[發明專利]一種基于獨立成分分析的薄互層地震切片分離方法

有效

• 申請號: 202010161378.5
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111273350B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 陸文凱
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

本發明提出了一種基于獨立成分分析的薄互層地震切片分離方法，包括以下步驟：對薄互層3D地震數據的地震切片進行稀疏化變換；將從地震切片中提取砂體切片問題建模為圖像盲分離問題，利用稀疏變換后的地震地震切片估計分離矩陣；估計砂體切片及對應的復合反射信號進行。利用本發明的方法能夠自動分離出所有砂體切片，不受砂體層數的限制，提高了薄互層地震切片的分析精度和效率。

技術領域

本發明屬于地震切片分析領域，具體涉及一種基于獨立成分分析的薄互層地震切片分離方法。

背景技術

由于地震數據是有限頻帶的，傳統的地震解釋方法以分辨和追蹤同相軸為主要技術手段，在薄互層地震資料解釋中難以獲得滿意的結果。利用地震剖面，解釋人員不能在縱向上對薄層砂體進行識別和分辨，但通過地震切片技術，以橫向分辨率換取縱向分辨率，可以對砂體空間分布進行識別。地震切片已經有許多成功的應用，應用到薄互層砂體識別時，同相軸不同相位的地震切片由于不同砂體的信號相互混疊，如何找到合適的地震切片是薄互層砂體預測面臨的一個重要問題。零值點位置地震切片技術【1】(李國發等，2014)識別出的零值點地震切片與單層砂體具有較好的對應關系，但只在兩層砂體情況下得到單一的砂體切片，更多地層情況下只能去掉一層砂體的影響。由于傳統的零值點位置地震切片技術需要在大量地震切片中人工確定零值點位置，工作量大，Luo等【2】提出了一種利用無監督學習的方法來自動確定更小零值點位置的搜索范圍。

本發明將薄互層3D地震數據體建模為多個砂體切片的混合信號，提出了一種基于獨立成分分析【3】的薄互層地震切片分離方法，自動分離出所有砂體切片，不受砂體層數的限制，提高了薄互層地震切片的分析精度和效率。

參考文獻

[1]李國發，王亞靜，熊金良等.薄互層地震切片解釋幾個問題的討論：以一個三維地質模型為例.石油地球物理勘探，2014，49(2)：388－393.

[2]Chunmei Luo,Shanshan Wei,Sanyi Yuan,Zhaohui Song,Weibin Song,andShangxu Wang.An Unsupervised Learning Method for Estimating Zero-Crossing-Time，IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters,DOI:10.1109/LGRS.2019.2942166.

[3]A.Fast and Robust Fixed-Point Algorithms forIndependent Component Analysis.IEEE Transactions on Neural Networks10(3):626-634,1999.

發明內容

一種基于獨立成分分析的薄互層地震切片分離方法，包括以下步驟：

步驟1：對薄互層3D地震數據的地震切片進行稀疏化變換；

步驟2：將從地震切片中提取砂體切片問題建模為盲信號分離問題，利用步驟1稀疏變換后的地震地震切片估計分離矩陣；

步驟3：估計砂體切片及對應的復合反射信號。

在步驟1中，對薄互層3D地震數據p(x,y,t)中的每一個時間t對應的2D切片，利用2D線性稀疏算子S{}對其進行稀疏化變換，得到e(x,y,t)＝S{p(x,y,t)},t＝1:T，，T是地震切片的數量。

2D線性稀疏算子是圖像的一階或二階微分算子、LOG或DOG算子。