[发明专利]一种基于多阶微积分融合的地震数据提频方法

说明书

本发明涉及一种基于多阶微积分融合的地震数据提频方法，通过对地震数据求积分和求微分可提升低频和高频成分的认识，充分挖掘原始地震数据的频率信息，分析认识地震数据的积分数据和不同阶次微分数据突出不同频段的能量，主频和有效频带随之偏移，通过原始数据、积分数据和不同阶微分数据融合，并设计目标函数，使得融合后的地震数据与目标数据最接近，求解可得出高、中、低频丰富的宽频带地震数据，达到提高地震数据分辨率的目的。本发明的一种基于多阶微积分融合的地震数据提频方法，不需要复杂的参数设置，具有计算速度快和实现便捷等优点，正演模拟测试和实际地震数据应用证明了本发明的方法的高效率和有效性。

技术领域

本发明涉及一种地震数据提频方法。特别是涉及一种基于多阶微积分融合的地震数据提频方法。

背景技术

面对日益复杂的研究目标，油气勘探开发对地震资料分辨率的精度要求越来越高。尤其是针对薄互层目标，往往处于或低于地震极限分辨率而难以精确描述其特征，需要对叠后资料提频处理来提高地震资料的分辨率。目前常用的提频技术如反Q滤波、谱整形及以反褶积为基础的提频方法。但这些方法存在参数设置复杂、运算效率不高、提频效果有限等不足，如何克服常规方法存在的问题，实现提频方法快捷方便，提频效果好，是叠后地震数据提频处理的发展方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了克服现有技术的不足，提供一种能够实现提频方法快捷方便，提频效果好的基于多阶微积分融合的地震数据提频方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于多阶微积分融合的地震数据提频方法，包含如下步骤：

1)通过对原始地震数据求微积分，分别提升地震数据的高频成分和低频成分，是通过积分数据和不同阶微分数据加权融合成一个高、中、低频的融合地震数据，并构建目标函数的表达式；

2)通过对零相位雷克子波求积分和多阶微分，分析零相位雷克子波振幅谱和频谱的变化特征，进行：微分阶数的优选、预期目标的设定；其中：

(2.1)在进行微分阶数的优选时，以原始地震数据的有效频带为约束，优选微分阶数；

(2.2)根据优选的微分阶数，确定参与加权融合计算的微分数据，结合求取的积分数据和原始地震数据，通过目标函数的表达式得到融合地震数据；

(2.3)在进行预期目标的设定时，将具有宽频带、各频段能量均衡频谱特征的理想地震数据作为原始地震数据的逼近目标，利用最小二乘法求取融合地震数据和理想地震数据的残差平方和函数的最小值，求解出融合系数，得出目标函数的最终具体表达式；

3)通过对一维模型的雷克子波和二维模型的楔形模型进行正演模拟分析，验证基于多阶微积分融合的地震数据提频方法的可行性和可靠性；

4)通过优选微分阶数和设置预期目标对实际地震数据进行基于多阶微积分融合的地震数据提频处理，得到高分辨、宽频带的地震数据，并进行应用效果分析。

步骤1)包含：

(1.1)对原始地震数据求取微积分这两种体属性；

(1.2)对比分析原始地震数据和所述两种体属性对应的主频和有效频带；

(1.3)根据傅里叶变换的时域微积分特性，分析对地震数据求微积分后频谱的变化特征，建立目标函数的表达式如下：

S_m＝[a_l a₀ a₁ a₂… a_n]*[S_l S₀ S′₁ S″₂… S_nⁿ]