基于广义瞬时相位及p范数负模的地震弱信号处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其包括以下内容：1）对地震信号进行识别，具体过程为：对输入的地震信号进行P阶广义希尔伯特变换并得到广义瞬时相位；求取广义瞬时相位P范数负模；根据广义瞬时相位P范数负模提取地震弱信号的相关属性参数，通过提取的属性参数对地震有效信号进行识别；2）对地震信号的噪声进行去除，得到信噪比比较高的地震信号，具体过程为：对输入的地震信号进行P阶广义希尔伯特变换并得到广义瞬时相位；对计算得到的广义瞬时相位进行平滑滤波处理，得到滤波后的广义瞬时相位信号；采用逐步迭代的方法求取地震信号的瞬时振幅；根据求取的广义瞬时相位信号和瞬时振幅重构地震信号；并对重构地震信号的合理性进行判断。
【专利说明】基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油气地震勘探领域中地震资料的弱振幅识别和去噪方法，特别是关于一种适用于为后续地震资料岩性反演和高精度解释提供高信噪比数据的基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法。
【背景技术】
[0002]在油气地球物理勘探领域，地震资料的“三高”(高分辨率、高信噪比、高保真度)处理一直是研究的难点和热点，特别是在岩性反演广泛应用于隐蔽型油气藏预测的今天。其中，地震资料的信噪比水平在很大程度上制约着分辨率的提高(根据分辨率定量估算公式，分辨率高低主要与资料带宽和信噪比有关，信噪比对分辨率的贡献权重为2/5)。另一方面，地震振幅包含了大量的储层信息，噪音的存在干扰了地震振幅的有效识别，由此确定的储层圈闭和井位的可信度也受到很大影响，进而影响到钻井的成功率。因此，强噪背景下的弱信号识别和提取在资料处理中起着重要的作用，也是应用地球物理学和自然科学的研究热点。
[0003]目前去噪方法有很多种，由于适用条件不一样，不同类型的噪声需要选取合适的去噪方法进行滤除:其中一种去噪方法是滤波去噪，从利用有效信号和噪声不同频带分布的经典滤波，到利用二者统计特性区别的维纳滤波理论，都能够在某种程度上对信号进行去噪处理，但是对信号本身的要求比较高；另一种信号去噪方法是时频分析方法，能够对非平稳地震信号进行去噪处理，如小波变换，引入尺度因子和平移因子，实现了信号特征的局域化分析，是信号去噪处理的有力工具之一。希尔伯特变换是信号分析的另一个有力工具，在地震信号处理和解释中应用了很多年，但是存在对噪声太敏感(即抗噪能力较弱)的缺点，Yi Luo等人在2003年提出了广义希尔伯特变换(GHT)，这种变换的抗噪性较好，对噪声不像其他时频分析方法那样有明显的敏感性，能够有效的探测地震剖面中的突变信息，为弱信号的识别和提取研究提供了一个较好的工具，根据GHT提取的信号瞬时属性(包括瞬时振幅、瞬时频率和瞬时相位)，一般称为广义瞬时属性，广义瞬时属性高鲁棒性这种特征目前还没有被引入到弱信号识别和去噪处理中。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够对地震弱信号进行高精度识别和去噪处理，且能够为后续地震资料的处理和解释特别是岩性反演提供高品质资料的基于广义瞬时相位及P范数负模的弱信号处理方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其包括以下内容:1)对地震信号进行识别，具体过程为:1.1)对输入的地震信号x(n)进行P阶广义希尔伯特变换并得到广义瞬时相位Φ (t) ;1.2)求取广义瞬时相位P范数负模Y (t) ；1.3)根据广义瞬时相位P范数负模Y (t)提取地震弱信号的相关属性参数，通过提取的属性参数对地震有效信号进行识别；2)对地震信号的噪声进行去除，得到信噪比比较高的地震信号，具体过程为:2.1)对输入的地震信号X (η)进行P阶广义希尔伯特变换并得到广义瞬时相位Φ (t) ;2.2)对计算得到的广义瞬时相位Φ (t)进行平滑滤波处理，得到滤波后的广义瞬时相位信号树《) ； 2.3)采用逐步迭代的方法求取地震信号的瞬时振幅a (η) ；2.4)根据求取的广义瞬时相位信号_>)和瞬时振幅a (η)重构地震信号4?) ； 2.5)将重构地震信号与测井资料得到的数据进行比对，对重构地震信号句/:)的合理性进行判断，如果合理则输出重构信号如果不合理，则返回步骤2.2)。
[0006]广义瞬时相位
【权利要求】
1.一种基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其包括以下内容: 1)对地震信号进行识别，具体过程为: 1.1)对输入的地震信号X(η)进行P阶广义希尔伯特变换并得到广义瞬时相位Φ (t)； 1.2)求取广义瞬时相位P范数负模Y (t)； 1.3)根据广义瞬时相位P范数负模Y (t)提取地震弱信号的相关属性参数，通过提取的属性参数对地震有效信号进行识别； 2)对地震信号的噪声进行去除，得到信噪比比较高的地震信号，具体过程为: 2.1)对输入的地震信号X(n)进行P阶广义希尔伯特变换并得到广义瞬时相位Φ (t)； 2.2)对计算得到的广义瞬时相位Φ (t)进行平滑滤波处理，得到滤波后的广义瞬时相位信号树II); 2.3)采用逐步迭代的方法求取地震信号的瞬时振幅a(n)； 2.4)根据求取的广义瞬时相位信号φ0和瞬时振幅a (n)重构地震信号; 2.5)将重构地震信号与测井资料得到的数据进行比对，对重构地震信号巧的合理性进行判断，如果合理则输出重构信号如果不合理，则返回步骤2.2)。
2.如权利要求1所述的基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其特
征在于:广义瞬时相位
3.如权利要求1所述的基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其特征在于:广义瞬时相位P范数负模Y (t):
4.如权利要求2所述的基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其特征在于:广义瞬时相位P范数负模Y (t):
5.如权利要求1或2或3或4所述的基于广义瞬时相位及P范数负模的地震弱信号处理方法，其特征在于:所述步骤2.3)采用逐步迭代的方法求取地震信号的瞬时振幅a(n)，包括以下步骤: ①将地震信号表示为广义瞬时相位信号的形式，即:
【文档编号】G01V1/36GK103645504SQ201310692354
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】李绪宣, 曹思远, 胡光义, 范廷恩, 董建华, 王宗俊, 井涌泉, 张显文, 樊鹏军, 高云峰 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 中国石油大学(北京)