SeisLab地震与测井数据处理系统

资 源 简 介

该项目实现了SeisLab在MATLAB环境下的核心功能集合，专注于地震工程和石油地球物理领域的数据处理与分析。系统具备强大的地震数据IO能力，能够精准读取并解析标准SEGY、SEG-Y及SU格式的地震记录，实现对地震道头信息的提取与修改。针对地震处理，项目集成了包括反卷积、数字滤波、振幅补偿、相位变换、频谱分析在内的多种信号处理算法，可有效提高地震资料的信噪比和分辨率。在测井数据操作方面，系统支持LAS等标准测井文件的导入，具备测井曲线的平滑、编辑、标定以及与地震数据的联合反演功能。应用场景涵盖了从基础

详 情 说 明

SeisLab 地震与测井数据处理系统

项目介绍

SeisLab 是一款基于 MATLAB 开发的高性能地震与测井数据处理系统核心模块。该系统旨在为地球物理研究人员和工程师提供一个集成的平台，用于模拟、处理、分析及可视化地震记录和测井资料。通过模块化编程思想，系统实现了从原始数据生成到最终结果渲染的完整流水线，涵盖了信号增益补偿、频谱优化、波形反褶积以及井震联合标定等关键技术环节。

功能特性

1. 多维度数据模拟：系统能够生成具有复杂物理特性的模拟地震记录（含双曲反射轴及噪声）和符合地质规律的测井曲线（速度与密度）。
2. 精细信号处理：集成自动增益补偿（AGC）、高阶带通滤波以及脉冲反褶积算法，显著提升地震数据的信噪比与纵向分辨率。
3. 井震联合分析：支持计算岩石阻抗与反射系数，可基于测井数据制作合成地震记录，用于地震道定位与层位标定。
4. 综合可视化引擎：内置多窗口仪表盘展示功能，支持原始剖面、处理剖面、变密度图、频谱图及单道对比图的同屏显示。
5. 灵活的数据接口：提供标准的时频分析接口及模拟 SEGY 格式的数据导出功能。

使用方法

1. 环境配置：确保计算机已安装 MATLAB 环境。
2. 运行系统：在 MATLAB 命令窗口中直接运行主程序脚本。
3. 处理流程：

* 程序启动后将自动执行环境清理与参数初始化。 * 系统按顺序执行数据模拟、地震处理（增益、滤波、反卷积）、测井处理（平滑及合成记录制作）。 * 处理完成后，会自动弹出可视化仪表盘窗口展示所有分析结果。 * 最终处理后的数据将模拟导出为外部文件。

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本。
• 核心工具箱：Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）。
• 硬件建议：至少 8GB 内存以确保多道数据处理的流畅性。

核心逻辑与功能实现细节

1. 地震数据模拟逻辑

系统通过构造地下反射界面模型，生成包含 48 道地震信号的模拟记录。实现中利用 Ricker 子波作为震源波形，并应用双曲时差公式模拟地震波在地下介质中的传播偏移（Moveout）。为模拟真实环境，系统向信号中添加了随机高斯噪声，并根据界面深度进行振幅衰减处理。

1. 自动增益补偿（AGC）算法

为解决地震波传播过程中的能量衰减问题，系统实现了基于均方根（RMS）的滑动窗口增益补偿法。通过计算指定窗口长度（默认为 0.2 秒）内的能量强度，对信号进行实时增益归一化，确保深层弱信号得到有效增强。

1. 数字滤波与频谱分析

系统采用 4 阶巴特沃斯（Butterworth）带通滤波器，默认切除 15Hz 以下及 70Hz 以上的非有效频段环境噪声。频谱分析功能采用快速傅里叶变换（FFT）计算地震道的幅位谱，为滤波器参数的选择提供科学依据。

1. 脉冲反褶积处理

为消除波束效应并提高分辨率，系统实现了基于 Levinson-Durbin 算法的 20 阶预测反褶积。通过解 Yule-Walker 方程估计预测算子，有效地压缩了子波长度，使反射轴更加尖锐。

1. 测井模拟与合成记录制作

测井模块模拟了深度达 2000 米的速度和密度分布，考虑到深层压实效应，模拟曲线呈随深度增加的线性趋势并叠加扰动。合成记录制作逻辑涵盖了波阻抗计算、反射系数提取以及反射序列与 Ricker 子波的卷积。

1. 仪表盘渲染与数据导出

可视化引擎在一个统一的窗口中生成六个子图：

• 原始多道地震剖面。
• 经 AGC、滤波、反卷积后的增强剖面。
• 随深度变化的测井速度曲线。
• 第 24 道地震记录与合成记录的标定对比图。
• 地震频谱分析分布图。
• 高分辨率彩色变密度（VBP）图。

处理完成后，系统会将结构化数据通过模拟导出函数模拟真实的 SEGY 存储过程。