[發明專利]地震數據空變廣義子波的提取方法

有效

• 申請號: 202010172410.X
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111427080B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 王仰華
• 申請（專利權）人: 王仰華
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 韓富強

1.一種地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于步驟有：（1）根據地震數據功率譜估算各時間-空間窗口對應的空變子波初始參數，即分數階值和參考頻率；（2）根據各窗口的廣義子波參考頻率，確定全局化的廣義子波參考頻率；（3）依據全局化的參考頻率以及各窗口的均值頻率和標準方差，估算與各窗口對應的分數階值；（4）通過地震頻譜的匹配實現對全局化的廣義子波參考頻率的優化；（5）通過地震頻譜的匹配實現對廣義子波空變分數階值的優化；（6）計算每個窗口的廣義子波頻譜，然后對頻譜做傅立葉逆變換得到時間域的廣義子波；

步驟（1）根據地震數據功率譜估算空變子波的初始參數，分為三步實現；首先，在地震數據體的不同位置，選取時間-空間窗口，計算地震數據的功率譜；其次，設定地震數據功率譜的頻段代表子波的功率譜，計算其功率譜的基本統計特性，包括均值頻率和標準方差；然后，根據每個窗口功率譜的基本統計特性確定對應的廣義子波分數階值和參考頻率。

2.根據權利要求1所述地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于步驟（2）中確定適應全局的廣義地震子波的參考頻率；依據Wang’s廣義子波參考頻率的物理意義即為地震震源的固有頻率，對上述各窗口的廣義子波參考頻率進行中值濾波，取得能夠代表全局的參考頻率?₀。

3.根據權利要求1所述地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于廣義子波分數階值u的計算方式：

該計算方式同步運用均值頻率?_m和標準方差?_σ，降低在計算分數階值時可能的計算誤差。

4.根據權利要求3所述地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于步驟（4）中通過地震頻譜的匹配實現對全局廣義子波參考頻率的優化，提出匹配系數如下：

式中對實際地震頻譜W_obs(?)和地震子波頻譜W(?)分別做了歸一化處理，點乘（·）的結果則為互相關系數；式中采用N個互相關系數的平均值表征匹配系數。

5.根據權利要求4所述地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于步驟（4）中地震頻譜匹配的優化式如下：

式中k表示的是窗口號，?₀^ref是參考頻率初始估算值，作為參數優化問題的模型約束，其約束系數設為μ；采用參考頻率初始估算值作為模型約束，增強優化過程的抗噪聲能力。

6.根據權利要求1所述地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于步驟（5）中通過地震頻譜的匹配實現空變廣義子波分數階值的優化，提出優化式如下：

式中u為分數階值空變函數 u(t, x)，縱向上隨時間t或者深度z而變化，橫向上隨距離x而變化，u^ref則是初始估算值；上述分數階值的優化過程之中，在運用初始估算對模型約束的同時，對模型在時間和空間上的變化形態亦予以約束，三項約束的系數分別設為μ₁，μ₂，μ₃。

7.根據權利要求1所述地震數據空變廣義子波的提取方法，其特征在于步驟（6）分為兩步實現；首先，計算每個窗口的廣義子波頻譜；然后，通過數值求解的計算方式對頻譜做傅立葉逆變換得到時間域的廣義子波。