[發明專利]一種基于分頻約束的快速魯棒曲波域多次波相減方法

有效

• 申請號: 202010186494.2
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111308556B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 陸文凱;姜博午
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36;G01V1/28
• 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

本發明公開了一種基于分頻約束的快速魯棒曲波域多次波相減技術，所述技術包括以下步驟：步驟1：多次波模型基于能量占比的頻帶劃分；步驟2：分頻曲波域約束的加權L1范數收縮閾值算法。本發明利用曲波域迭代，避免多次曲波變換，加速傳統曲波域多次波相減技術；引入分頻約束，改進傳統曲波變換非自適應頻率分解，提升一次波和多次波在曲波域的分離效果，使曲波域多次波相減更加魯棒。

技術領域

本發明涉及地震多次波壓制技術領域，特別是涉及基于分頻約束的快速魯棒曲波域多次波相減方法。

背景技術

油氣地球物理勘探領域中，常用的地震成像方法，通常基于一次反射的假設。然而在實際地震采集過程中，地震波會在海面，海底，鹽丘頂底面等強反射界面發生多次反射，并與一次反射波混疊，是一次波成像算法中的噪音干擾。因此，在地震成像之前，對原始地震記錄進行多次波壓制，是影響成像效果的關鍵環節。常用的多次波壓制方法分為濾波類方法和預測相減法。濾波類方法利用多次波與一次波傳播路徑差異導致的在時空域或其他變換域的可分離性來壓制多次波。預測相減法利用多次波和一次波在波動方程基礎上的物理關系，首先進行多次波預測，然后進一步自適應相減，實現多次波和一次波的分離。預測相減法不需要了解地下內部構造情況，完全基于數據驅動，這在實際的應用中有顯著的優勢，是工業界中最常用的多次波壓制算法。

然而，由于震源子波，邊界效應，有限的偏移距范圍等因素影響，預測多次波與真實一次波通常存在波形差異，振幅不一致，時移等問題。因此，多次波自適應相減對于預測相減法的最終效果至關重要。傳統的基于L2范數的最小二乘匹配相減法是一種經濟高效的方法。但是其效果的優劣取決于多次波與一次波的正交性。基于L1范數的迭代重加權匹配相減方法能夠處理多次波振幅明顯弱于一次波情況下的問題。曲波變換，作為一種有效的多尺度變換方法，能夠將一個二維信號分解為不同頻帶，不同傾角的多尺度局部平面波。由于曲波系數的稀疏性，其有望將一次波和多次波分離到不同的系數。因此，曲波域多次波自適應相減算法已經獲得了工業界廣泛的關注。但目前曲波域多次波自適應相減算法仍存在問題：多次波自適應相減的多次迭代過程中，需要反復進行曲波變換，造成巨大的計算負擔。

因此希望有一種基于分頻約束的快速魯棒曲波域多次波相減方法能夠解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明公開了一種基于分頻約束的快速魯棒曲波域多次波相減方法,所述方法包括以下步驟：

步驟1：多次波模型基于能量占比的頻帶劃分；

步驟2：分頻曲波域約束的加權L1范數收縮閾值算法。

優選地，所述步驟1包括以下具體步驟：

步驟1.1：基于最小二乘匹配濾波方法，對預測多次波模型s₂進行預處理,得到多次波模型

步驟1.2：依據頻譜能量占比，將頻帶劃分為低頻，中頻和高頻三部分，其能量占比10％，75％，15％；

步驟1.3：對多次波模型進行帶通濾波，分別得到其低頻b_l，中頻b_m，高頻b_h，且

優選地,觀測數據b由一次波和多次波組成，所述步驟1.1中多次波模型為公式(1)所示：

優選地,所述步驟2包括以下步驟：

步驟2.1：所述分頻曲波域約束下的L1范數約束優化問題為公式(2)：