[发明专利]一种基于叠前地震数据Q值谱分析的初始模型建立方法

说明书

本发明提供一种基于叠前地震数据Q值谱分析的初始模型建立方法、存储介质和计算机设备。该方法使用信息破坏度较小的叠前地震数据，通过均方根速度确定每个时间深度的双曲线轨迹，使用汉宁窗函数截取轨迹上的数据，提取不同地震道的衰减特征，通过面向Q值提取的谱分析技术，计算得到Q谱，在Q谱上可以通过能量聚焦程度来确定最合理的等效Q值，最终转化为层Q值。

技术领域

本发明涉及石油与地质勘探技术领域，尤其涉及一种基于叠前地震数据Q值谱分析的初始模型建立方法，以及相应的存储介质和计算机设备。

背景技术

随着地震勘探精度的不断提高，地球介质的吸收衰减特性对震波成像的影响越来越受到关注。实际介质的吸收衰减作用不仅会引起地震波能量的损失，而且使得地震信号的主频不断降低，严重影响了深层反射界面的成像效果。品质因子Q是描述地震波在介质中吸收衰减情况的常用参数之一，准确的Q模型，可以很有效的提高地震资料的品质。如何从地震资料中获得地球介质的品质因子分布，是目前的研究难点。

Q值建模技术大都是基于叠后地震资料，叠后地震资料经过诸多处理，其中很多原始信息已经遭到破坏，这无疑降低了Q值求取结果的准确性，例如常规的动校正人为带来衰减，导致所求Q值存在偏差。Q值求取方法有很多种，大部分都需要截取时窗并对两个地层振幅谱之间的拟合分析来求取相对Q值，其中拟合频带的不确定会带来很多误差，缺乏稳定性和可靠性。随着层析反演技术的发展，Q值建模技术与层析反演技术相结合取得了非常好的发展，Q值层析建模技术有很大的发展前景。Q值层析反演技术理论上可以稳定地建立精确Q值模型，但是对于初始模型的依赖性很高，一个较为准确的初始模型可以有效提高反演的精度和效率。在初始模型的建立过程中，高效和准确都很重要，传统的Q值建模技术很难快捷地提供可靠的Q值层析初始模型。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种基于叠前地震数据Q值谱分析的初始模型建立方法，用于稳定高效地提供可靠的Q值初始层析模型。

根据本发明的一个实施例，本发明提供的一种基于叠前地震数据Q值谱分析的初始模型建立方法，包括以下步骤：

S100，获取目标区域的叠前地震数据，在所述叠前地震数据中追踪来自同一反射界面的地震波，并确定每个时间深度的地震波反射波轨迹；

S200，使用指定窗函数截取地震波反射波轨迹上的地震数据，并对截取到的地震数据进行反Q滤波；

S300，将滤波后的地震数据从时间域转换到频率域，以获得相对应的频谱，并对所述频谱进行归一化处理；

S400，基于地震波振幅一致性，利用频谱分析算法对归一化的频谱进行分析，以确定相应地层的Q谱值，从而获得Q谱；

S500，在所述Q谱上，根据能量聚焦程度来确定不同深度的等效Q值，并基于等效Q值与层Q值之间的转换关系，确定与不同深度的等效Q值相对应的不同深度的层Q值：

S600，根据不同深度的层Q值，建立Q值初始模型。

根据本发明的一个实施例，上述步骤100中，通过均方根速度确定每个时间深度的地震波反射波轨迹，所述地震波反射波轨迹为双曲线轨迹。

根据本发明的一个实施例，上述指定窗函数为汉宁窗函数。

根据本发明的一个实施例，上述步骤200中，根据下式对截取到的地震数据进行反Q滤波，其中，为了防止高频噪声溢出，优选采用稳定因子法反Q滤波，公式如下：

其中，σ²是很小的正数，用于保证补偿函数的稳定，P是一维地震信号值，τ是地震信号输入时间，Δτ是地震信号传播时间，ω是角频率，ω_h是调谐角频率，通常使用地震信号在频谱上的最大可观测频率，Q指Q值。