一种带限稳定的反Q滤波算法.pdf

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1、2014年2月石油址球如理参攘第49卷第1期·处理技术·文章编号：1000—7210(2014)01—0068—08一种带限稳定的反Q滤波算法陈增保①②陈小宏①②李景叶①②王本锋①②马莎③(①中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京102249；②中国石油大学(北京)海洋石油勘探国家工程实验室，北京102249；③中国石化石油勘探开发有限公司，北京100031)陈增保，陈小宏，李景叶。王本锋。马莎．一种带限稳定的反Q滤波算法．石油地球物理勘探，2014，49(1)：68—75．摘要反Q滤波是

2、波传播的逆过程，可同时消除吸牧和频散效应。Gabor域反Q滤波方法是以Gabor变换谱代替向下延拓的波场，在对二维时频谱进行稳定的反Q滤波处理后，再使用Gabor逆变换重建时间域地震道。相对于反Q滤波方法的分层实现，该算法可应用更精确的连续Q模型，且不需对二维振幅补偿算子进行近似，其计算效率更高，反Q滤波结果更准确。为了改善补偿效果且不放大环境噪声，在Gabor域反Q滤波过程中联合应用时变带通滤波器，该带通滤波器的高截频从某一时间处随旅行时沿双曲线轨迹变化，以适应衰减介质中信号带宽随旅行时的变化。理论数据

3、测试和实际资料应用的结果均表明，联合时变带通滤波器的反Q滤波算法对含噪地震数据是稳健的，可在保持信噪比的同时提高地震资料的分辨率。关键词反Q滤波时变带通滤波器衰减补偿高分辨率Gabor变换中图分类号：P631文献标识码：A现，其计算速度较快，可有效地校正因速度频散引起1引言的相位畸变，但为了避免不稳定性而忽略了振幅效应。在此基础上，Wang[7提出了一种稳定高效的反地下介质的内摩擦力和非均质性引起高频能量Q滤波方法，可同时进行振幅补偿和相位校正。该耗散和速度频散效应，表现为振幅衰减和波形畸方法基于波场向下

4、延拓原理，在向下延拓的每一步变_l]。经过振幅衰减补偿后的地震数据，可为振外推波场，通过求解一个向上延拓系统，并引入稳定幅反演及随后的油藏描述提供可靠的相对振幅信因子得到。假设地层的Q模型是层状的，对于每一息；经过相位校正后的高分辨率地震数据，可为岩性常Q层，首先将地表波场延拓到当前层顶部，然后识别提供正确的时间层位信息。反Q滤波是一种在该层内进行稳定的反Q滤波。在常Q层内进行补偿地层的黏弹性衰减、提高地震资料分辨率的有反Q滤波时，振幅补偿算子是频率和旅行时的二维效方法。函数，可近似为分别依赖于频率和旅行

5、时的两个一Hale_4最早提出基于Futterman模型[的反Q维函数的乘积形式，这样反Q滤波可在傅里叶变换滤波方法，即利用预测误差滤波迭代求取品质因子域高效地实现。Wang_8又进一步将这种稳定算法Q值，通过级数展开近似补偿高频成分，但由于其运引入到Oabor域，即推广到Q模型随深度或旅行时算量较大，难以推广应用。为了提高计算效率，连续变化的情形(不包含振幅补偿算子的近似)，其Hargreaves等L5]提出了类似于Stolt频率一波数域计算结果更准确。赵建勋等l_9妇引入串联偏移将常偏移l-6的反Q滤

6、波算法，采用级联式常Q补偿方式Q算法推广到深变Q模型，使串联频散补偿算法与开时窗逐级向下计算，每次补偿Q值的一段，在频限幅补偿算法相结合，提高了地震资料的分辨率。率域采用内插和缩放方式，使用快速傅里叶变换实严红勇等[1将稳定反Q滤波方法分别应用于*北京市昌平区府学路18号中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，102249。Email：zengbao．then@hotmail．corn本文于2013年5月8日收到，最终修改稿于同年l2月27日收到。本项研究受国家自然科学基金项目(U1262207

7、，41074098)和国家科技重大专项课题(2OllZXO5O23—005—005)联合资助。第49卷第1期陈增保等：一种带限稳定的反Q滤波算法VSP数据和转换波数据的处理中，对VSP波场进r十。。u(r，)一Iu(t)h(一r)e-dt(1)行上、下行波场分离后分别做反Q滤波补偿，并推J一∞式中：h(￡)为Gabor分析窗；r为分析窗的中心位广到对叠前反射纵波和PS转换波的处理中。置；为角频率。Gabor正变换即是通过对所有rWang[1。]基于反演理论提出了一种衰减补偿方法，位置处的Gabor片u(r

8、，)一()h(￡一r)做快速傅即利用Tikhonov正则化方法求解第一类Fredholm里叶变换(FFT)。积分方程，适用于Q值随深度的连续变化，还能同中心在r位置的Gabor分析窗经常选为高斯窗时校正振幅衰减和速度频散。虽然上述反Q滤波方法大多已在工业界得到h(t-v，一7cexp[L一』]J广泛应用，但这些方法均对噪声较敏感，且需高信噪式中T为高斯窗的半宽度。高斯窗在时、频域均是比地震资料作为输入，应用这些方法之前应尽量地