[发明专利]一种基于地震信号奇异性的隐蔽性断裂检测方法

摘要

本发明属于地震勘探中断裂检测的技术领域，提供了一种基于地震信号奇异性的隐蔽性断裂检测方法，该检测方法通过小波变换处理后，提取地震信号的奇异值，建立地震信号奇异值与断点的映射关系，准确地解决剖面隐蔽性断裂的断点位置，可以实现一个同相轴内、同相轴扭曲、断距小及弱信号的隐蔽性断裂。

主权项

1.一种基于地震信号奇异性的隐蔽性断裂检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：读入原始地震数据；S2：将步骤S1中读入的原始地震数据进行地震构造分析和区域沉积特征分析分别确定断裂大小和地震层位，断裂大小以垂直断距(Fi+1‑Fi)表示，其中，Fi表示第i层上盘地震反射时间，Fi+1表示第i+1层下盘地震反射时间，Fi单位为ms；地震层位以地震同相轴的连续性来确定，以Ti表示第i层的地震层位，Ti单位为ms；S3：将步骤S2中所得的断裂大小及地震层位进行差值运算，分别求取断裂大小(Fi+1‑Fi)及地震层位厚度(Ti+1‑Ti)，并将断裂大小(Fi+1‑Fi)及地震层位厚度(Ti+1‑Ti)作为约束参数；S4：将步骤S3中的断裂大小(F_i+1‑F_i)及地震层位厚度(T_i+1‑T_i)作为约束参数代入小波变换的公式其中，尺度因子a由地震层位厚度(T_i+1‑T_i)确定，平移因子b由断裂大小(F_i+1‑F_i)确定，然后对地震资料的随机噪声进行滤波，完成信噪分离，得到滤波后地震数据；S5：将步骤S4得到的滤波后地震数据及原始地震数据，先分别进行傅里叶变换，确定滤波后地震数据及原始地震数据的频带宽度及主频；然后利用小波变换进行时频分析，确定滤波后地震数据及原始地震数据的能量；若滤波后地震数据及原始地震数据满足质量控制标准则执行步骤S6，若不满足质量控制标准则返回至步骤S2重新分析Ti和Fi，当最小地震层位厚度(Ti+1‑Ti)内断裂大小满足Fi+1‑Fi≠0时作为滤波处理的最终参数；S6：根据小波变换原理对满足步骤S5质量控制标准的地震数据进行小波变换：根据小波函数满足正交性、支撑性、对称性、消失矩及正则性五个方面来确定小波函数对尺度因子a和平移因子b按照二进制方式进行离散化，即通过一对共轭滤波器{h(n)}和{g(n)}对信号f进行二进制小波分解：其中，h_j和g_j分别由h和g在每对相邻的样本间插2j‑1个零元得到，从而获得1～J的小波系数当时，第J层的逼近系数为0；S7：将经过步骤S6小波变换后的地震数据进行奇异性处理：确定各层小波系数奇异性的位置及其相应的值，对于第j层奇异值为如果且则在点t处的值即为奇异值，记所有的奇异值点时间为t^j₁,t^j₂,…,t^j_Nj，那么相应的奇异值为：