一种基于子波压缩拓展叠后地震数据频带的方法

摘要

本发明是基于子波压缩拓展叠后地震数据频带的方法，对叠加记录在时间坐标进行傅氏变换得到频谱，计算平均值再做时间坐标傅氏反变换得到零相位的原始子波，按照给定的压缩算子求取压缩子波的频谱，对压缩子波的频谱做时间坐标的傅氏反变换得到压缩子波，计算宽频子波的频谱，将宽频子波的频谱做关于时间坐标的傅氏反变换，得到宽频子波，计算原始子波的自相关，计算原始子波和宽频子波的互相关，求得整形算子与原始叠加记录做褶积得到拓频后的记录。本发明能够提高地震叠后数据的分辨率，同时能够基本保持地震数据的信噪比以及相对振幅关系和时频特性。

主权项

1.一种基于子波压缩拓展叠后地震数据频带的方法，特点是通过以下步骤实现：1）采集地震勘探数据；2）对地震数据进行处理，得到共中心点叠加记录g(x,t)，x为叠加记录的空间坐标；t为时间坐标；3）在给定空间坐标范围和时窗长度内，对叠加记录g(x,t)在时间坐标进行傅里叶变换得到频谱G(x,ldω)，l＝1,2,…,L；dω为圆频率的间隔，l为频率的序号，L为傅里叶变换长度；4）根据下式计算振幅谱平均值A(l)：$A\left(l\right)=1.0/\mathrm{nx}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{nx}}{\Sigma }}\left|\right|G(x_i,\mathrm{ldw})\left|\right|---\left(1\right)$式中：A(l)是振幅谱平均值，nx是选取的叠加记录的道数，l=1,2,…,L；l为频率的序号，L为振幅谱平均值的频率数；5）在反射系数为白噪假设条件下，对振幅谱的平均值A(l)做关于时间坐标的傅氏反变换得到零相位的原始子波w(n)，n=-N,-N+1,…,N；式中：n是原始子波的样点序号，N为半支原始子波的样点数；6）按照下述方式求取压缩子波的频谱B(j)，把振幅谱的平均值A(l)的第个数值和第$L+1-\frac{L}{2a},L+1-\frac{L}{2a}+1,........,L$个数值赋给B(j)得到压缩子波的频谱；式中：a是压缩子波的压缩系数，其值大于1；B(j)是压缩子波的频谱，l是振幅谱平均值的样点序号，j是压缩子波频谱的样点序号，L为振幅谱平均值的频率数；7）将压缩子波的频谱B(j)做关于时间坐标的傅氏反变换，得到压缩子波w_a(m)，m=-M,-M+1,…,M；式中：m为压缩子波的样点序号，M是半支压缩子波的长度；8)将压缩子波w_a(m)的头和尾分别补充L-M个零，然后对这个数列做时间坐标的傅氏变换得到频谱C(l)；式中：l是计算得到的频谱样点序号；9）计算宽频子波的频谱D(l)，查找振幅谱平均值A(l)的峰值，该峰值对应的序号是N1；查找频谱C(l)的峰值，该峰值对应的数组序号是N2，把N1之前A(l)的值和N2之后C(l)的值分别赋给宽频子波的频谱D(l)，而N1和N2之间的D(l)的值赋为振幅谱平均值A(l)的最大值；10）将宽频子波的频谱D(l)做关于时间坐标的傅氏反变换，得到宽频子波w_k(n)，n=-N,-N+1,…,N；式中，D(l)是宽频子波的频谱，n是宽频子波频谱的样点序号，N为半支宽频子波的样点数；11）根据下式计算原始子波的自相关；$r_{\mathrm{bb}}\left(s\right)=\underset{i=-N}{\overset{N}{\Sigma }}w\left(i\right)w(i-s)---\left(2\right)$式中，r_bb(s)是原始子波的自相关，w(i)是原始子波，w(i-s)是时移后的原始子波，s是时移量；12）根据下式计算原始子波w(n)和宽频子波w_k(n)的互相关；$r_{\mathrm{db}}\left(s\right)=\underset{i=-N}{\overset{N}{\Sigma }}w\left(i\right)w_k(i-s)---\left(3\right)$式中，r_db(s)是原始子波和宽频子波的自相关，w(i)是原始子波，w_k(i-s)是时移后的宽频子波，s是时移量；13）将原始子波w(n)作为输入，宽频子波w_k(n)作为期望，根据下式求得整形算子f(i)，i＝I,I+1,…,I-1,I；式中，r_bb是步骤11）中计算的自相关矩阵；r_db是步骤12）中计算的互相关矩阵；i是整形算子的序号，I是整形算子的长度；14）用整形算子f(i)与原始叠加记录g(x,t)做褶积得到拓频后的记录g'(x,t)，完成基于子波压缩的叠后地震数据频带拓展。g′(x,t)与g(x,t)相比，主频升高，频带拓宽，分辨率提高。