地震資料的組合型時(shí)頻譜分解方法及應(yīng)用.pdf

1、時(shí)頻譜分解技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的廣泛用于油氣儲(chǔ)層解釋的一種時(shí)頻分析方法。隨著油氣的發(fā)現(xiàn)與開(kāi)采難度的不斷增大，需要對(duì)包括傳統(tǒng)時(shí)頻分析方法在內(nèi)的各種方法進(jìn)行創(chuàng)新，以提高地震資料解釋的準(zhǔn)確性。
　　本文首先對(duì)常規(guī)的時(shí)頻分析方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，然后介紹了幾種新型的時(shí)頻分析方法，并對(duì)這些方法進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)以及模型試算，最后提出了改進(jìn)短時(shí)傅里葉變換的時(shí)頻分辨率單一，以及最小二乘約束時(shí)頻分析方法對(duì)各個(gè)分量參數(shù)不變的組合型時(shí)頻分析方法。本文的研究

2、工作主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)常規(guī)地震信號(hào)時(shí)頻分析方法。對(duì)常規(guī)時(shí)頻分析方法:短時(shí)傅里葉變換、小波變換、Wigner-Ville分布及其改進(jìn)、S變換變換以及廣義S變換的來(lái)源及方法思想進(jìn)行詳細(xì)闡述，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(2)最小二乘約束下的時(shí)頻分析方法。從傅里葉變換的基本理論出發(fā)，構(gòu)造求解正弦基函數(shù)系數(shù)的方程。通過(guò)求解方程獲得高分辨的時(shí)頻譜，該方法能夠消除短時(shí)傅里葉變換的截?cái)嘈?yīng)，低頻端的時(shí)間分辨率明顯高于小波變換、S變換

3、等加窗的時(shí)頻分析方法。理論模型證明該方法在薄層識(shí)別方面分辨率高于常規(guī)的時(shí)頻分析方法。
　　(3)基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)及其改進(jìn)算法——完全經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)、完備集經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(CEEMD)的瞬時(shí)頻率求取。EEMD解決了EMD易出現(xiàn)模態(tài)混疊現(xiàn)象的問(wèn)題，但是其重構(gòu)誤差較大。CEEMD不僅能夠消除EMD出現(xiàn)的模態(tài)混疊效應(yīng)，同時(shí)能夠幾乎無(wú)損的重構(gòu)原信號(hào)?；贑EEMD與希爾特變換的時(shí)頻分析方法，能夠獲得高分辨的時(shí)頻譜。

4、　　(4)組合型時(shí)頻分析方法。本文在分析短時(shí)傅里葉變換、約束最小二乘時(shí)頻分析方法以及基于EMD的時(shí)頻分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了組合型時(shí)頻分析方法。組合型時(shí)頻分析方法把短時(shí)傅里葉變換、最小二乘約束時(shí)頻分析方法與EMD、EEMD、CEEMD進(jìn)行組合，對(duì)不同的分量（固有模態(tài)函數(shù)）選用不同的時(shí)窗長(zhǎng)度進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換或者不同的迭代次數(shù)以及窗長(zhǎng)度進(jìn)行最小二乘約束時(shí)頻分析，從而使每個(gè)分量的時(shí)頻聚焦性達(dá)到最好，最終獲得高分辨率的時(shí)頻譜。為獲得高