[发明专利]一种地层品质因子反演方法

摘要

本发明涉及地球物理勘探数据处理技术中利用垂直地震剖面数据的下行波的振幅谱属性，进行层Q因子反演的方法。首先利用F-K(频率-波数)方法对VSP原始数据进行波场分离，得到下行波；然后选取下行子波和监控子波进行傅立叶变换得到振幅谱，对振幅谱进行多项式拟合从而得到等效Q，利用等效Q与层Q之间的公式，反演得到层Q。本发明具有很强抗随机干扰能力，能消除激发子波的差异，不仅算法简单还能大大节约工作量，反演的层Q值具有很好的稳定性、且精度很高。

主权项

一种地层品质因子反演方法，特点是具体步骤包括：1)地面震源激发，井下检波器接收得到垂直地震剖面数据，靠近震源的检波器接收得到每道垂直地震剖面记录对应的监控子波信号；2)拾取每道垂直地震剖面记录的初至一，以及每道垂直地震剖面记录对应的监控子波信号的初至二；3)对每道垂直地震剖面记录各个样点的时间都减去该道的初至时间一，从而将下行波拉平得到第一波场；4)对第一波场先进行时间方向的傅里叶变换，从而变换到频率域，得到整个垂直地震剖面记录的振幅谱；然后对振幅谱在道号方向进行傅里叶变换，从而变换到波数域，得到其频率‑波数(F‑K)谱；5)在步骤4)得到的频率‑波数(F‑K)谱中，将上行波对应的频率‑波数(F‑K)谱乘以零；然后进行波数方向的反傅里叶变换，得到其振幅谱；再对得到的振幅谱进行频率方向的反傅里叶变换，得到时间域的波场二；6)在波场二中，在每道的下行波中从第一个样点开始往后开一时窗，对该时窗内的信号进行傅里叶变换，得到每个频率的振幅谱一；并将每个频率对应的振幅谱都除以其对应的频率值的平方，得到指数形式的振幅谱二；7)重复步骤6)，得到所有道下行波中每个频率的指数形式的振幅谱二；8)对步骤7)中的振幅谱二取自然对数后，利用最小二乘法进行与频率有关的二次函数拟合，得到该道下行子波对应的一次项系数和二次项系数；9)重复步骤8)得到垂直地震剖面记录中所有道的下行子波对应的一次项和二次项系数；10)拾取步骤1)中记录的监控子波的初至二，并对每道垂直地震剖面记录对应的监控子波信号，从初至二开始往后开一个时窗，对该时窗内的信号进行傅里叶变换，得到监控子波每个频率的振幅谱三；并将每个频率对应的振幅谱都除以其对应的频率值的平方，得到所有道监控子波指数形式的振幅谱四；11)对步骤10)中的振幅谱四取自然对数后，利用最小二乘法进行与频率有关的二次函数拟合，得到该道监控子波频谱的一次项系数和二次项系数；12)重复步骤11)得到垂直地震剖面记录中所有道对应的监控子波对应的一次项系数和二次项系数；13)求取步骤12)得到垂直地震剖面记录中所有道的二次项系数和其对应的监控子波二次项系数的平均值；14)将步骤7)中的振幅谱二取自然对数后，减去步骤13)中得到的该地震道二次项系数的平均值与频率平方的乘积后，利用二乘法进行与频率有关的二次函数拟合，得到一次项系数和二次项系数；15)利用垂直地震剖面记录中每道的初至时间一除以步骤14)中得到的该道的一次项系数，得到等效地层品质因子值一；16)重复步骤15)得到所有垂直地震剖面记录道的等效地层品质因子值一，并对所有道的等效地层品质因子值一进行统计平滑，得到等效地层品质因子值二；17)用垂直地震剖面记录每道的初至时间一除以该道记录对应的等效地层品质因子值二，得到该道的吸收系数；18)利用相邻垂直地震剖面记录道的初至一之间的差值除以相邻道的吸收系数之间的差值，得到该道垂直地震剖面记录对应的层地层品质因子值；19)重复步骤18)，直到每道垂直地震剖面记录对应的层地层品质因子值都反演完。