[发明专利]一种基于地震记录变子波模型提高地震资料分辨率的方法

说明书

技术领域

本发明属于油气勘探中地震资料分析与处理领域，涉及该领域的一种基于自适应时-频变换的提高地震资料分辨率处理的技术，具体地说，是关于一种基于地震记录变子波模型提高非平稳地震资料分辨率的方法。

背景技术

常用的提高地震资料纵向分辨率的方法(例如谱白化方法、各种反褶积方法)，其理论基础是传统的褶积模型。这一模型基于若干基本假设，其中之一就是假设子波是平稳的，即假设子波在地下传播过程中不随时间变化。然而，实际中子波常常是非平稳的，这使得以该模型为理论基础的提高分辨率的方法，在许多情况下难以取得好的效果。为此，一些学者提出了反射地震记录的另一种模型，这种模型认为子波在地下传播过程中随着传播时间发生变化，不同时刻到达检波器的子波的波形是不同的，反射地震记录是这些具有不同到达时的子波的叠加。这种模型被称为非平稳地震记录模型。地震记录的非平稳性主要是由波前扩散和频率衰减效应引起的，波前扩散可以用几何扩散函数来校正。由频率衰减引起的非平稳效应，即所谓的Q效应。反Q滤波和时变谱白化方法是常用的频率衰减补偿方法。但是，由于Q值较难求准，而限制了反Q滤波方法的应用；而时变谱白化方法处理的结果难以确保地震记录局部能量相对关系。将地层视为单Q值的黏弹性介质，Margrave和Lamoureux(Margrave，G.F.，M.P.Lamoureux，2001，“Gabor deconvolution，”CREWES Research Report，vol 13，pp.241-276，pp.252-253)给出了一个非平稳地震道模型的显式表达式。以这一表达式为基础，在假定反射系数序列满足白噪假设的前提下，他们又提出了一种Gabor反褶积方法，直接将Wiener反褶积算法扩展到待分析信号为非平稳的情况。然而，由于按照单Q值模型同时求解不同时刻的反褶积算子，使得Gabor反褶积方法对地层Q值随深度变化的情况效果不佳。

发明内容

基于现有技术中所存在的上述问题，本发明目的是提出一种基于地震记录变子波模型提高地震资料分辨率的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于地震记录变子波模型提高地震资料分辨率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构造分子-Gabor窗，将非平稳地震记录自适应地划分为若干平稳的片段，每个片段中拥有一个近似不变的等效子波，且所述等效子波易于从该片段中提取出来；

2)用第1)步构造得到的分子-Gabor窗生成分子-Gabor标架，将非平稳地震记录变换到分子-Gabor域；

3)在分子-Gabor域，对每个分子-Gabor窗内的地震记录片段所对应的分子-Gabor系数进行拓频和能量补偿处理；

4)将处理后的分子-Gabor系数反变换到时间域，得到提高分辨率后的地震记录。

所述步骤1)中，分子-Gabor窗通过单位分解法构造，具体分为三个步骤：

①生成满足单位分解的原子窗族

选择基本原子窗函数G(t)为Lamoureux函数，用G_j(t)＝G(t-jΔt)表示中心位于第j个采样点上的原子窗，对原子窗族{G_j(t)：1≤j≤N}按下式归一化：

gj(t)=Gj(t)/Σi=1NGi(t)---(1)]]>

N为地震道采样点的个数，由(1)式可得一组满足单位分解的原子窗族{g_j(t)：1≤j≤N}；

②构造初始分子-Gabor窗