[發明專利]一種顯著反射界面自動提取方法及系統

有效

• 申請號: 201710630979.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109307884B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 何兵紅;胡光輝;孫思宇
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種顯著反射界面自動提取方法，其特征在于，該方法包括：

對地震資料反射波采用稀疏脈沖反褶積得到稀疏的反射系數脈沖序列；

基于小波變換的奇異性屬性提取反射系數的奇異性指數特征；

基于所述奇異性指數特征，獲取地震顯著反射界面的唯一位置；

其中，對地震資料反射波采用稀疏脈沖反褶積得到稀疏的反射系數脈沖序列包括：

建立稀疏脈沖反褶積目標函數，近似的反射系數表示為：

r_δ＝w^-1s_δ，

對稀疏脈沖反褶積目標函數求解：

r_δ^k＝(G^TG+μQ^k-1)^-1G^Td

其中，Q^k-1＝Q(m^k-1)

式中，r_δ表示近似的反射系數，w表示地震子波，s_δ表示近似的地震信號，w^-1是逆算子，G表示正演算子，d表示觀測數據，Q為約束項，是由協方差構成的對角矩陣，決定了反演解的稀疏性，μ為稀疏約束系數，μ越大，反演解越趨近于零，反演結果越稀疏，m為反射系數，上標k表示反演迭代次數；

其中，通過振幅能量對反射系數進行約束和修正：

|r_δ|為近似的反射系數取絕對值，符號表示邏輯‘與’計算，為能量約束后的反射系數，當滿足|r_δ|≥r_T時，得到x＝1，脈沖函數值為1。

2.根據權利要求1所述的顯著反射界面自動提取方法，其特征在于，對反射系數通過小波變換進行多尺度分解，小波變換系數C{r}(σ,τ)表示如下：

其中為morlet小波基函數，σ為尺度，符號*為卷積，且

3.根據權利要求2所述的顯著反射界面自動提取方法，其特征在于，利用最小二乘擬合求解奇異性指數：

log|C{r}(σ,τ)|≤logb+αlogσ

|C{r}(σ,τ)|為小波變換系數的絕對值，log為取自然對數，α值的上界就是此信號的奇異性指數，b為常數，小波變換系數C{r}(σ,τ)中的局部極大值點組成小波變換模極大值線WTMML，采用最小二乘法對上式進行擬合，收斂于極大值線的斜率就是α的值。

4.根據權利要求3所述的顯著反射界面自動提取方法，其特征在于，α越大表示奇異性越強，強奇異性指數值對應的位置指示了顯著反射界面的唯一位置。

5.根據權利要求1所述的顯著反射界面自動提取方法，其特征在于，稀疏脈沖反褶積是從有噪音的地震道中計算出具有稀疏分布特征的反射系數的振幅和時間。

6.一種顯著反射界面自動提取系統，其特征在于，該系統包括：

存儲器，存儲有計算機可執行指令；

處理器，所述處理器運行所述存儲器中的計算機可執行指令，執行以下步驟：

對地震資料反射波采用稀疏脈沖反褶積得到稀疏的反射系數脈沖序列；

基于小波變換的奇異性屬性提取反射系數的奇異性指數特征；

基于所述奇異性指數特征，獲取地震顯著反射界面的唯一位置；

其中，對地震資料反射波采用稀疏脈沖反褶積得到稀疏的反射系數脈沖序列包括：

建立稀疏脈沖反褶積目標函數，近似的反射系數表示為：

r_δ＝w^-1s_δ，

對稀疏脈沖反褶積目標函數求解：

r_δ^k＝(G^TG+μQ^k-1)^-1G^Td

其中，Q^k-1＝Q(m^k-1)

式中，r_δ表示近似的反射系數，w表示地震子波，s_δ表示近似的地震信號，w^-1是逆算子，G表示正演算子，d表示觀測數據，Q為約束項，是由協方差構成的對角矩陣，決定了反演解的稀疏性，μ為稀疏約束系數，μ越大，反演解越趨近于零，反演結果越稀疏，m為反射系數，上標k表示反演迭代次數；

其中，通過振幅能量對反射系數進行約束和修正：

|r_δ|為近似的反射系數取絕對值，符號表示邏輯‘與’計算，為能量約束后的反射系數，當滿足|r_δ|≥r_T時，得到x＝1，脈沖函數值為1。