为对初步异常提取的信号进行小波变换后的波形图。
[0016] 图3-1为薄层结构示意图，图3-2为信号处理示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0018] 如图1所示，本发明基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法，包括如 下步骤：
[0019] S100、对回波信号（如图2-1所示）进行希尔伯特变换得到相应的解析信号：
[0020]
[0021] X⑴是其解析信号Z⑴的实部，尋)是通过希尔伯特变换得到的Z⑴的虚部。
[0022] S200、根据相应解析可以得到相位Θ (t)的瞬时值；
[0023]
[0024] 顺时相位的波形如图2-2所示。
[0025] S300、对信号的瞬时相位信息做相位补偿，提取初步异常，波形如图2-3所示。
[0026] S400、对初步异常提取的信号进行小波变换，准确提取原始波形中的异常信息，例 如提取出反射系数来说明地下薄层信息，如图2-4所示。
[0027] 本发明是基于相位准则来识别回波信号的，对地下薄层具有较高的分辨能力，如 图3所示，图3-1为薄层结构，对于薄层，如果顶、底面的两个反射信号复合在一起了，我们 在时间轴上是很难分开它们的，这就是分辨薄层很困难的原因。但是本发明利用相位信息 加上小波处理，就能够减小一个波在时间轴上所占的空间，而将其分离开来。图3-2中的波 形a是经过顶面和底面两个反射信号复合在一起的原始信号，波形b是对波形a经过上述 步骤SlOO中希尔伯特变换得到的瞬时相位谱；波形c中正向箭头和负向箭头，与波形a中 的tJP 相对应，即为薄层的顶、底界面，从而实现分辨薄层。
[0028] 采用本发明方法，对于一个新的反射信号，不管它是多么微弱，只要它存在，虽然 无法用能量去判别它在哪里，但是通过本发明方法利用其相位信息准确地把它"找"出来， 这就是相位准则的优越性。
【主权项】
1. 一种基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法，其特征在于，包括： 1) 对回波信号进行希尔伯特变换得到相应的解析信号：x(t)是其解析信号Z(t)的实部，i(l)是通过希尔伯特变换得到的Z(t)的虚部； 2) 根据相应解析可以得到相位Θ⑴的瞬时值；3) 对信号的瞬时相位信息做相位补偿，提取初步异常； 4) 对初步异常提取的信号进行小波变换，准确提取原始波形中的异常信息。
【专利摘要】本发明涉及一种基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法，该方法包括：1)对回波信号进行希尔伯特变换得到相应的解析信号：2)根据相应解析可以得到相位θ(t)的瞬时值；3)对信号的瞬时相位信息做相位补偿，提取初步异常；4)对初步异常提取的信号进行小波变换，准确提取原始波形中的异常信息。本发明中的基于相位准则的物理探测回波信号识别与提取方法，能在相同震源能量的条件下，准确拾取来自地层更深处的回波信息，且较为准确地提取弱反射层的回波信息，并准确分离、提取薄层顶、底面的回波信息，同时还可以有效压制余震，减小多次波的影响。
【IPC分类】G01V1/30
【公开号】CN105158799
【申请号】CN201510551273
【发明人】肖柏勋, 金彦, 叶辉, 刘玉, 佘建峡, 刘黎, 李太全, 张佩, 周超
【申请人】武汉市工程科学技术研究院
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月31日