[发明专利]一种地震旋回分析方法

说明书

技术领域

本发明是有关于地震勘探中的高分辨率处理和解释方法，尤其是有关于一种基于希尔伯特变换(HHT：Hilbert-Huang Transform)的地震旋回分析方法。

背景技术

目前，公知的地震旋回分析都是基于窗口快速傅立叶变换(FFT，FastFourier Transform)，需要固定的时间窗口长度，一旦时间窗口长度确定就不能更改，而时间窗口的长度仅对一个确定的频率f₀正确，该频率f₀是所述窗口对应的频率。对于比f₀高的频率，该窗口太大；对于比f₀小的频率，该窗口又太小。因此，该固定的时间窗口的长度对信号的适应性不强，无法应用于非平稳信号。

由于时间窗口的长度只能对应一个确定的频率f₀，利用此窗口信号，经FFT后可以得到对应该窗口信号的频谱F(f)。在此频谱中，令频率误差δ＝|f-f₀|，f∈F(f)，δ越大，所得频率的误差就越大。因此，用窗口FFT进行地震旋回分析，得到的是一个具有很大误差的结果，几乎不能用。

发明内容

为了解决上述现有技术中所指出的问题，本发明依据信号不同，其频率对应不同窗口这个特性，利用HHT这个工具，实现对地震信号每一点的时频分析，得到每一点的频谱准确值。从而可以根据地震信号进行有效的地质层序的识别。

本发明的主要目的是应用希尔伯特变换对地震剖面的地震信号进行时频分析和处理，然后进行地震旋回分析，指导超薄储层的预测，使得信号分析更加灵活多变，能更有效地反映地震信号的特征。

为达到上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种地震旋回分析方法，该方法包括下列步骤：对地震层序模型库的地震层序模型的反射系数序列和时频分析图进行希尔伯特变换；对目的层的地震数据进行希尔伯特变换，找出对应该目的层的地震层序模型，以判断该目的层的反射特征。

根据本发明的一实施例，该方法具体包括下列步骤：A：建立地震层序模型库，包括多个与地层层序对应的地震层序模型，每个地震层序模型对应一组反射系数序列及时频分析图；B：对所述反射系数序列进行带通滤波；C：进行希尔伯特变换，通过经验模态分解将反射系数序列分解到不同的频带范围内；D：进行频率扫描，根据反射波频率特征划分地震相；E：对目的层的地震数据进行经验模态分解，得到其时频响应；F：根据上述目的层的地震数据的时频响应，寻找与地震层序模型库有对应关系的模型，进而判断目的层的反射特征。

根据本发明的一实施例，上述步骤C包括下列步骤：C1：找出地震信号的局部最大值点，以其为节点作三次样条插值得到该地震信号的上包络，同样道理，作出地震信号的下包络；C2：计算上下包络的平均值作为包络平均值；C3：计算地震信号与包络平均值的差值；C4：如果所述差值为固有模态函数，则本次筛选停止；否则以该差值作为地震信号重新计算。

根据本发明的一实施例，所述固有模态函数满足以下两个条件：1)在整个数据区间内，极值点的数目与过零点的数目相等或至多相差一个；2)在任意一点处，由局部极大值点定义的包络以及由局部极小值点定义的包络的均值为零。

根据本发明的一实施例，所述地震层序模型包括正旋回模型、反旋回模型、正-反旋回模型和反-正旋回模型。

根据本发明的一实施例，所述反射系数序列由地层速度和密度所决定， 并满足下列关系式：

R=ρ2v2-ρ1v1ρ2v2+ρ1v1]]>

其中，R为反射系数，v为地层速度，ρ为地层密度。