[发明专利]一种基于谱面积变化的地震衰减估计方法

权利要求书

1.一种基于谱面积变化的地震衰减估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用常相位子波来估计实际震源子波及其参数；

估计震源子波的具体方法如下：

常相位子波的定义式为：

式中，σ₀和δ₀表示常相位子波的主频和标准差；相位φ₀为常数，根据不同的地震数据选取不同的值；i为虚数单位；假设实际震源子波的振幅谱为根据式(2)估计得到估计的震源子波：

式中，为估计的震源子波；

步骤2：计算震源子波的傅里叶谱面积，其具体方法如下：

对式(1)两边关于频率积分，得估计的震源子波的傅里叶谱面积如下

其中，f为频率，e为指数函数；

步骤3：计算衰减子波的傅里叶谱面积，其具体方法如下：

设子波在品质因子Q的衰减介质中传播时间t秒，接收子波的振幅谱为

其中，t为子波在衰减介质中传播的双程旅行时；

式(4)两边同样对频率积分，得衰减子波的谱面积为

步骤4：计算震源子波和衰减子波的傅里叶谱面积变化量；

步骤5：计算相对Q值，进行地震数据衰减估计。

2.根据权利要求1所述的基于谱面积变化的地震衰减估计方法，其特征在于，步骤4中计算震源子波和衰减子波的谱面积差异的具体方法如下：

对式(3)中估计的震源子波傅里叶谱面积和式(5)中衰减子波的傅里叶谱面积作差，得谱面积变化量为

3.根据权利要求2所述的基于谱面积变化的地震衰减估计方法，其特征在于，步骤5中计算相对Q值的具体方法如下：

利用式(6)中估计的震源子波的谱面积和衰减子波的谱面积变化，求解得到相对Q值，表达式如下：

式中，M₀和M分别由式(3)和式(5)定义；

选取S变换来计算时变地震数据的傅里叶谱；实地震信号s(t)的S变换的定义为

式中，t和f为子波在衰减介质中传播的双程旅行时和傅里叶频率；τ为时间平移参数，即S变换中高斯窗的中心；根据帕斯瓦尔定理，式(8)中S变换的定义改写为：

式中，S(α)为地震信号s(t)的傅里叶变换；根据式(9)，利用快速傅里叶变换，快速地计算S变换；利用式(9)中的S变换，计算地震数据的傅里叶谱面积，进行地震数据衰减估计。