基于射线路径的叠前高精度Q值提取方法研究

【摘要】地震波在非弹性介质传播过程中存在能量损失，而能量衰减和速度频散是地震波在地下介质中传播的主要特征。存在很多引起地震波能量衰减的因素[1]，总的来说，一类与地震波传播特性有关，例如球面扩散、界面透射损失、层间多次波、振幅调谐引起的衰减、波的相位转换导致的衰减等等；另一类是地下介质的内在属性引起的衰减，其中主要是地层的粘弹性导致的内摩擦和孔隙流体等因素引起的地震波能量被地层吸收，这种衰减与很多对储层探测有用的岩石物理参数的变化相关。其中，第二种衰减通常用品质因子Q来衡量。精确估计地层衰减或者说是品质因子Q的正确计算，对于信号增强和储层特征描述十分重要。本文首先讨论了地震波的衰减机制，接着针对国内外发展现状，对现有的几种品质因子提取方法进行了总结和介绍。在实际生产中提取Q值最常用的方法是谱比法，传统的谱比法面临因走时计算不正确所带来的误差，后人进行了改正，但是统计效应的存在使得Q值计算精度没有很大程度的提高，并且传统谱比法面临着时窗选择所带来的薄层调谐效应和相邻子波的干扰，计算出的Q值精度低。本文介绍了一种改进的谱比法，这种方法对叠前数据进行处理。我们知道叠前数据和叠后数据相比保留了更加丰富的地质信息。本文引入τ-p变换对同一水平慢度的数据进行处理，这样导致地震波的衰减仅仅是由目标层位引起，解决了Q值提取中走时时差计算不正确的问题。然后，比较了稳定时窗和变化的时窗的时频变换对复杂地震信号的时频分辨能力，变化时窗的时频变换，例如广义S变化能够降低衰减估计中的干扰效应，利用广义S变换对地层上下界面对应的瞬时频谱进行分析，克服了传统方法中时窗长度和宽度选择对结果影响的问题，提高了Q值估计的精度。同时，由于衰减各向异性的存在，在数据道计算过程中引入各向异性参数，使得该方法在各向异性介质中的计算更加精确。
【作者】戴建芳；
【导师】王德利；
【作者基本信息】吉林大学，地球探测与信息技术，2014，硕士
【关键词】品质因子；谱比法；叠前地震数据；广义S变换；τ-p域；

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