地震信号的频带拓宽方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地震信号的频带拓宽方法及装置，用于提供一种较好的地震信号的频带拓宽方法。该方法包括：对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，其中，所述地震信号为用于勘探地下岩层的性质和形态的时域信号；从所述时频谱中截取有效频段内的时频谱，并将所述有效频段内的每个时频谱作为一个基波信号；分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号；将计算得到的全部谐波信号中的每个谐波信号分别与对应的基波信号叠加，以得到叠加后的信号；将所述叠加后的信号进行反变换，以获得频带拓宽后的地震信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地震勘探领域，具体地，涉及一种地震信号的频带拓宽方法及装置。
技术介绍
在地震勘探工作中，地震分辨率是获取地层细节信息的关键因素，对于三维地震数据体而言，分辨率包括纵向(时间方向)分辨率和横向(空间方向)分辨率，垂向分辨率通常是给定地震信号的频率的函数。为了提高地震分辨率，实现薄储层的识别，需要地震信号具有宽带频谱特征，因而拓展频率带宽问题一直是油气地球物理领域的一个研究重点。目前，拓展地震信号频带主要有两类方法：一类是反褶积类方法，该类方法是基于地震记录的褶积模型，通过求取地震资料的地震子波，利用反褶积算法去除子波，实现地层反射系数的求取，从而得到宽频带的地震数据；另一类是频谱能量补偿法，诸如谱白化等技术，该类方法直接在频率域或者时频域根据一定的规律进行高频能量的补偿，从而实现拓宽频谱的目的。然而，上述的反褶积类方法回避不了地震子波提取的问题，而谱白化类的频谱能量补偿法则回避不了降低原资料信噪比的问题。可见，现有技术中尚无较好的拓宽地震信号频带的方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种地震信号的频带拓宽方法及装置，用于提供一种较好的地震信号的频带拓宽方法。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种地震信号的频带拓宽方法，包括：对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，其中，所述地震信号为用于勘探地下岩层的性质和形态的时域信号；从所述时频谱中截取有效频段内的时频谱，并将所述有效频段内的每个时频谱作为一个基波信号；分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号；将计算得到的全部谐波信号中的每个谐波信号分别与对应的基波信号叠加，以得到叠加后的信号；将所述叠加后的信号进行反变换，以获得频带拓宽后的地震信号。可选的，所述分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号，包括：分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的次谐波信号及高次谐波信号。可选的，所述分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号，包括：分别基于所述有效频段内包括的每一个基波信号的瞬时振幅、瞬时频率、及相位信息，计算对应的基波信号的谐波信号。可选的，所述对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，包括：对获取的地震信号进行小波变换，以得到与所述地震信号对应的时频谱；或，对获取的地震信号进行S变换，以得到与所述地震信号对应的时频谱。根据本专利技术实施例的第而方面，提供一种地震信号的频带拓宽装置，包括：处理模块，用于对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，其中，所述地震信号为用于勘探地下岩层的性质和形态的时域信号；截取模块，用于从所述时频谱中截取有效频段内的时频谱，并将所述有效频段内的每个时频谱作为一个基波信号；计算模块，用于分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号；叠加模块，用于将计算得到的全部谐波信号中的每个谐波信号分别与对应的基波信号叠加，以得到叠加后的信号；反变换模块，用于将所述叠加后的信号进行反变换，以获得频带拓宽后的地震信号。可选的，所述计算模块包括：第一计算子模块，用于分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的次谐波信号及高次谐波信号。可选的，所述计算模块还包括：第二计算子模块，用于分别基于所述有效频段内包括的每一个基波信号的瞬时振幅、瞬时频率、及相位信息，计算对应的基波信号的谐波信号。可选的，所述处理模块包括：处理子模块，用于对获取的地震信号进行小波变换，以得到与所述地震信号对应的时频谱；或，对获取的地震信号进行S变换，以得到与所述地震信号对应的时频谱。通过上述技术方案，对地震信号进行时频双域分解可以得到时频谱，再从时频谱中分离有效频带内的时频谱，有效频带内的每个时频谱可以作为一个基波信号，然后可以分别计算每个基波信号的谐波信号，再将基波信号与其谐波信号叠加，得到叠加后的信号，最后将叠加后的信号进行反变换，得到频带拓宽后的地震信号。通过这样的方式，无需提取地震子波，且能够在保持原有信噪比的情况下拓宽地震信号的频带，有利于提高地震信号分辨率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据一示例性实施例示出的一种地震信号的频带拓宽方法的流程图。图2是根据一示例性实施例示出的地震信号的频带拓宽效果示意图。图3a是根据一示例性实施例示出的地区一频带拓宽前的剖面示意图。图3b是根据一示例性实施例示出的地区一频带拓宽前的频谱示意图。图3c是根据一示例性实施例示出的地区一频带拓宽后的剖面示意图。图3d是根据一示例性实施例示出的地区一频带拓宽后的频谱示意图。图4a是根据一示例性实施例示出的地区二频带拓宽前的剖面示意图。图4b是根据一示例性实施例示出的地区二频带拓宽前的频谱示意图。图4c是根据一示例性实施例示出的地区二频带拓宽后的剖面示意图。图4d是根据一示例性实施例示出的地区二频带拓宽后的频谱示意图。图5a是根据一示例性实施例示出的地区三原始资料等时切片效果示意图。图5b是根据一示例性实施例示出的地区三原始频带拓宽后的等时切片效果示意图。图6是根据一示例性实施例示出的一种地震信号的频带拓宽装置的框图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。图1是根据一示例性实施例示出的一种地震信号的频带拓宽方法的流程图，如图1所示，该地震信号的频带拓宽方法可以应用于计算机中，包括以下步骤。步骤S11：对获取的地震信号进行处理，以得到与地震信号对应的时频谱。步骤S12：从时频谱中截取有效频段内的时频谱，并将有效频段内的每个时频谱作为一个基波信号。步骤S13：分别计算有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号。步骤S14：将计算得到的全部谐波信号中的每个谐波信号分别与对应的基波信号叠加，以得到叠加后的信号。步骤S15：将叠加后的信号进行反变换，以获得频带拓宽后的地震信号。地震信号可以是用于勘探地下岩层的性质和形态的时域信号，本专利技术实施例以一个采样点数为N(N为正整数)的地震信号，记为S(t)为例。可选的，对获取的地震信号进行处理，可以是对获取的地震信号进行小波变换，以得到与地震信号对应的时频谱；或者也可以对获取的地震信号进行S变换，以得到与地震信号对应的时频谱；或者还可以是以其他的方式对地震信号进行处理，本专利技术实施例不作限定，只要能够得到与地震信号对于的时频谱即可。对获取的地震信号，也就是时域信号S(t)进行时频双域分解，可以得到与地震信号S(t)对应的时频谱WgS(t,a)。以对获取的地震信号进行小波变换为例，采用复数母小波函数g(t)，取其连续小波变换，为：其中，a为尺度因子(频率)，(·)*表示复共轭，采用的复数Morlet母小波为或者也可以对地震信号进行S变换，或者还可以是其他的处理方式，只要能够得到与地震信号对应的时频谱即可。在得到地震信号对应的时频谱WgS(t,a)后，可以从时频谱中截取有效频段内的时频谱，也就是对时频谱WgS(t,a)进行优势频带范围内的时频谱分离，比如，频带包括0Hz-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震信号的频带拓宽方法，其特征在于，包括：对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，其中，所述地震信号为用于勘探地下岩层的性质和形态的时域信号；从所述时频谱中截取有效频段内的时频谱，并将所述有效频段内的每个时频谱作为一个基波信号；分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号；将计算得到的全部谐波信号中的每个谐波信号分别与对应的基波信号叠加，以得到叠加后的信号；将所述叠加后的信号进行反变换，以获得频带拓宽后的地震信号。

【技术特征摘要】
1.一种地震信号的频带拓宽方法，其特征在于，包括：对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，其中，所述地震信号为用于勘探地下岩层的性质和形态的时域信号；从所述时频谱中截取有效频段内的时频谱，并将所述有效频段内的每个时频谱作为一个基波信号；分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号；将计算得到的全部谐波信号中的每个谐波信号分别与对应的基波信号叠加，以得到叠加后的信号；将所述叠加后的信号进行反变换，以获得频带拓宽后的地震信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号，包括：分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的次谐波信号及高次谐波信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算所述有效频段内包括的每一个基波信号的谐波信号，包括：分别基于所述有效频段内包括的每一个基波信号的瞬时振幅、瞬时频率、及相位信息，计算对应的基波信号的谐波信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对获取的地震信号进行处理，以得到与所述地震信号对应的时频谱，包括：对获取的地震信号进行小波变换，以得到与所述地震信号对应的时频谱；或，对获取的地震信号进行S变换，以得到与所述地震信号对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡治权，孔选林，林娜，张虹，谢刚平，甘其刚，徐天吉，马昭军，胡斌，斯兴炎，姜镭，丁蔚楠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司西南油气分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11