[发明专利]一种基于窗口傅里叶变换的地层异常地震检测方法

权利要求书

1.一种基于窗口傅里叶变换的地层异常地震检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)在研究区中的地震剖面上识别、追踪目的层所对应的反射波同相轴；

步骤2)确定研究区地震道信号傅里叶变换的参数，包括时窗大小，时窗位置和傅里叶变换样点数；

步骤3)收集研究区已有地质资料和测井曲线为参考资料，依据测井曲线交会图和岩石物理建模结果分析判断地层是否正常，选取正常地层所对应的地震道为标准道，所述标准道的地面震动信号记为f(t)，利用快速傅里叶变换计算其频率域响应F(ω)；选取频率域响应曲线钟形窗中心频率分别为频率一ω₁和频率二ω₂的钟形窗，使频率二ω₂等于地震道优势频率，即振幅最高点对应的频率，同时使频率一与频率二差的绝对值|ω₂-ω₁|大于时窗宽度的一半，计算频率域响应比一ξ＝F(ω₂)/F(ω₁)，其中F(ω₁)为频率为ω₁的标准道地面震动信号f(t)的频率域响应，F(ω₂)为频率为ω₂的标准道地面震动信号f(t)的频率域响应；

步骤4)对于非标准地震道，利用快速傅里叶变换依次计算其时间域地面震动信号f'(t)的频率域响应F'(ω)；选取频率域响应曲线钟形窗中心频率分别为频率三ω₃和频率四ω₄的钟形窗，使频率四ω₄等于非标准地震道优势频率，同时使频率三与频率四差的绝对值|ω₄-ω₃|大于时窗宽度的一半，计算频率域响应比二ξ'＝F'(ω₄)/F'(ω₃)，其中F'(ω₃)为频率为ω₃的非标准地震道地面震动信号f'(t)的频率域响应，F'(ω₄)为频率为ω₄的非标准地震道地面震动信号f'(t)的频率域响应；

步骤5)对于研究区内的所有地震道，计算η＝(ξ'-ξ)/ξ，绘制η值在研究区的等值线图，横轴纵轴分别为x，y方向的坐标，等值线图中η的大小即指示目的层的异常强弱。

2.根据权利要求1所述的基于窗口傅里叶变换的地层异常地震检测方法，其特征在于：步骤1)的具体方法如下：

(1)利用密度测井曲线和纵波速度测井曲线，计算反射系数测井曲线；

(2)选取地震子波，通过将地震子波与反射系数测井曲线进行褶积运算，生成合成地震记录；

(3)依据井旁地震道，通过将其与合成地震记录进行对比识别目的层反射波；

(4)利用计算机自动追踪或人机交互追踪方式追踪目的层反射波同相轴，即与各道振动相位相同的极值位置；

(5)追踪时，追踪时窗设定为目的层反射波的视周期，即地震剖面上所读取的地震波周期；

(6)追踪时，追踪相位设定为波峰或波谷或过零点。

3.根据权利要求1所述的基于窗口傅里叶变换的地层异常地震检测方法，其特征在于：步骤2)的具体方法如下：

(1)将时窗设定为目的层反射波的视周期；

(2)将时窗位置设定为目的层反射波同相轴；

(3)将傅里叶变换样点数设定为256或512或1024。

4.根据权利要求1所述的基于窗口傅里叶变换的地层异常地震检测方法，其特征在于：步骤3)中当研究区存在多个标准道时，以所有标准道的地面震动信号平均值作为标准道信号。

5.根据权利要求1所述的基于窗口傅里叶变换的地层异常地震检测方法，其特征在于：步骤3)中用到的快速傅里叶变换的公式如下：

F(ω)＝FFT(f(t))

其中，f(t)表示标准道地面震动信号，F(ω)表示其频率域响应；

步骤4)中用到的快速傅里叶变换的公式如下：

F'(ω)＝FFT(f'(t))

其中，f'(t)表示非标准地震道地面震动信号，F'(ω)表示其频率域响应。