[發明專利]基于壓縮感知的地震勘探方法及裝置

在審

• 申請號: 201911187300.4
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN112859161A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 門哲;寧宏曉;李偉波;張慕剛;李翔;柳興剛
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/34
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 孫乳筍;湯在彥

本發明提供了一種基于壓縮感知的地震勘探方法，所述方法包含：獲取待勘探項目的項目需求，根據項目需求獲得預存的對應觀測系統；對所述觀測系統進行稀疏性約束獲得不規則化后的激發點和接收點，以所述激發點和所述接收點作為所述觀測系統的輸出數據；通過所述觀測系統于所述待勘探項目對應區域采集激發產生的地震數據；對所述地震數據進行數據重構恢復為規則的地震數據，并根據規則的地震數據計算獲得油氣儲層信息。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探技術領域，在地球物理勘探過程中，尤其涉及一種基于壓縮感知的地震勘探方法及裝置。

背景技術

Shannon/Nyquist采樣定理指出，當采樣頻率大于模擬信號中最高頻率的2倍時，采樣之后的數字信號能夠不失真的恢復出模擬信號。Shannon/Nyquist采樣定理作為模擬信號和數字信號之間的橋梁，幾十年來一直支撐并引導著現代信號處理各個領域的技術發展，地震勘探技術同樣是基于Shannon/Nyquist采樣定理一種信號處理技術，并不斷向前發展。

近年來，在地震勘探中，為了得到更高成像質量的剖面，廣泛應用的是寬頻、寬方位和高密度的地震勘探技術，即“兩寬一高”地震勘探技術，“兩寬一高”技術帶來的問題是海量地震數據的采集、存儲成本的大幅上升。因此，如何在不降低成像質量的情況下，降低勘探成本成為業內亟需解決的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種完整的基于壓縮感知地震勘探方法及裝置，以有效降低地震勘探成本。

為達上述目的，本發明所提供的基于壓縮感知的地震勘探方法，具體包含：獲取待勘探項目的項目需求，根據項目需求獲得預存的對應觀測系統；對所述觀測系統進行稀疏性約束獲得不規則化后的激發點和接收點，以所述激發點和所述接收點作為所述觀測系統的輸出數據；通過所述觀測系統于所述待勘探項目對應區域采集激發產生的地震數據；對所述地震數據進行數據重構恢復為規則的地震數據，并根據規則的地震數據計算獲得油氣儲層信息。

在上述基于壓縮感知的地震勘探方法中，優選的，通過所述觀測系統于所述待勘探項目對應區域采集激發產生的地震數據還包含：對所述地震數據進行靜校正和/或強噪聲衰減處理。

在上述基于壓縮感知的地震勘探方法中，優選的，根據項目需求獲得預存的對應觀測系統中所述觀測系統包含：接收線數、接收線距、接收點數、接收點距、激發線數、激發線距、激發點數、激發點距以及接收和激發的起始位置。

在上述基于壓縮感知的地震勘探方法中，優選的，對所述觀測系統進行稀疏性約束獲得不規則化后的激發點和接收點包含：根據所述項目需求獲得預設的接收點和激發點的欠采樣比例因子；通過預定稀疏性約束長度將接收線和激發線分別為多個長度為預定稀疏性約束長度的子集；根據所述接收點和激發點的欠采樣比例因子與所述子集獲得不規則化后的接收點和激發點。

在上述基于壓縮感知的地震勘探方法中，優選的，通過所述觀測系統于所述待勘探項目對應區域采集激發產生的地震數據包含：將檢波器布設于接收點，通過可控震源或爆炸物于激發點激發，并利用記錄儀采集記錄激發的地震數據。

在上述基于壓縮感知的地震勘探方法中，優選的，對所述地震數據進行數據重構恢復為規則的地震數據包含：通過最優化法求解以下公式，將所述地震數據進行數據重構恢復為規則的地震數據：

min||x||₁s.t.||ΦC^Tx-b||₂＜τ；

在上式中s.t.表示約束條件，b不規則的地震數據，x為稀疏向量，Φ為觀測矩陣，C^T為稀疏變換矩陣的轉置，τ為閾值。

在上述基于壓縮感知的地震勘探方法中，優選的，根據規則的地震數據計算獲得油氣儲層信息包含：根據規則的地震數據計算獲得疊加或偏移剖面；根據所述疊加或偏移剖面計算獲得油氣儲層信息。