本(ben)發明(ming)涉及(ji)(ji)油氣物探(tan)工程(cheng)領域，特別(bie)涉及(ji)(ji)地震勘探(tan)薄層識別(bie)方法。

背景技術：

地(di)(di)震資料解釋是將(jiang)地(di)(di)震信(xin)息轉換(huan)成地(di)(di)質信(xin)息，核心就(jiu)是依據地(di)(di)震剖面(mian)的(de)(de)反射特征和(he)地(di)(di)震信(xin)息，應用(yong)地(di)(di)震勘(kan)探原理和(he)地(di)(di)質基礎理論(lun)，賦予其明確(que)的(de)(de)地(di)(di)質意義和(he)概(gai)念(nian)模型。目前，在地(di)(di)震資料處理與(yu)解釋中，對(dui)于厚度(du)(du)較大的(de)(de)儲(chu)層有(you)著(zhu)較好的(de)(de)顯(xian)(xian)示(shi)方(fang)式，一般可以根據地(di)(di)震反射信(xin)號與(yu)測井曲線(xian)做(zuo)合成記錄，能夠把(ba)厚度(du)(du)較大的(de)(de)地(di)(di)層清晰的(de)(de)顯(xian)(xian)示(shi)出(chu)來。

在地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)勘探中，薄(bo)(bo)層(ceng)的(de)概念是(shi)相對的(de)。因(yin)為(wei)(wei)(wei)地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)勘探中定義薄(bo)(bo)層(ceng)是(shi)以(yi)它(ta)的(de)縱向(xiang)分辨(bian)率為(wei)(wei)(wei)依據的(de)，即對地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)子波而(er)言，不能分辨(bian)出頂(ding)、底反射(she)(she)面的(de)地(di)層(ceng)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)薄(bo)(bo)層(ceng)，地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)波在薄(bo)(bo)層(ceng)中傳播的(de)雙程(cheng)旅行(xing)時小(xiao)于半個周(zhou)期或半個視(shi)周(zhou)期。對于薄(bo)(bo)層(ceng)區(qu)域,由于薄(bo)(bo)層(ceng)反射(she)(she)的(de)振幅與巖性(xing)關(guan)(guan)系(xi)是(shi)一種復雜而(er)多變的(de)關(guan)(guan)系(xi)，薄(bo)(bo)層(ceng)組合的(de)結構信息(xi)與巖性(xing)信息(xi)一起包含在地(di)震(zhen)(zhen)(zhen)反射(she)(she)特征中，而(er)通過做井震(zhen)(zhen)(zhen)合成記錄以(yi)及其他(ta)技術手段都很難識別(bie)出薄(bo)(bo)層(ceng)。

隨(sui)著勘(kan)探目標由尋找構造圈閉轉向(xiang)巖(yan)性(xing)圈閉或(huo)地(di)層圈閉，使得(de)人們的注意力越(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)集中在規(gui)模較小的油(you)藏上，薄層儲(chu)層所蘊含(han)的巨大的油(you)氣儲(chu)量也(ye)(ye)越(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)受到人們的重視(shi)，因(yin)(yin)此勘(kan)探開發的重點轉向(xiang)至對(dui)薄儲(chu)層的研究。由于常規(gui)地(di)震(zhen)資料分(fen)辨(bian)率的限制，薄層識別一直是地(di)震(zhen)勘(kan)探所面臨的挑戰，因(yin)(yin)而對(dui)地(di)震(zhen)剖面的分(fen)辨(bian)率的要求也(ye)(ye)越(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)高。

在原(yuan)始地(di)震剖面中，由于地(di)震頻率和信號的吸收衰減等(deng)因素的影響，使得薄層信號難以識(shi)別(bie)，而傳統的分析(xi)方法在識(shi)別(bie)薄層的能力上(shang)往(wang)往(wang)具有較強(qiang)的局限性。

技術實現要素：

為了解決(jue)現有技(ji)術中存在的上(shang)述(shu)問題(ti)和缺(que)陷的至少一個方(fang)面，本發明提供 了一種地震(zhen)勘探薄層識別(bie)方(fang)法。所述(shu)技(ji)術方(fang)案如下：

本(ben)發明的一(yi)個目的是(shi)提供(gong)了(le)一(yi)種地(di)震勘探(tan)薄層(ceng)識別方法。

根據本發明的一個方面，提(ti)供了一種地震勘(kan)探薄(bo)層識別(bie)方法(fa)，所(suo)述(shu)地震勘(kan)探薄(bo)層識別(bie)方法(fa)包括(kuo)下列步驟(zou)：

(1)將(jiang)地(di)震疊后信號進(jin)行(xing)希(xi)爾伯特變(bian)換以獲得所(suo)述地(di)震疊后信號的(de)瞬時(shi)相位；

(2)基于所述(shu)瞬時相位以獲得所述(shu)地震疊后(hou)信號的時間(jian)-相位關系圖(tu)；

(3)基于所述地(di)震疊后信(xin)號的時(shi)間-相位關系圖(tu)進行(xing)小波變換以獲得地(di)震疊后信(xin)號重構時(shi)間-尺度關系圖(tu)；

(4)基(ji)于所述(shu)地震疊后信(xin)號(hao)重構時間-尺度關系圖(tu)進行異常點提取；

(5)基于所述(shu)異(yi)常點獲得(de)反(fan)射(she)波信號的信息。

具(ju)體地，在步(bu)驟(3)中，所(suo)述小波(bo)變換包括以下步(bu)驟：

a1將小(xiao)波函數的(de)(de)小(xiao)波曲(qu)線(xian)與所述(shu)地震疊后信號的(de)(de)時間-相位關(guan)系圖中的(de)(de)曲(qu)線(xian)的(de)(de)起始點對齊；

a2計算(suan)在所(suo)述起始點對(dui)齊時(shi)所(suo)述地震疊后信號的時(shi)間-相位關系圖(tu)中的曲線(xian)與所(suo)述小波(bo)函(han)數的小波(bo)曲線(xian)的逼近程度，以獲得第一平(ping)移小波(bo)變(bian)換系數；

a3將所(suo)述小波曲線沿時間軸正向(xiang)方向(xiang)移動(dong)一個單位(wei)時間，然后重復步(bu)驟a1-a2獲得第(di)二平(ping)移小波變(bian)換系數(shu)；

a4將所述(shu)小(xiao)(xiao)波(bo)(bo)曲線(xian)沿所述(shu)時間(jian)(jian)軸正向(xiang)方(fang)向(xiang)再移(yi)動一(yi)個單位時間(jian)(jian)，然后(hou)重復步驟a1-a2獲(huo)得(de)第三(san)小(xiao)(xiao)波(bo)(bo)變換系數，以(yi)此類推，直到所述(shu)小(xiao)(xiao)波(bo)(bo)曲線(xian)覆蓋完整(zheng)個所述(shu)地震疊(die)后(hou)信號的(de)時間(jian)(jian)-相位關系圖的(de)波(bo)(bo)形的(de)整(zheng)個長度為(wei)止，獲(huo)得(de)所有的(de)平移(yi)小(xiao)(xiao)波(bo)(bo)變換系數；

a5將所(suo)述小(xiao)波曲線在(zai)尺(chi)度上伸(shen)縮，然(ran)后重復步驟a1-a4，獲得所(suo)有尺(chi)度的平移小(xiao)波變換系(xi)數(shu)；

a6基于所(suo)(suo)(suo)述所(suo)(suo)(suo)有的(de)平(ping)移(yi)小(xiao)波(bo)變(bian)換系(xi)數和所(suo)(suo)(suo)述所(suo)(suo)(suo)有尺度的(de)平(ping)移(yi)小(xiao)波(bo)變(bian)換系(xi)數獲得所(suo)(suo)(suo)述地震疊后信號重構時間-尺度關(guan)系(xi)圖。

進(jin)一步(bu)(bu)地(di)，在(zai)步(bu)(bu)驟a5中(zhong)，獲(huo)得所有(you)的(de)尺度平(ping)移小波變換系(xi)數還包括以下步(bu)(bu)驟：

b1將(jiang)所(suo)述小(xiao)波曲線(xian)在第(di)一尺度上(shang)伸(shen)縮(suo)一個單位，然(ran)后重復步驟a1-a4獲得在時間軸上(shang)所(suo)有的第(di)一尺度的第(di)一平移小(xiao)波變換系數；

b2將所(suo)述(shu)小(xiao)(xiao)波曲(qu)線(xian)在(zai)所(suo)述(shu)第(di)一(yi)尺(chi)(chi)度上伸縮(suo)(suo)兩個(ge)單(dan)位(wei)，然后重(zhong)復步(bu)驟a1-a4獲得(de)(de)在(zai)時間軸上所(suo)有的(de)第(di)一(yi)尺(chi)(chi)度的(de)第(di)二平移小(xiao)(xiao)波變換系數，以此(ci)類推，獲得(de)(de)所(suo)述(shu)小(xiao)(xiao)波曲(qu)線(xian)在(zai)第(di)一(yi)尺(chi)(chi)度上伸縮(suo)(suo)不(bu)同單(dan)位(wei)的(de)所(suo)有的(de)平移小(xiao)(xiao)波變換系數；

b3將所(suo)述小(xiao)(xiao)波曲線在所(suo)述第二尺(chi)度上伸縮(suo)一(yi)個(ge)單位，然后重復(fu)步驟a1-a4獲得在時間軸(zhou)上所(suo)有的第二尺(chi)度的第一(yi)平移(yi)小(xiao)(xiao)波變(bian)換系(xi)數；

b4將(jiang)(jiang)所(suo)述小波(bo)曲線在所(suo)述第二尺度(du)(du)上伸(shen)縮兩個單位，然后重復(fu)步(bu)驟(zou)a1-a4獲(huo)得(de)在時間軸(zhou)上所(suo)有的第二尺度(du)(du)的第二平(ping)移(yi)小波(bo)變(bian)換(huan)系數(shu)，以(yi)此類(lei)推，將(jiang)(jiang)所(suo)有的尺度(du)(du)分別伸(shen)縮不同單位獲(huo)得(de)所(suo)述所(suo)有尺度(du)(du)的平(ping)移(yi)小波(bo)變(bian)換(huan)系數(shu)。

具體地(di)，在(zai)步驟b4中(zhong)，所(suo)述所(suo)有尺度為預設的伸縮閾值(zhi)(zhi)中(zhong)的所(suo)有的取值(zhi)(zhi)。

進一步地，在所(suo)述地震疊后(hou)信號(hao)重構時間-尺(chi)度關(guan)系圖上基于(yu)預先設定的判斷閾值獲得(de)所(suo)述異常點。

進一步地(di)，所述反(fan)射(she)波信(xin)號(hao)的(de)信(xin)息(xi)包括反(fan)射(she)波信(xin)號(hao)的(de)時間信(xin)息(xi)和反(fan)射(she)波信(xin)號(hao)的(de)方向信(xin)息(xi)。

進一步地，所述(shu)地震疊后信(xin)號(hao)重構(gou)時(shi)間-尺度關系圖與所述(shu)地震疊后信(xin)號(hao)的時(shi)間-能量關系圖在時(shi)間軸上的數據(ju)彼此為一一對應(ying)關系。

進一步地，基于地震(zhen)疊后信號重構時間(jian)-尺度關系圖通(tong)過數學分析方(fang)法提(ti)取所(suo)述反射(she)波信號的(de)方(fang)向信息(xi)。

具體地，在步驟(1)中，獲(huo)得所述瞬時相位的方(fang)法包括(kuo)下列步驟：

將所述(shu)地震(zhen)疊后信號(hao)進行所述(shu)希爾伯(bo)特變換，獲得所述(shu)地震(zhen)疊合信號(hao)的(de)解析信號(hao)；

基于所述解析信號獲得所述瞬時相位。

具體地，所述瞬(shun)時(shi)相位的表達式為(wei)：

其中，φ(t)為所述瞬時相位；

f(t)為所述(shu)地(di)震疊后信號；

為所述地震疊后信(xin)號對應的希爾伯特變換。

本發明提供的(de)技術方案(an)的(de)有益效果是：

(1)本(ben)發明提供的地震勘探(tan)薄(bo)層識(shi)別方法能解決在勘探(tan)地球物理(li)中，薄(bo)層常常無法分(fen)辨的問題；

(2)本(ben)發明提供的(de)地震勘探薄層(ceng)識(shi)別方法基于相(xiang)位(wei)準(zhun)則利用希爾伯特變化，對地震相(xiang)位(wei)數(shu)據重新解釋處理，進行層(ceng)位(wei)識(shi)別研究(jiu)，能(neng)夠很好地提高(gao)對薄層(ceng)的(de)識(shi)別能(neng)力；

(3)本(ben)發明提供的地震勘探薄(bo)層識別方法利用相位(wei)信(xin)息(xi)加(jia)上(shang)傅(fu)里葉變換，就可以減小一個(ge)波在時間軸上(shang)所占的空間，而將其分離開來；

(4)本發明提供(gong)的(de)地震(zhen)勘探(tan)薄層識別方(fang)法(fa)在(zai)一定程度上可消除余震(zhen)對(dui)結果造成的(de)干擾。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實(shi)施(shi)例的地震(zhen)勘探薄層(ceng)識別方法的流程圖；

圖2是(shi)圖1所示的地震疊后(hou)信(xin)號的時間(jian)-能(neng)量關系(xi)圖；

圖(tu)3是圖(tu)1所示的(de)瞬時相位(wei)的(de)時間-相位(wei)關系圖(tu)；

圖(tu)4是(shi)圖(tu)1所(suo)示的異常點提取的時間(jian)-尺度關系圖(tu)；

圖(tu)5是(shi)圖(tu)1所示的(de)異(yi)常分析(xi)的(de)時間(jian)-尺度關系圖(tu)；

圖6是圖1所示的反射波信(xin)號信(xin)息的時間(jian)-尺度關系圖。

具體實施方式

為(wei)使本(ben)發明的(de)目的(de)、技術方(fang)(fang)案和優點(dian)更加清楚，下面將結合附圖對本(ben)發明實施方(fang)(fang)式作進一步地詳(xiang)細(xi)描述。

參見圖1，其示出(chu)了根據本發明的一個實施(shi)例(li)的地(di)震勘(kan)探(tan)薄(bo)(bo)層識別(bie)方法的流程。地(di)震勘(kan)探(tan)薄(bo)(bo)層識別(bie)方法包括下列步驟(zou)：

(1)將(jiang)地震(zhen)(zhen)疊(die)后信號(hao)進(jin)行希爾伯特變換以獲得地震(zhen)(zhen)疊(die)后信號(hao)的瞬時相位；

(2)基(ji)于瞬時(shi)相位(wei)以獲(huo)得(de)地震疊(die)后信號的時(shi)間-相位(wei)關系圖；

(3)基于地震疊后信號(hao)的時(shi)間-相(xiang)位關系圖進行小波變換以獲得地震疊后信號(hao)重構時(shi)間-尺(chi)度關系圖；

(4)基于地(di)震疊后信號(hao)重構時間(jian)-尺度關系(xi)圖進行異常點提取；

(5)基于異(yi)常點(dian)獲得反(fan)射波信(xin)號的信(xin)息(xi)。

薄層反(fan)射(she)的(de)振(zhen)幅(fu)與巖性的(de)關系是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)復(fu)雜(za)多(duo)變的(de)關系，薄層組(zu)合(he)的(de)結(jie)構信息(xi)(xi)與巖性信息(xi)(xi)一(yi)起包含在地震反(fan)射(she)的(de)特征中，在利(li)用(yong)振(zhen)幅(fu)信息(xi)(xi)研究薄層結(jie)構時，頻(pin)率信息(xi)(xi)是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)重(zhong)要補充，當偶極厚(hou)度(du)不同(tong)時，其反(fan)射(she)波(bo)函(han)數頻(pin)譜(pu)曲線特征不 同(tong)，通過反(fan)射(she)信息(xi)(xi)的(de)頻(pin)譜(pu)分析，可以(yi)借助其反(fan)射(she)波(bo)主頻(pin)與入射(she)子波(bo)主頻(pin)間的(de)差別(bie)，發現薄層并(bing)估算出其厚(hou)度(du)。但是(shi)當地層環境復(fu)雜(za)的(de)情(qing)況下，利(li)用(yong)一(yi)般振(zhen)幅(fu)頻(pin)譜(pu)分析法難(nan)以(yi)分辨(bian)。

為了克服現有技術(shu)中的(de)(de)不足(zu)，本發明提(ti)供的(de)(de)地(di)震(zhen)勘(kan)探(tan)薄層(ceng)識別方法能夠(gou)基于(yu)相位準則(ze)同(tong)時利(li)用離(li)散希爾伯特變(bian)(bian)化和其(qi)它(ta)數學手段對(dui)地(di)震(zhen)資料進(jin)行分析(xi)和解釋(shi)以供勘(kan)探(tan)地(di)球物理(li)使用實現薄層(ceng)探(tan)測。基于(yu)相位準則(ze)來(lai)識別和提(ti)取反射波信(xin)號(hao)是通過(guo)相位對(dui)地(di)震(zhen)疊后信(xin)號(hao)進(jin)行分析(xi)和進(jin)一(yi)步(bu)的(de)(de)處理(li)，同(tong)時利(li)用Hilbert(希爾伯特)變(bian)(bian)換和小波變(bian)(bian)換的(de)(de)有機結合(he)的(de)(de)處理(li)方法來(lai)處理(li)所接收到(dao)的(de)(de)反射波信(xin)號(hao)，以進(jin)行弱信(xin)號(hao)的(de)(de)識別和提(ti)取。

利用相位(wei)準則來識(shi)別(bie)反射波信號的(de)相關(guan)信息，實質上就是研(yan)究信號的(de)瞬(shun)時相位(wei)特征，其數學工(gong)具(ju)是Hilbert變(bian)(bian)換。具(ju)體做法是到(dao)(dao)復頻中去研(yan)究f(t)，即構造一個關(guan)于f(t)的(de)復變(bian)(bian)函數，同時又(you)必須滿足(zu)解(jie)析條件。由此(ci)本發明(ming)提供的(de)地震勘探薄(bo)層識(shi)別(bie)方法能夠解(jie)決地震資(zi)料的(de)分辨率達不到(dao)(dao)對薄(bo)層進行識(shi)別(bie)的(de)問題。

在步(bu)驟(1)中，對(dui)地震(zhen)疊后(hou)信號(hao)(如(ru)圖2所示)進行希(xi)爾伯特變換，并(bing)獲得地震(zhen)疊后(hou)信號(hao)的解析(xi)信號(hao)，該(gai)解析(xi)信號(hao)的表達式(shi)為：

其中，Z(t)為地震疊后信號的解析信號；

f(t)為(wei)地震疊(die)后(hou)信(xin)號；

為地震疊(die)后信(xin)號對應的(de)希(xi)爾伯特變(bian)換。

在獲得(de)地震(zhen)疊(die)后(hou)信號(hao)的解析信號(hao)之后(hou)，通過卷積(ji)定理可以獲得(de)地震(zhen)疊(die)后(hou)信號(hao)的瞬時(shi)相位(wei)，該瞬時(shi)相位(wei)的表達(da)式為：

其(qi)中(zhong)，φ(t)為所述瞬時相位；

f(t)為地震疊后信號；

為地震(zhen)疊后(hou)信號對應的(de)希(xi)爾伯特變(bian)換。

在獲(huo)得(de)瞬(shun)時(shi)相(xiang)位(wei)以(yi)后(hou)，基(ji)于(yu)該瞬(shun)時(shi)相(xiang)位(wei)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)地(di)震波(即地(di)震疊后(hou)信號)的(de)時(shi)間與相(xiang)位(wei)域的(de)關系圖(如圖3所示(shi))。在獲(huo)得(de)地(di)震疊后(hou)信號的(de)時(shi)間-相(xiang)位(wei)關系圖之后(hou)，基(ji)于(yu)該圖進(jin)行小波變換，該小波變換包括以(yi)下步驟：

a1將小波函數的(de)小波曲線與(yu)地震疊后信號(hao)的(de)時間-相(xiang)位關系圖(tu)中的(de)曲線的(de) 起始點對齊(qi)；

a2計算在起始點對(dui)齊時地震疊后(hou)信號(hao)的(de)(de)時間(jian)-相位關系(xi)圖中的(de)(de)曲(qu)線與小(xiao)波函(han)數(shu)的(de)(de)小(xiao)波曲(qu)線的(de)(de)逼近程度，以獲得(de)第一(yi)平移小(xiao)波變換系(xi)數(shu)；

a3將小波曲(qu)線沿時(shi)間(jian)軸(zhou)正(zheng)向方向移動一(yi)個單位時(shi)間(jian)，然(ran)后重(zhong)復步驟a1-a2獲得第二平移小波變換系數(shu)；

a4將小波(bo)(bo)曲線沿時(shi)間(jian)(jian)軸(zhou)正向方向再移動一個(ge)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)(jian)，然后(hou)重復步驟a1-a2獲(huo)得第(di)三小波(bo)(bo)變換系(xi)數，以(yi)此類(lei)推(tui)，直到小波(bo)(bo)曲線覆蓋(gai)完整個(ge)地震疊后(hou)信號的(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)-相位(wei)關系(xi)圖的(de)(de)波(bo)(bo)形的(de)(de)整個(ge)長度為(wei)止，由此就獲(huo)得了所有的(de)(de)平移小波(bo)(bo)變換系(xi)數；

a5將小波曲線在尺度(du)上(shang)伸(shen)縮(suo)，然后重復步驟(zou)a1-a4，以獲得所有(you)尺度(du)的平移小波變換(huan)系數；

a6基(ji)于所有的平移小(xiao)波變換(huan)系(xi)(xi)數和所有尺度的平移小(xiao)波變換(huan)系(xi)(xi)數獲(huo)得地震疊后信號重構(gou)時間-尺度關系(xi)(xi)圖(tu)。

在(zai)步(bu)驟a5中(zhong)，獲(huo)得所有的尺度(du)平移小波變換系數還包括以下步(bu)驟：

b1將(jiang)小波曲線在(zai)第一(yi)尺(chi)度上伸縮一(yi)個(ge)單位，然后(hou)重復步(bu)驟(zou)a1-a4獲得在(zai)時間軸上所有的第一(yi)尺(chi)度的第一(yi)平移(yi)小波變換系(xi)數(shu)；

b2將(jiang)小波(bo)(bo)曲線在第一尺(chi)度上伸縮兩個單位，然后重復步(bu)驟a1-a4獲(huo)得在時(shi)間軸上所有的(de)第一尺(chi)度的(de)第二平移(yi)小波(bo)(bo)變換系數(shu)，以此類推(tui)，獲(huo)得小波(bo)(bo)曲線在第一尺(chi)度上伸縮不(bu)同單位的(de)所有的(de)平移(yi)小波(bo)(bo)變換系數(shu)；

b3將小波曲線在第(di)二尺度(du)上伸縮一個單位，然后重復步驟(zou)a1-a4獲(huo)得(de)在時間軸(zhou)上所(suo)有的第(di)二尺度(du)的第(di)一平移(yi)小波變換系數(shu)；

b4將(jiang)(jiang)小波曲(qu)線(xian)在(zai)第二(er)尺度上伸縮兩個單位，然后(hou)重復步驟a1-a4獲得在(zai)時間軸上所(suo)有的(de)第二(er)尺度的(de)第二(er)平移(yi)小波變換系(xi)數，以此類推，將(jiang)(jiang)所(suo)有的(de)尺度分(fen)別伸縮不同(tong)單位獲得所(suo)有尺度的(de)平移(yi)小波變換系(xi)數。

在(zai)(zai)本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)示例中(zhong)，在(zai)(zai)步驟b4中(zhong)，所(suo)有(you)(you)尺(chi)度(du)為(wei)預(yu)設的(de)(de)(de)伸縮(suo)閾值(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)取值(zhi)。即小(xiao)波曲線在(zai)(zai)尺(chi)度(du)上進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)伸縮(suo)，該尺(chi)度(du)是有(you)(you)一(yi)定范圍的(de)(de)(de)，而進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)伸縮(suo)的(de)(de)(de)尺(chi)度(du)范圍為(wei)在(zai)(zai)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)小(xiao)波變換前已經預(yu)先設定的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)尺(chi)度(du)范圍。而進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)伸縮(suo)的(de)(de)(de)單(dan)位(wei)也是一(yi)個(ge)(ge)范圍，這個(ge)(ge)需(xu)要根(gen)據(ju)實際(ji)情(qing)況進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)調整(zheng)，不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)小(xiao)波在(zai)(zai)同(tong)一(yi)尺(chi)度(du)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)伸縮(suo)的(de)(de)(de)單(dan)位(wei)個(ge)(ge)數是不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)，本領域(yu)技術人員(yuan)可以根(gen)據(ju)需(xu)要進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)相應的(de)(de)(de)選(xuan)擇和調整(zheng)。在(zai)(zai)本發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)另一(yi)示例中(zhong)，對(dui)小(xiao)波曲線進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)伸長(chang)或者縮(suo)短(duan)，需(xu)要根(gen)據(ju) 獲得的(de)(de)(de)地震疊(die)后信號(hao)的(de)(de)(de)時間(jian)-相位(wei)關系圖以確(que)定在(zai)(zai)小(xiao)波變換的(de)(de)(de)過程中(zhong)選(xuan)擇伸長(chang)還是縮(suo)短(duan)，本領域(yu)技術人員(yuan)應當根(gen)據(ju)實際(ji)情(qing)況進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)相應的(de)(de)(de)選(xuan)擇。

小(xiao)(xiao)波(bo)變(bian)(bian)(bian)換(huan)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)能同(tong)時(shi)在(zai)時(shi)間(jian)域或頻率域內進(jin)行局部化(hua)(hua)分(fen)析(xi)的(de)新的(de)信號(hao)(hao)分(fen)析(xi)方法(fa)。在(zai)使用(yong)(yong)中通常采用(yong)(yong)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)小(xiao)(xiao)波(bo)——零通小(xiao)(xiao)波(bo)，它是(shi)(shi)(shi)一(yi)個(ge)(ge)光(guang)滑函數(shu)(shu)的(de)二階導(dao)數(shu)(shu)。因此在(zai)每個(ge)(ge)尺度下的(de)小(xiao)(xiao)波(bo)變(bian)(bian)(bian)換(huan)的(de)零點位(wei)置，對應(ying)的(de)便(bian)是(shi)(shi)(shi)在(zai)該尺度下光(guang)滑化(hua)(hua)后的(de)信號(hao)(hao)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)劇烈的(de)點(即是(shi)(shi)(shi)拐點位(wei)置)。而通常情況下，變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)劇烈的(de)位(wei)置往往包(bao)含著豐富的(de)信息。基于這一(yi)點考慮，在(zai)地震勘探(tan)(tan)資料處理中可以用(yong)(yong)小(xiao)(xiao)波(bo)變(bian)(bian)(bian)換(huan)進(jin)行濾(lv)波(bo)和(he)去噪處理，把零通小(xiao)(xiao)波(bo)變(bian)(bian)(bian)換(huan)應(ying)用(yong)(yong)于地震勘探(tan)(tan)的(de)薄層識別中。推斷出(chu)用(yong)(yong)相位(wei)個(ge)(ge)數(shu)(shu)的(de)增加(jia)來判別薄層存在(zai)的(de)標(biao)準，但(dan)是(shi)(shi)(shi)這種(zhong)(zhong)(zhong)辦(ban)法(fa)存在(zai)較(jiao)大的(de)誤差(cha)。

而廣義S變換作為一(yi)種(zhong)時(shi)頻(pin)分(fen)析方(fang)法結(jie)合了(le)短時(shi)傅立葉變換與小波變換的(de)(de)(de)優點，能夠(gou)獲得較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)時(shi)—頻(pin)分(fen)析效果，同時(shi)兼顧時(shi)間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)和頻(pin)率(lv)分(fen)辨(bian)率(lv)。可根(gen)據(ju)實際地震(zhen)資料，選取合適的(de)(de)(de)小波基函數進行計(ji)算。運用廣義S變換提(ti)取的(de)(de)(de)單頻(pin)剖面(mian)，可以清晰(xi)刻畫(hua)出薄(bo)層的(de)(de)(de)頂底(di)界面(mian)，具有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)分(fen)辨(bian)能力，隨著提(ti)取的(de)(de)(de)單頻(pin)剖面(mian)頻(pin)率(lv)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)，可以識別薄(bo)層的(de)(de)(de)能力大大提(ti)高(gao)，但(dan)同時(shi)也會出現假地質薄(bo)層。

而本發明提供的(de)(de)地震勘探薄(bo)層識(shi)別(bie)方(fang)法是(shi)復雜的(de)(de)數學計算和(he)軟件處理彼此有機(ji)結合的(de)(de)一種方(fang)法，能夠較好(hao)地識(shi)別(bie)薄(bo)層產生的(de)(de)反射(she)波信號并提取出反射(she)波信號的(de)(de)時間、方(fang)向等有意義(yi)的(de)(de)信息。

小波(bo)變換可以簡單的(de)(de)描述(shu)為(wei)(wei)一種函(han)數，這(zhe)種函(han)數在有(you)(you)限(xian)時間范圍(wei)內變化，并且平均值為(wei)(wei)0。這(zhe)種定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)描述(shu)意味著小波(bo)具有(you)(you)兩種性(xing)(xing)質：A、具有(you)(you)有(you)(you)限(xian)的(de)(de)持續時間和突變的(de)(de)頻(pin)率和振幅；B、在有(you)(you)限(xian)時間范圍(wei)內平均值為(wei)(wei)0。在能量有(you)(you)限(xian)的(de)(de)信號空間里，小波(bo)變換滿足(zu)“容許”條(tiao)件，即(ji)：

并且滿足條件：

其中，C_x為地震疊后信號(hao)的第x個小波變換系(xi)數；

X(ω)為地震疊后信號對應的(de)希(xi)爾(er)伯特(te)變(bian)換；

x(τ)為地(di)震疊后信號。

由于經過小波變(bian)換后的地震疊后信號重構(gou)時(shi)間(jian)-尺度關系(xi)圖(tu)能(neng)夠(gou)完(wan)全不含有直(zhi)流趨(qu)勢成分(fen)，因此對于非平穩的信號能(neng)夠(gou)得到(dao)有效的分(fen)析，并且能(neng)夠(gou)提取信號的局部特(te)征。

在(zai)本發(fa)明的(de)還一示例中(zhong)(zhong)，在(zai)進行異常點(dian)(dian)(dian)(dian)提取時，在(zai)地(di)震疊后(hou)(hou)(hou)信(xin)(xin)號(hao)重構(gou)時間(jian)(jian)-尺(chi)度關(guan)(guan)系(xi)圖(tu)(tu)(tu)上(shang)基于預(yu)先(xian)設定的(de)判(pan)斷閾值(zhi)獲得異常點(dian)(dian)(dian)(dian)。在(zai)地(di)震疊后(hou)(hou)(hou)信(xin)(xin)號(hao)重構(gou)時間(jian)(jian)-尺(chi)度關(guan)(guan)系(xi)圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)(zhong)所表(biao)(biao)示的(de)數(shu)據在(zai)判(pan)斷閾值(zhi)范圍(wei)內時為(wei)正常點(dian)(dian)(dian)(dian)，當在(zai)地(di)震疊后(hou)(hou)(hou)信(xin)(xin)號(hao)重構(gou)時間(jian)(jian)-尺(chi)度關(guan)(guan)系(xi)圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)(zhong)所表(biao)(biao)示的(de)數(shu)據在(zai)判(pan)斷閾值(zhi)范圍(wei)外時為(wei)異常點(dian)(dian)(dian)(dian)，即地(di)震反射(she)界面。

對(dui)于(yu)地(di)(di)震(zhen)信號而(er)言(yan)，由(you)(you)于(yu)地(di)(di)震(zhen)余震(zhen)信號的(de)(de)(de)(de)(de)瞬(shun)時(shi)相(xiang)位(wei)(wei)是(shi)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)。當原(yuan)始地(di)(di)震(zhen)信號中(zhong)有(you)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)射信號(每個反(fan)射界面(mian)(mian)都會有(you)一個新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)射信號)到(dao)來時(shi)，通(tong)過小(xiao)波變(bian)換后的(de)(de)(de)(de)(de)瞬(shun)時(shi)相(xiang)位(wei)(wei)是(shi)有(you)變(bian)化的(de)(de)(de)(de)(de)，通(tong)過瞬(shun)時(shi)相(xiang)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化可以判斷(duan)地(di)(di)震(zhen)信息中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)異常點(dian)(dian)，之(zhi)后通(tong)過該異常點(dian)(dian)找出地(di)(di)震(zhen)反(fan)射界面(mian)(mian)，即使(shi)(shi)在(zai)信噪比(bi)小(xiao)于(yu)1時(shi)，瞬(shun)時(shi)相(xiang)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)特征變(bian)化也是(shi)十分明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)石油勘探(tan)現(xian)階段中(zhong)，由(you)(you)于(yu)砂體薄、散等特點(dian)(dian)使(shi)(shi)得分辨率低，因而(er)地(di)(di)震(zhen)資料通(tong)過常規的(de)(de)(de)(de)(de)振幅顯(xian)示(shi)很(hen)難(nan)對(dui)砂體進(jin)行精細(xi)描述，而(er)本發明通(tong)過用對(dui)相(xiang)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)提取獲(huo)得的(de)(de)(de)(de)(de)數據能夠有(you)效(xiao)地(di)(di)對(dui)薄砂層進(jin)行描述。

在小波(bo)變(bian)換后(hou)獲(huo)得(de)的(de)(de)地震(zhen)疊后(hou)信(xin)號(hao)重構時(shi)(shi)間(jian)-尺度(du)關(guan)系圖中，橫向(xiang)坐(zuo)標值(即時(shi)(shi)間(jian)軸上(shang)的(de)(de)數據)，與地震(zhen)疊后(hou)信(xin)號(hao)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)-能量(liang)關(guan)系圖中的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)軸上(shang)的(de)(de)數據是一一對應關(guan)系，因此可以通(tong)過(guo)對異常點(dian)的(de)(de)提取得(de)到(dao)(dao)反(fan)射(she)波(bo)信(xin)號(hao)到(dao)(dao)達的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)信(xin)息或(huo)者說走時(shi)(shi)信(xin)息，之后(hou)還(huan)能通(tong)過(guo)數學分(fen)析的(de)(de)方法(fa)，提取出反(fan)射(she)波(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)信(xin)號(hao)方向(xiang)信(xin)息。

在(zai)(zai)傳(chuan)統的(de)(de)分(fen)析方(fang)法(fa)中，傅(fu)里(li)葉(xie)變換(huan)是信號(hao)(hao)數(shu)字處理(li)(li)中的(de)(de)重要手(shou)段，其(qi)(qi)在(zai)(zai)信號(hao)(hao)處理(li)(li)中得(de)到(dao)了普遍應用。在(zai)(zai)通(tong)過傅(fu)里(li)葉(xie)變換(huan)處理(li)(li)信號(hao)(hao)時(shi)，無論(lun)在(zai)(zai)時(shi)間(jian)(jian)域或頻率域中，其(qi)(qi)采(cai)樣(yang)間(jian)(jian)隔(ge)均是常(chang)數(shu)。這(zhe)樣(yang)使得(de)在(zai)(zai)信號(hao)(hao)的(de)(de)某些處理(li)(li)中，如果需(xu)要提高分(fen)辨率，那(nei)么就(jiu)需(xu)要縮小(xiao)采(cai)樣(yang)間(jian)(jian)隔(ge)。而采(cai)用這(zhe)樣(yang)的(de)(de)方(fang)法(fa)總是回避(bi)不了由此帶來的(de)(de)平均效應問題(ti)。而且傅(fu)立葉(xie)變換(huan)只能(neng)將信號(hao)(hao)從時(shi)域變換(huan)到(dao)頻域，故不能(neng)有效地(di)檢測非平穩信號(hao)(hao)頻率隨(sui)時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)變化(hua)信息，進(jin)而難(nan)以分(fen)析信號(hao)(hao)的(de)(de)局部特性。

而短時(shi)傅(fu)立(li)葉(xie)變換(huan)是(shi)傳統傅(fu)立(li)葉(xie)變換(huan)的(de)改進，其能夠從時(shi)-頻(pin)域對信號分(fen)析(xi)，然而由(you)于短時(shi)傅(fu)立(li)葉(xie)變換(huan)所使用窗函(han)數為(wei)(wei)固(gu)定的(de)窗函(han)數，由(you)此(ci)短時(shi)傅(fu)立(li)葉(xie)變換(huan)用作(zuo)時(shi)頻(pin)分(fen)析(xi)的(de)分(fen)辨率為(wei)(wei)固(gu)定的(de)，這樣就會造成短時(shi)傅(fu)立(li)葉(xie)變換(huan)窗函(han)數的(de)時(shi)間與(yu)頻(pin)率分(fen)辨率不(bu)能同時(shi)達到最優。

下(xia)面通(tong)過(guo)實(shi)際應用(yong)對本(ben)發明所提供的(de)地震勘探(tan)的(de)識別方(fang)法(fa)的(de)步驟和(he)原理(li)做進一(yi)步的(de)說明。

結合圖(tu)2至圖(tu)6所示，選取RY凹(ao)陷中某道地震信號作為研究對(dui)象，進行薄層識別的工(gong)作。

運用地(di)震(zhen)疊(die)后(hou)(hou)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)相位信(xin)息(xi)，然后(hou)(hou)對相位信(xin)息(xi)進行(xing)異常提(ti)取(qu)(qu)及分析，得(de)到反射(she)波信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)相關信(xin)息(xi)，對地(di)震(zhen)疊(die)后(hou)(hou)信(xin)號(hao)(hao)重新提(ti)取(qu)(qu)顯(xian)示(shi)，能較好(hao)的(de)(de)識(shi)別薄(bo)(bo)層(ceng)(ceng)產生的(de)(de)反射(she)波信(xin)號(hao)(hao)并(bing)提(ti)取(qu)(qu)出反射(she)波信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)時(shi)間、方(fang)向等(deng)有意義的(de)(de)信(xin)息(xi)。在對地(di)震(zhen)信(xin)號(hao)(hao)處(chu)理(li)(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)在對原(yuan)信(xin)號(hao)(hao)進行(xing)離散希爾(er)伯(bo)特轉換，重新提(ti)取(qu)(qu)地(di)震(zhen)信(xin)號(hao)(hao)相位信(xin)息(xi)并(bing)分步顯(xian)示(shi)，如圖(tu)(tu)3至(zhi)圖(tu)(tu)6所示(shi)。可以看出在對地(di)震(zhen)疊(die)后(hou)(hou)信(xin)號(hao)(hao)進行(xing)分步處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)，圖(tu)(tu)2所示(shi)的(de)(de)地(di)震(zhen)疊(die)后(hou)(hou)信(xin)號(hao)(hao)不能識(shi)別的(de)(de)地(di)方(fang)通過(guo)處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)(如圖(tu)(tu)5和圖(tu)(tu)6所示(shi))明顯(xian)地(di)能把異常點顯(xian)示(shi)出來且對薄(bo)(bo)層(ceng)(ceng)的(de)(de)識(shi)別有明顯(xian)的(de)(de)效果。

本發明(ming)提供的技(ji)術(shu)方案的有益(yi)效果是(shi)：

(1)本(ben)發明提供的地震勘(kan)探薄(bo)層識別方法能解決在勘(kan)探地球物理中，薄(bo)層常常無法分辨(bian)的問題；

(2)本發明提供的(de)地(di)震(zhen)勘探薄層識別方法(fa)基于相位準則利用希爾伯(bo)特變化，對地(di)震(zhen)相位數據重新(xin)解釋(shi)處理，進行(xing)層位識別研究，能夠很好地(di)提高對薄層的(de)識別能力；

(3)本發明提供的(de)地(di)震勘探薄層識別方(fang)法利用相(xiang)位信(xin)息(xi)加上傅里葉(xie)變換，就(jiu)可以減小一個波在時間軸上所占的(de)空間，而將其分離開來；

(4)本發(fa)明提供的(de)地震(zhen)勘探薄層(ceng)識別方法在一(yi)定程度上(shang)可(ke)消除余震(zhen)對結(jie)果造成(cheng)的(de)干(gan)擾。

以上(shang)所述僅為本(ben)發(fa)明的較(jiao)佳實施例，并(bing)不用(yong)以限制本(ben)發(fa)明，凡在本(ben)發(fa)明的精(jing)神和(he)原(yuan)則(ze)之內(nei)，所作的任何修改、等(deng)同(tong)替(ti)換、改進等(deng)，均應包(bao)含在本(ben)發(fa)明的保護范圍(wei)之內(nei)。