[發(fā)明專利]基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010061953.4
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111239803B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 張軍華;江馀;劉顯太;林承焰;王軍;張云銀;于景強;王靜;桂志鵬;李琴
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283
• 代理人: 邵朋程

1.一種基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，對原始地震特征道數(shù)據(jù)進行預設層數(shù)的變分模態(tài)分解處理，將其分解為中心頻率不同的分量數(shù)據(jù)；

步驟2，對求取得到的地震道多頻率數(shù)據(jù)分別進行希爾伯特變換分析瞬時頻率，以確定最優(yōu)分解層數(shù)；

步驟3，對整套地震數(shù)據(jù)實現(xiàn)最優(yōu)分解層數(shù)下的變分模態(tài)分解處理，從而完成稀疏表示；

步驟4，對分解得到數(shù)據(jù)分別進行高斯濾波平滑處理去除隨機噪點干擾，同時保留低頻信息；

步驟5，對步驟4處理后的多頻帶數(shù)據(jù)計算高階偶數(shù)微分，以補償薄層和薄互層的高頻信息提高分辨率；

步驟6，對求取得到的各高階偶數(shù)微分數(shù)據(jù)分量完成標準化后在時域進行求和重構，得到最后的處理結果；

步驟5中計算高階偶數(shù)微分方程：

其中，為對應分量數(shù)據(jù)高斯濾波平滑后的結果，為高階偶數(shù)微分模態(tài)分量記錄，Dⁿ為對應求取的偶數(shù)n階微分計算，F(xiàn)^-1為逆傅里葉變換。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法，其特征在于，步驟1中：首先選擇有良好表征的井曲線所在地震道為標準道，同時構建相關約束變分數(shù)學方程并求解，構建的變分數(shù)學方程為：

其中，u_k(t)表示欲得到的各頻帶數(shù)據(jù)集合，ω_k表示各數(shù)據(jù)所對應的中心頻率集合，f(t)為原始地震道信號，δ(t)為Dirac函數(shù)，k為分解層數(shù)，j表示虛部，t為時間。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法，其特征在于，步驟2中：對不同頻率數(shù)據(jù)集合分別進行希爾伯特變換分析其平均瞬時頻率，如果分解正常，則平均瞬時頻率曲線會呈現(xiàn)由低到高的排列，如果曲線出現(xiàn)下沉的異常，則證明分解層數(shù)不正確，需要重新設定分解層數(shù)參與計算。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法，其特征在于，步驟3中：將步驟2得出的最優(yōu)分解層數(shù)帶入分解，利用構建的變分數(shù)學方程實現(xiàn)對整套三維地震數(shù)據(jù)的計算分解，完成稀疏表征。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法，其特征在于，步驟4中：所述高斯濾波的高斯窗為其中r為高斯函數(shù)的模板半徑大小，σ為高斯函數(shù)標準差。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于微分變分模態(tài)分解與重構的地震資料處理方法，其特征在于，步驟6中標準化公式為：

式中，為高階偶數(shù)微分后模態(tài)分量記錄，g_k為平滑后模態(tài)分量記錄，為標準化后的微分模態(tài)分量記錄。