一种地震成果数据吸收补偿定量分析评价方法

技术领域：

本发明涉及的是地震勘探中反射地震资料处理技术领域，具体涉及的是一种 地震成果数据吸收补偿定量分析评价方法。

背景技术：

地下介质具有粘弹性，地震波在地下介质中传播时，会发生能量的吸收衰 减，表现为地震波振幅变弱，同相轴变粗，进而会导致地震成果数据的分辨率 严重降低，极大限制了地震成果数据在油气勘探开发中的使用范围。针对地震 成果数据面临的能量吸收衰减问题，已发展了很多吸收补偿方法，比如反Q滤 波法、Q偏移法等，通过这些吸收补偿方法，可以对地震成果数据进行一定程 度的吸收补偿处理，但经过该处理后的地震成果数据的吸收补偿是否合理，目 前多通过剖面对比与频谱分析等常规方法进行定性分析评价，现有方法选用的 评价指标单一，评价结果易受信噪比、时窗选取范围等外部因素干扰，具有较 强不稳定性，当前针对地震成果数据吸收补偿能够进行定量分析评价的方法较 少。

发明内容：

本发明的目的是提供一种地震成果数据吸收补偿定量分析评价方法，这种 地震成果数据吸收补偿定量分析评价方法用于解决现有方法评价指标单一、结 果不稳定，无法对地震成果数据的吸收补偿进行多因素综合、定量分析评价的 问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种地地震成果数据吸收补 偿定量分析评价方法:

步骤一、计算地震成果数据的振幅谱系数a；

对地震成果数据吸收补偿前后的同一时窗作归一化振幅频谱分析，基于频 谱形态、高低频展布特征、主频与带宽信息，从频谱的角度去判定吸收补偿的 合理性，a为主频移动值f与带宽band的乘积，即a＝f×band，f是地震成果数 据吸收补偿前后主频移动值，band是吸收补偿后的带宽，band为振幅谱纵坐标 为0.2时的高频与低频差值；

步骤二、计算地震成果数据的能量衰减斜率b；

对地震道从浅至深采用广义S变换作时频分析，时频谱横向上分析高频能 量的补偿情况，纵向上分析中深层能量的恢复情况，b定义为能量衰减斜率，定 义地震道长度为T秒，采样间隔为sam,则采样点数n＝T/sam，对于某地震道第 u个采样点,u∈[0,n),它的时间深度表示为t

步骤三、计算地震成果数据的相关度系数c；

统计地震成果数据浅层的主频为f

步骤四、计算地震成果数据的信噪比SNR；

假设信噪比计算时窗表示为[w

w

有效信号signal

N道信号的总能量表示为

并有E＝E

由此得到信噪比SNR为

步骤五、计算地震成果数据吸收补偿评价值ε，通过评价值ε的大小，评价 吸收补偿的合理性，若ε＜0时，表示吸收补偿为欠补偿，存在补偿不足情况， 当0＜ε＜0.5时，表示吸收补偿为过补偿，存在补偿过度情况，当ε＞0.5或等于 0.5时，表示吸收补偿为合理的；

ε值的计算方法：将步骤一到四计算得到的a,b,c与SNR值代入下面的吸收 补偿评价值计算公式

ε＝SNR×(0.3a+0.4abs(b)+0.3c)/max(a,b,c)×sign(b)

其中，abs(b)是求取b的绝对值运算，max(a,b,c)是求取a,b,c中最大的绝对 值，sign(b)是取符号运算，如果b是负数，则sign(b)＝-1,否则sign(b)＝1。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明以地震成果数据信噪比值为背景值，考虑地震成果数据成像品质 的影响，从振幅谱、时频谱与相关系数等不同角度，多因素综合、定量判定吸 收补偿的合理性。

2.本发明吸收补偿评价值计算简单，可以快速应用于叠后成果数据吸收补 偿的定量分析评价。

3.本发明为吸收补偿处理效果是否理想提供参考依据，为地震处理的参数 优化提供了一种有效评价手段。

附图说明

图1是原始地震成果数据与采用反Q滤波处理后，不同的吸收补偿处理数 据图，图1中，(1)为原始地震成果数据，对(1)采用反Q滤波，不同的Q场 得到了(2)、(3)与(4)三种不同的吸收补偿处理数据。

图2图1中4种数据分别对应的时频图。

图3图1中4种数据分别对应的归一化振幅频谱图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

这种地地震成果数据吸收补偿定量分析评价方法:

步骤一、计算地震成果数据的振幅谱系数a；

对地震成果数据吸收补偿前后的同一时窗作归一化振幅频谱分析，基于频 谱形态、高低频展布特征、主频与带宽信息，从频谱的角度去判定吸收补偿的 合理性，a为主频移动值f与带宽band的乘积，即a＝f×band，f是地震成果数 据吸收补偿前后主频移动值，band是吸收补偿后的带宽，band为振幅谱纵坐标 为0.2时的高频与低频差值；

步骤二、计算地震成果数据的能量衰减斜率b；

对地震道从浅至深采用广义S变换作时频分析，时频谱横向上分析高频能 量的补偿情况，纵向上分析中深层能量的恢复情况，b定义为能量衰减斜率，定 义地震道长度为T秒，采样间隔为sam,则采样点数n＝T/sam，对于某地震道第 u个采样点,u∈[0,n),它的时间深度表示为t

步骤三、计算地震成果数据的相关度系数c；

统计地震成果数据浅层(0.8秒以内)的主频为f

步骤四、计算地震成果数据的信噪比SNR；

假设信噪比计算时窗表示为[w

w

振幅数值等于有效信号和噪音之和；

有效信号signal

N道信号的总能量可表示为

并有E＝E

由此得到信噪比SNR为

步骤五、计算地震成果数据吸收补偿评价值ε，通过评价值ε的大小，评价 吸收补偿的合理性，若ε＜0时，表示吸收补偿为欠补偿，存在补偿不足情况， 当0＜ε＜0.5时，表示吸收补偿为过补偿，存在补偿过度情况，当ε＞0.5或等于 0.5时，表示吸收补偿为合理的；

ε值的计算方法：将步骤一到四计算得到的a,b,c与SNR值代入下面的吸收 补偿评价值计算公式

ε＝SNR×(0.3a+0.4abs(b)+0.3c)/max(a,b,c)×sign(b)

其中，abs(b)是求取b的绝对值运算，max(a,b,c)是求取a,b,c中最大的绝对 值，sign(b)是取符号运算，如果b是负数，则sign(b)＝-1,否则sign(b)＝1。

实施例1：

一种地震成果数据吸收补偿定量分析评价方法，以模型地震数据为例，具 体为以下步骤：

步骤一、根据图2，计算图1中(2)、(3)与(4)三种不同的吸收补偿处 理数据的振幅谱系数a，得出(2)对应的a＝0.2,(3)对应的a＝0.9,(4)对应的 a＝0.18；

步骤二、根据图3，计算图1中(2)、(3)与(4)三种不同的吸收补偿处 理数据的时频谱系数b,得出(2)对应的b＝-0.3,(3)对应的b＝0.86,(4)对应 的b＝0.3；

步骤三、计算图1中(2)、(3)与(4)三种不同的吸收补偿处理数据的相 关系数c,得出(2)对应的c＝0.3,(3)对应的c＝0.82,(4)对应的c＝0.4；

步骤四、计算图1中(2)、(3)与(4)三种不同的吸收补偿处理数据的信 噪比SNR,得出(2)对应的SNR＝0.7,(3)对应的SNR＝0.85,(4)对应的SNR＝0.4；

步骤五、计算图1中(2)、(3)与(4)三种不同的吸收补偿处理数据的吸 收补偿评价值ε，得出(2)对应的ε＝-0.63,(3)对应的ε＝0.75,(4)对应的ε＝0. 17；

表1 图1中(2)、(3)、(4)对应数据的吸收补偿评价值ε计算

表1为图1中(2)、(3)、(4)对应数据的吸收补偿评价值ε计算情况， 可以看出图1中(2)对应数据的ε值为-0.63，属于欠补偿，存在补偿不足的 情况，图1中(4)对应数据的ε值为0.17，属于过补偿，存在补偿过度的情 况，图1中(3)对应数据的ε值为0.75，属于合理补偿，可以认为反Q滤波 的处理是合适的。