[发明专利]一种数据驱动的自适应的地震信号相干体属性分析方法

说明书

本发明公开了一种数据驱动的自适应的地震信号相干体属性分析方法，包括：步骤1：确定空间分析窗的大小；步骤2：确定三维地震数据体中的一个分析点，对分析点所在空间窗内地震道做在分析点时刻的TT变换，得到相应的局部波形：步骤3：对上述局部时间序列，采用C3相干体算法计算该分析点处的相干值；步骤4：将以上算法遍历三维数据体中的每一个数据点，得到该数据体的整体相干体属性。本发明在第三代相干体技术的基础上，提出了一种利用TT变换相干体计算方法，由于TT变换可以有效地提取信号的局部信息，这使得该方法无需设定时窗就可以实现对相干属性的有效提取，提高了地层识别的精确性。

技术领域

本发明属于地震勘探技术领域，涉及一种数据驱动的自适应的地震信号相干体属性分析方法。

背景技术

相干体技术是近些年来发展起来的一项强大的地震属性解释技术，可大大缩短三维地震数据的解释周期。应用三维相干技术可以确定断层的空间分布以及目的层的岩性变化等，同时应用相干体技术可以判断数据采集以及处理的质量。

该技术的本质是基于地震信号波形的局部相似性来描述地层岩性、断层等局部非均质性的变化，进而揭示地下介质层的空间展布、地质构造异常以及岩性的整体空间分布等特征。

常规的相干体技术不考虑地震信号的时变特性，利用固定大小时窗计算相干体的值。对于浅层地震信号，其频带较宽，若固定时窗过大，可能会导致时窗内包含多个同相轴，平均效应变大，难以突出细节特征。对于中、深层地震信号，其频带较窄，若固定时窗较小，会导致时窗内未包含完整的波形，导致计算的结果受到随机噪声的影响较大，出现错误的断层识别。可变时窗的相干体算法，需要事先规定时窗长度与地震信号特征参数的关系，这无疑引入了人为因素。

传统相干体算法在相干属性的计算过程中，时间窗口大小的选择非常重要，对最终的计算结果有着很大的影响：较小的时窗窗口使得计算出来的相干体属性容易受到噪声的污染，产生假象；较大的时窗窗口会使地层构造变得模糊，产生混合的地层构造。目前，常规的相干体方法大多是人为确定时窗的大小，显然，固定时窗无法满足实际地震资料频带特性(频带随传播的距离增加而变窄)，有学者研究自适应确定时窗的相干体算法，如：杨葆军等(2013)提出一种利用地震道数据波形自适应确定时窗的方法；蔡涵鹏等(2016)提出使用地震信号瞬时中心频率来自适应确定信号时窗大小。上述自适应方法必须建立地震信号的某些属性与时窗大小的关系。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种数据驱动的自适应的地震信号相干体属性分析方法，该方法采用TT变换来获得分析点处地震信号的局部波形，基于C3算法来得到相应的相干值。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种数据驱动的自适应的地震信号相干体属性分析方法，包括以下步骤：

步骤1：确定空间分析窗的大小；

步骤2：确定三维地震数据体中的一个分析点，对分析点所在空间窗内地震道做在分析点时刻的TT变换，得到相应的局部波形：假设空间窗大小为N×N，分析点所在时刻为τ，在分析点所在空间窗内，对个地震道做关于τ时刻的TT变换，可以得到N×N个局部时间序列；

d_i(t|τ)＝TT[s_i(t)|τ]i＝1,2,…,N×N

其中：d_i(t|τ)为τ时刻第i道地震记录的局部波形，TT[s|τ]表示对信号s做在τ时刻的TT变换；

步骤3：对上述局部时间序列，采用C3相干体算法计算该分析点处的相干值；

步骤4：将以上算法遍历三维数据体中的每一个数据点，得到该数据体的整体相干体属性。

本发明进一步的改进在于：