本發(fā)明涉及油氣物探工程領(lǐng)域，特別涉及一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著油氣勘探程度的提高，油氣勘探的目標(biāo)更加隱蔽，油氣儲(chǔ)層的厚度更薄，特別是對(duì)于厚度小于10米的薄儲(chǔ)層，例如砂泥巖薄儲(chǔ)層，激發(fā)地震波后，從該薄儲(chǔ)層反射的地震道信號(hào)較為微弱，根據(jù)該微弱的反射地震道信號(hào)識(shí)別薄儲(chǔ)層的難度較高。

相關(guān)技術(shù)中，一般采用譜白化算法、譜藍(lán)化算法以及反Q濾波算法對(duì)待識(shí)別儲(chǔ)層反射的地震道信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和處理，通過(guò)上述算法能夠展寬信號(hào)的頻譜，提高地震道信號(hào)的分辨率，進(jìn)而能夠更準(zhǔn)確的識(shí)別出該待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。

但是，相關(guān)技術(shù)中的薄儲(chǔ)層的識(shí)別算法計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，計(jì)算復(fù)雜度較高，對(duì)薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決相關(guān)技術(shù)中對(duì)薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率較低的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法及裝置。所述技術(shù)方案如下：

一方面，提供了一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法，所述方法包括：

獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；

分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，其中，Sⁱ表示所述原始地震道信號(hào)S的第i階導(dǎo)數(shù)，所述n為根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S的導(dǎo)數(shù)確定的疊加閾值，所述i為大于等于2，且小于等于所述n的整數(shù)；

根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，通過(guò)總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，所述CEEMD算法為：

其中，Gau()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行高斯變換，Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理，M為預(yù)設(shè)的第一閾值，N為預(yù)設(shè)的第二閾值，所述第一閾值M為滿足條件：4M-2≤n中的最大值，所述第二閾值其中表示向下取整；

根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。

可選的，所述分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，包括：

當(dāng)j≥2時(shí)，判斷待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j是否滿足循環(huán)終止條件，所述待分析導(dǎo)數(shù)包括：所述原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j，第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1和第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1，所述循環(huán)終止條件為：

其中，ε為預(yù)設(shè)的終止參數(shù)，D^j，D^j-1和D^j+1分別為根據(jù)主頻計(jì)算公式確定的所述原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的主頻，所述原始地震道信號(hào)S的第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1的主頻，以及所述原始地震道信號(hào)S的第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1的主頻，所述主頻計(jì)算公式為：

其中，f為頻率變量，S^j(f)為所述原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的頻譜函數(shù)；

當(dāng)所述述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j滿足循環(huán)終止條件時(shí)，將j+2得到新的j，重復(fù)執(zhí)行上述判斷過(guò)程，直至所述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足所述循環(huán)終止條件，將不滿足所述循環(huán)終止條件的待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的j確定為所述疊加閾值。

可選的，所述預(yù)設(shè)的終止參數(shù)ε的取值范圍為0.2至0.3。

可選的，所述Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理后得到的數(shù)值在區(qū)域[-1，1]內(nèi)。

另一方面，提供了一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別裝置，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；

計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，其中，Sⁱ表示所述原始地震道信號(hào)S的第i階導(dǎo)數(shù)，所述n為根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S的導(dǎo)數(shù)確定的疊加閾值，所述i為大于等于2，且小于等于所述n的整數(shù)；

確定模塊，用于根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，所述CEEMD算法為：

其中，Gau()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行高斯變換，Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理，M為預(yù)設(shè)的第一閾值，N為預(yù)設(shè)的第二閾值，所述第一閾值M為滿足條件：4M-2≤n中的最大值，所述第二閾值其中表示向下取整；

識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。

可選的，所述計(jì)算模塊，還用于：

當(dāng)j≥2時(shí)，判斷待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j是否滿足循環(huán)終止條件，所述待分析導(dǎo)數(shù)包括：所述原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j，第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1和第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1，所述循環(huán)終止條件為：

其中，ε為預(yù)設(shè)的終止參數(shù)，D^j，D^j-1和D^j+1分別為根據(jù)主頻計(jì)算公式確定的所述原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的主頻，所述原始地震道信號(hào)S的第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1的主頻，以及所述原始地震道信號(hào)S的第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1的主頻，所述主頻計(jì)算公式為：

其中，f為頻率變量，S^j(f)為所述原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的頻譜函數(shù)；

當(dāng)所述述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j滿足循環(huán)終止條件時(shí)，將j+2得到新的j，重復(fù)執(zhí)行上述判斷過(guò)程，直至所述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足所述循環(huán)終止條件，將不滿足所述循環(huán)終止條件的待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的j確定為所述疊加閾值。

可選的，所述預(yù)設(shè)的終止參數(shù)ε的取值范圍為0.2至0.3。

可選的，所述Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理后得到的數(shù)值在區(qū)域[-1，1]內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法及裝置，該方法包括：獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ；根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，最后通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，并根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。該薄儲(chǔ)層的識(shí)別算法復(fù)雜度較低，計(jì)算用時(shí)較短，提高了薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法，參見(jiàn)圖1，該方法包括：

步驟101、獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S。

步驟102、分別計(jì)算該原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，其中，Sⁱ表示該原始地震道信號(hào)S的第i階導(dǎo)數(shù)，該n為根據(jù)該原始地震道信號(hào)S的導(dǎo)數(shù)確定的疊加閾值，該i為大于等于2，且小于等于該n的整數(shù)。

步驟103、根據(jù)該原始地震道信號(hào)S和該n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，通過(guò)總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(英文：Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition；簡(jiǎn)稱：CEEMD)算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’。

該CEEMD算法為：

其中，Gau()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行高斯變換，Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理，M為預(yù)設(shè)的第一閾值，N為預(yù)設(shè)的第二閾值，該第一閾值M為滿足條件：4M-2≤n中的最大值，該第二閾值其中表示向下取整。

步驟104、根據(jù)該目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別該待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法，該方法包括：獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)；根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，并根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。該薄儲(chǔ)層的識(shí)別算法復(fù)雜度較低，計(jì)算用時(shí)較短，提高了薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率。

可選的，該分別計(jì)算該原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，包括：

當(dāng)j≥2時(shí)，判斷待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j是否滿足循環(huán)終止條件，該待分析導(dǎo)數(shù)包括：該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j，第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1和第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1，該循環(huán)終止條件為：

其中，ε為預(yù)設(shè)的終止參數(shù)，D^j，D^j_-¹和D^j+1分別為根據(jù)主頻計(jì)算公式確定的該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的主頻，該原始地震道信號(hào)S的第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1的主頻，以及該原始地震道信號(hào)S的第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1的主頻，該主頻計(jì)算公式為：

其中，f為頻率變量，S^j(f)為該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的頻譜函數(shù)；

當(dāng)該述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j滿足循環(huán)終止條件時(shí)，將j+2得到新的j，重復(fù)執(zhí)行上述判斷過(guò)程，直至該待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足該循環(huán)終止條件，將不滿足該循環(huán)終止條件的待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的j確定為該疊加閾值。

可選的，該預(yù)設(shè)的終止參數(shù)ε的取值范圍為0.2至0.3。

可選的，該Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理后得到的數(shù)值在區(qū)域[-1，1]內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法，該方法包括：獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)；根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，并根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。該薄儲(chǔ)層的識(shí)別算法復(fù)雜度較低，計(jì)算用時(shí)較短，提高了薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法的流程圖，如圖2所示，該方法包括：

步驟201、獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S。執(zhí)行步驟202。

為了提高生產(chǎn)效率和便于識(shí)別地震波，每次人工激發(fā)地震波時(shí)都會(huì)在待識(shí)別儲(chǔ)層的多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)上同時(shí)接收反射的地震信號(hào)，其中每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)上接收到的地震信號(hào)即為一道地震信號(hào)。在本發(fā)明實(shí)施例中，可以分別獲取每一道原始地震道信號(hào)S。

步驟202、當(dāng)j≥2時(shí)，判斷待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j是否滿足循環(huán)終止條件。

當(dāng)該述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j滿足循環(huán)終止條件時(shí)，將j+2得到新的j，重復(fù)執(zhí)行上述判斷過(guò)程，即令j＝j(luò)+2，并重復(fù)執(zhí)行步驟202；其中，該判斷過(guò)程是指判斷待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j是否滿足循環(huán)終止條件；當(dāng)該待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足該循環(huán)終止條件，執(zhí)行步驟203。

為了獲取原始地震道信號(hào)中的高頻信息，可以對(duì)該原始地震道信號(hào)S從第二階開(kāi)始進(jìn)行循環(huán)求導(dǎo)，并根據(jù)待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻，確定循環(huán)求導(dǎo)的次數(shù)。其中，該待分析導(dǎo)數(shù)包括：該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j，第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1和第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1，該循環(huán)終止條件為：

公式(1)

其中，ε為預(yù)設(shè)的終止參數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，該預(yù)設(shè)的終止參數(shù)ε的取值范圍可以為0.2至0.3，即0.2≤ε≤0.3。

上述公式(1)中的D^j，D^j-1和D^j+1分別為根據(jù)主頻計(jì)算公式確定的該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的主頻，該原始地震道信號(hào)S的第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1的主頻，以及該原始地震道信號(hào)S的第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1的主頻，該主頻計(jì)算公式為：

公式(2)

其中，f為頻率變量，S^j(f)為該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的頻譜函數(shù)。其中，原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j也可以稱為第j階衍變地震道信號(hào)。

當(dāng)該述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j滿足循環(huán)終止條件時(shí)，將j+2得到新的j，重復(fù)執(zhí)行上述判斷過(guò)程，即令j＝j(luò)+2，并重復(fù)執(zhí)行步驟202；當(dāng)該待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足該循環(huán)終止條件，執(zhí)行步驟203。

步驟203、將不滿足該循環(huán)終止條件的待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的j確定為疊加閾值n。執(zhí)行步驟204。

當(dāng)待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足上述公式(1)所示的循環(huán)終止條件時(shí)，即可將該j確定為疊加閾值n。

步驟204、根據(jù)原始地震道信號(hào)S和n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’。執(zhí)行步驟205。

該CEEMD算法為：

公式(3)

其中，Gau()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行高斯變換，Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理，M為預(yù)設(shè)的第一閾值，N為預(yù)設(shè)的第二閾值，該第一閾值M為滿足條件：4M-2≤n中的最大值，該第二閾值其中表示向下取整；該Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理后得到的數(shù)值在區(qū)域[-1，1]內(nèi)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，可以先對(duì)原始地震道信號(hào)S在區(qū)域[-1，1]內(nèi)進(jìn)行歸一化處理，該歸一化處理后的信號(hào)可以表示為：Nor(S)，之后，可以對(duì)該歸一化處理后的信號(hào)進(jìn)行高斯變換，得到新的高斯三維地震數(shù)據(jù)Gau(Nor(S))，其中，高斯變換中所采用的一維零均值高斯函數(shù)可以為：

其中r為平滑半徑，σ為正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差。由于高斯變換實(shí)質(zhì)是一種低通濾波，因此經(jīng)過(guò)高斯變換后的高斯三維地震數(shù)據(jù)將凸顯原始地震道信號(hào)中的低頻分量。

之后，可以根據(jù)上述步驟202中確定的疊加閾值，將該原始地震道信號(hào)S的n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ中的偶數(shù)階導(dǎo)數(shù)與該與歸一化后的原始地震道信號(hào)Nor(S)進(jìn)行疊加，即將該偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)與Nor(S)進(jìn)行疊加。

上述公式(3)中的表示對(duì)偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)中，階數(shù)為2的奇數(shù)倍的衍變地震道信號(hào)(即第2階、第6階和第10階等階數(shù)的衍變地震道信號(hào))分別進(jìn)行歸一化后，再進(jìn)行求和處理。其中，M為滿足條件：4M-2≤n中的最大值。

上述公式(3)中的表示對(duì)偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)中，階數(shù)為4的整數(shù)倍的衍變地震道信號(hào)(即第4階、第8階和第12階等階數(shù)的衍變地震道信號(hào))分別進(jìn)行歸一化后，再進(jìn)行求和處理。其中，其中表示向下取整。從上述兩個(gè)求和公式可以看出，在對(duì)偶數(shù)階的地震道信號(hào)進(jìn)行疊加時(shí)，疊加的偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)的階數(shù)上限即為步驟202中所確定疊加閾值n。

在本發(fā)明實(shí)施例中，從上述公式(3)中可以看出，將偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)與歸一化后的原始地震道信號(hào)Nor(S)進(jìn)行疊加時(shí)，主要考慮了時(shí)移和極性兩個(gè)因素。對(duì)原始地震道信號(hào)S求一階導(dǎo)數(shù)即相當(dāng)于對(duì)地震道信號(hào)進(jìn)行90度相移，此時(shí)一階衍變地震道信號(hào)將與原始地震道信號(hào)不對(duì)稱，無(wú)法與原始地震道信號(hào)進(jìn)行疊加(疊加后將產(chǎn)生干擾信號(hào))。同樣，其它奇數(shù)階衍變地震道信號(hào)與原始地震道信號(hào)也屬于不對(duì)稱的地震道信號(hào)，因此也無(wú)法與原始地震道信號(hào)進(jìn)行疊加。而偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)，比如對(duì)原始地震道信號(hào)求取二階導(dǎo)數(shù)(在實(shí)際計(jì)算時(shí)，可以用一次前向差分和一次后向差分來(lái)近似，其它偶數(shù)階衍變地震道信號(hào)可以同樣處理)后，得到的二階衍變地震道信號(hào)與原始地震道信號(hào)是對(duì)稱的(即時(shí)移對(duì)稱)，只是振幅值的極性相反，因此在疊加時(shí)，需要添加一個(gè)負(fù)號(hào)。類似地，四階衍變地震道信號(hào)與原始地震道信號(hào)相比是對(duì)稱的，且極性相同，六階衍變地震道信號(hào)與原始地震道信號(hào)相比是對(duì)稱的，極性相反。因此，4的整數(shù)倍階數(shù)的衍變地震道信號(hào)S^4k在進(jìn)行歸一化處理后可以直接與歸一化后的原始地震道信號(hào)Nor(S)進(jìn)行相加，而2的奇數(shù)倍階數(shù)的衍變地震道信號(hào)S^4i-2在進(jìn)行歸一化處理后，需要添加負(fù)號(hào)才能與歸一化后的原始地震道信號(hào)Nor(S)進(jìn)行相加。

將上述歸一化后的原始地震道信號(hào)Nor(S)、歸一化后的高斯三維地震數(shù)據(jù)Gau(Nor(S))以及偶數(shù)階的衍變地震道信號(hào)進(jìn)行疊加后，即可通過(guò)CEEMD算法對(duì)該疊加后的結(jié)果進(jìn)行處理，進(jìn)而確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’。

步驟205、根據(jù)該目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別該待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。

根據(jù)上述CEEMD算法確定的目標(biāo)地震道信號(hào)S’，由于通過(guò)對(duì)原始地震道信號(hào)進(jìn)行高斯變換，提升了待識(shí)別儲(chǔ)層所反射的原始地震信號(hào)中的低頻段能量，在對(duì)原始地震信號(hào)進(jìn)行循環(huán)求導(dǎo)的過(guò)程中，由于求導(dǎo)運(yùn)算具有非線性特性，可以壓制低頻，并且這種壓制效果隨著求導(dǎo)階數(shù)的增加而越明顯。并且對(duì)高頻抬高的速率也是非線性的，其隨著求導(dǎo)階數(shù)的增加而越不明顯。這種特性使得求導(dǎo)后的高頻噪音的抬升效果最小化，更多地保留有效信號(hào)的高頻成分。通過(guò)循環(huán)不斷地將歸一化的衍變地震道信號(hào)與歸一化后的原始地震道信號(hào)進(jìn)行疊加，能夠在不抬高噪音和保留中頻信息的同時(shí)，拓寬地震道信號(hào)的頻帶范圍，以便將處在低頻和高頻范圍內(nèi)的弱信號(hào)逐步增強(qiáng)，最終達(dá)到檢測(cè)弱信號(hào)，進(jìn)而識(shí)別薄儲(chǔ)層的目的。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明提供的薄儲(chǔ)層識(shí)別方法能夠解決斷層發(fā)育構(gòu)造復(fù)雜、水平或者具有傾角的薄層或薄互層層間弱信號(hào)的識(shí)別問(wèn)題，當(dāng)傾角較大的時(shí)候識(shí)別效果也很好。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別方法，該方法包括：獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)；根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，并根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。該薄儲(chǔ)層識(shí)別方法，通過(guò)對(duì)原始地震道信號(hào)進(jìn)行高斯變換，提升了待識(shí)別儲(chǔ)層所反射的原始地震信號(hào)中的低頻段能量，再通過(guò)獲取原始地震道信號(hào)的偶數(shù)階衍變地震道信號(hào)，提升了待識(shí)別儲(chǔ)層所反射的原始地震信號(hào)中的高頻段能量，最后通過(guò)CEEMD算法對(duì)疊加后的信號(hào)進(jìn)行處理，以壓制高頻的衍生干擾信息。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該裝置包括：

獲取模塊301，用于獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S。

計(jì)算模塊302，用于分別計(jì)算該原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，其中，Sⁱ表示該原始地震道信號(hào)S的第i階導(dǎo)數(shù)，該n為根據(jù)該原始地震道信號(hào)S的導(dǎo)數(shù)確定的疊加閾值，該i為大于等于2，且小于等于該n的整數(shù)。

確定模塊303，用于根據(jù)該原始地震道信號(hào)S和該n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)：S²，...Sⁱ，...，Sⁿ，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，該CEEMD算法為：

其中，Gau()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行高斯變換，Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理，M為預(yù)設(shè)的第一閾值，N為預(yù)設(shè)的第二閾值，該第一閾值M為滿足條件：4M-2≤n中的最大值，該第二閾值其中表示向下取整。

識(shí)別模塊304，用于根據(jù)該目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別該待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別裝置，該裝置可以獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)；根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，并根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。該薄儲(chǔ)層的識(shí)別算法復(fù)雜度較低，計(jì)算用時(shí)較短，提高了薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率。

可選的，該計(jì)算模塊302，還用于：

當(dāng)j≥2時(shí)，判斷待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j是否滿足循環(huán)終止條件，該待分析導(dǎo)數(shù)包括：該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j，第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1和第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1，該循環(huán)終止條件為：

其中，ε為預(yù)設(shè)的終止參數(shù)，D^j，D^j-1和D^j+1分別為根據(jù)主頻計(jì)算公式確定的該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的主頻，該原始地震道信號(hào)S的第j+1階導(dǎo)數(shù)S^j+1的主頻，以及該原始地震道信號(hào)S的第j-1階導(dǎo)數(shù)S^j-1的主頻，該主頻計(jì)算公式為：

其中，f為頻率變量，S^j(f)為該原始地震道信號(hào)S的第j階導(dǎo)數(shù)S^j的頻譜函數(shù)；

當(dāng)該述待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j滿足循環(huán)終止條件時(shí)，將j+2得到新的j，重復(fù)執(zhí)行上述判斷過(guò)程，直至該待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的主頻D^j不滿足該循環(huán)終止條件，將不滿足該循環(huán)終止條件的待分析導(dǎo)數(shù)對(duì)應(yīng)的j確定為該疊加閾值。

可選的，該預(yù)設(shè)的終止參數(shù)ε的取值范圍為0.2至0.3。

可選的，該Nor()表示對(duì)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容進(jìn)行歸一化處理后得到的數(shù)值在區(qū)域[-1，1]內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄儲(chǔ)層的識(shí)別裝置，該裝置可以獲取待識(shí)別儲(chǔ)層的原始地震道信號(hào)S；分別計(jì)算所述原始地震道信號(hào)S的第2階至第n階導(dǎo)數(shù)，得到n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)；根據(jù)所述原始地震道信號(hào)S和所述n-1個(gè)導(dǎo)數(shù)，通過(guò)CEEMD算法確定目標(biāo)地震道信號(hào)S’，并根據(jù)所述目標(biāo)地震道信號(hào)S’，識(shí)別所述待識(shí)別儲(chǔ)層中的薄儲(chǔ)層。該薄儲(chǔ)層的識(shí)別算法復(fù)雜度較低，計(jì)算用時(shí)較短，提高了薄儲(chǔ)層的識(shí)別效率。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的裝置和模塊的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。