地球是由黏弹性非均匀介质构成,地震波在地下传播时,由于不同地层的黏弹性和非均匀性引起衰减吸收和频散损失,地震波所具有的能量会随着传播距离的增加而逐渐降低,从而导致地震波振幅减小、相位发生畸变,地震波的一系列变化对地震资料的处理分析增加了难度。因此,研究地震波在地下传播时地层介质的吸收衰减作用,对于提高原始地震资料分辨率、高精度层析成像、地球物理属性反演以及分析地下油气藏分布等都有重要意义。品质因子Q则是用来描述地震波衰减吸收的一个重要参数,为油气检测、储层预测等方面提供了众多有用信息。因此,研究地震资料品质因子Q估计问题对于分析地下介质吸收衰减效应有重要作用,对进一步的油气藏精细预测与评价具有理论和实际指导意义。针对当前品质因子Q估计所涉及的系列研究问题,本文首先简要介绍了谱比法、峰值频率法和质心频率偏移法这三种常规Q值估计方法的基本原理,然后通过实验及实例证明,这三种方法在野外地震数据处理中都存在各自的局限性,因此,缺乏可靠的Q估计方法是当前利用Q反演来进行储层预测时所遇到的一大难题。针对这一难题,本文通过对以上三种方法的分析比较,研究其优缺点并加以综合改进来提高Q估计预测精度得到以下三方面的主要研究内容:1)谱比法(SR)是实际运用中最为广泛的Q值估计方法,本文详细阐述了谱比法的基本原理,结合最小二乘拟合方法,使用雷克子波模拟地震子波,从建立的理论地质模型中提取品质因子Q值,并分析了地层厚度、噪声、时窗长度、拟合频带范围等因素对谱比法应用效果的影响。多层模型分析结果证明,谱比法能有效估计Q值变化情况,但该方法应用于实际资料处理效果较差。针对谱比法的一系列缺点,本文用广义S变换代替傅里叶变换,避免了时窗的选择,在数据处理中加入滤波处理,有效地提高了Q值提取精度。2)峰值频率法(PFS)主要利用的是品质因子Q与地震子波峰值频率的变化关系。在识别峰值频率时很容易受噪声影响,这是不能被忽略的。质心频移法(CFS)是频移方法的一个里程碑,其抗噪性优于峰值频率法。然而,我们注意到,地震子波满足高斯分布且子波频谱的方差保持不变是使用质心频移法的前提条件。虽然可以考虑用矩形和三角分布来代替高斯分布,但这样计算出来的Q值与理论值差距较大。处理实际地震资料时,地震子波谱通常是非高斯分布且地层吸收衰减会改变频谱的方差,这些都会给质心频移法带来误差。3)本文将峰值频率偏移和质心频率偏移的优点结合,提出了一种近似方程,结合品质因子Q、旅行时、沿波传播方向上两个连续地震信号的中心频率,提出了一种新的品质因子Q提取方法—主频和质心频率偏移法(DCFS)。合成地震记录多次实验证明,与现有的方法相比,本文所提出的主频和质心频率偏移法可以实现更高的精度和鲁棒性。同时对实际地震资料处理并结合钻测井资料证实,主频和质心频率偏移法是一种抗噪性强、效率高、计算结果稳定的Q值估计方法,并具有良好的普适性和有效性。