[发明专利]一种基于小波变换的高频延拓方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探资料处理等数字信号处理领域，具体涉及一种基于小 波变换的高频延拓方法。

背景技术

吸收衰减严重、地震资料分辨率低是我国西部沙丘和西南碎屑岩探区油气 勘探的一个突出问题。常规基于褶积理论的高分辨率处理手段，通常无法保证 处理后的保真性和信噪比。因此，开展能够在保护振幅特征和信噪比前提下， 有效提高叠前叠后资料的分辨率非常重要，可以为高分辨率地震成像和精细储 层解释提供高质量基础资料。

目前高分辨率处理方法的发展趋势集中在以下几个方面：地层吸收补偿和 相位校正；反褶积方法研究；高精度速度分析和动校正方法研究；高精度静校 正方法研究；高精度同相叠加方法研究；叠前、叠后信噪比增强方法研究；叠 前、叠后频谱展宽方法研究；高精度成像方法研究；地震岩性处理技术等，从 物探的发展角度来看，高分辨率技术正从中浅层向深层、从简单构造区块向复 杂区块延伸，从时间域成像到深度域成像，而且要求高分辨率处理与岩性处理 相结合。另一方面，三维VSP、高分辨率井间地震勘探、多波多分量地震勘探等 新技术也在蓬勃发展。

高分辨率处理技术已经达到较高水平，各种改进的反褶积算法层出不穷， 如确定性子波反褶积方法、时变谱白化方法、特征值提高分辨率法、独立分量 法(ICA)和盲反褶积等。众多的地球物理工作者多年来致力于高分辨处理的研 究，总结出大量的实用处理方法，并将很多现代科学成就如混沌理论、分形科 学、小波理论、神经网络方法、模式识别方法等应用于地震资料处理领域，有 不少方法已经应用于生产实际并取得了较为显著的实际效果。

在地球物理信号处理中，常规基于褶积理论的高分辨率处理手段，通常无 法保证处理后的保真性和信噪比，对偏移成像及反演、储层描述带来严重影响。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于小波变 换的高频延拓方法。利用连续小波变换将输入的地震信号分解为不同尺度的信 号，根据优势区域信号的主频频率对不同的谐波进行频谱外推，得到主谐波和 延拓后的谐波，重建地震信号，得到高分辨率处理后的地震数据，达到了好于 商业软件的处理效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于小波变换的高频延拓方法，包括：

(1)逐道输入地震数据，对地震数据进行连续小波变换，从而将地震数据 分解在不同小波尺度上，并获得主轴频率；

(2)按倍频程逐个频段延拓：在各个小波尺度上，对主轴频率按倍频程在 小波域进行频谱延拓，得到主谐波和一系列延拓谐波；

(3)重构地震数据：将主谐波和延拓谐波利用小波变换反变换进行重构， 得到高频延拓后的地震数据。

所述步骤(1)是这样实现的：

首先，利用Morlet小波对地震数据进行连续小波变换：对每一道地震数据 逐道进行小波变换，将地震数据分解在不同小波尺度上；

然后，选取优势区域数据进行分析，获得小波变换的频率范围和期望延拓的 频谱范围，从而确定主轴频率值。

所述Morlet小波的时间域和频率率显示如下：