[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010434618.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111610567A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓飛龍;張宏兵;尚作萍;芮劍文;魏奎燁;嚴(yán)立志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V1/50
• 分類號(hào): G01V1/50
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

本發(fā)明涉及一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，通過(guò)改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)能夠有效壓縮和識(shí)別兩類數(shù)據(jù)體，輸出高分辨率的結(jié)果，本發(fā)明不僅提高了模型的分辨率，而且提高了模型的頻帶寬度，對(duì)高頻信息的表現(xiàn)優(yōu)于常規(guī)反演或者建模結(jié)果，在不大幅度提高勘探成本的前提下，對(duì)地球物理勘探工作提供更為精細(xì)、有效的指導(dǎo)作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，屬于地球物理領(lǐng)域中的高分辨率處理。

背景技術(shù)

在石油地球物理勘探中，地下介質(zhì)的性質(zhì)和分布情況都是根據(jù)直接或間接的地球物理參數(shù)所估計(jì)和評(píng)價(jià)的，通常測(cè)井所能較為全面的參數(shù)資料，但地球物理測(cè)井在勘探期間不會(huì)覆蓋整個(gè)研究區(qū)域范圍，僅能提供少量位置的參數(shù)信息；結(jié)合方法的有效性和勘探成本，地震反演能夠根據(jù)所接收到的地震波信息對(duì)波速、密度、飽和度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

為了提高地震反演的分辨率和準(zhǔn)確性，自1990年以來(lái)，疊前反演和疊后反演都分別取得了迅速發(fā)展，其中，彈性阻抗反演、全波形反演、AVO反演(振幅隨炮檢距變化)等技術(shù)通過(guò)更全面的考慮儲(chǔ)層的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、流體特征和物性變化實(shí)現(xiàn)了對(duì)反演結(jié)果質(zhì)量的提升；另一方面，高分辨率地震勘探能夠記錄地震波的高頻成分，同時(shí)在一定程度降低采樣間隔，頻帶有一定提升，采用這樣的地震資料進(jìn)行反演，能夠獲得比常規(guī)地震資料精度和分辨率更高的反演結(jié)果；但是，高分辨率地震勘探在提高頻率的同時(shí)，其產(chǎn)生的地震波穿透能力也大大下降，并不適用于較深的儲(chǔ)層，而且大多數(shù)現(xiàn)存勘探區(qū)域并不具備這種勘探資料和設(shè)備。

采樣率不足是造成圖像細(xì)節(jié)的損失圖像的重要原因之一，而超分辨率處理正是解決這一問(wèn)題的重要方法，自60年代以來(lái)，超分辨率處理作為圖像重建中的重要問(wèn)題之一，在通過(guò)插值重建、貝葉斯算法等在紅外圖像和多光譜圖像的處理中取得了理想的結(jié)果。近年來(lái)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于越來(lái)越廣泛的研究領(lǐng)域，其中自編碼器作為無(wú)監(jiān)督的機(jī)器學(xué)習(xí)方法在數(shù)據(jù)壓縮和恢復(fù)方面展示出了其優(yōu)越性；但是，常規(guī)的約束條件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并不適用于地球物理參數(shù)，無(wú)法將其直接應(yīng)用于地球物理模型的高分辨率處理。

鑒于此，需要一種能夠適用于地球物理信息的高分辨處理方法，以解決常規(guī)地震反演的低采樣率問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，可以在不大幅度提高勘探成本的前提下，為地球物理勘探工程提供更為精細(xì)、有效的指導(dǎo)作用。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于改進(jìn)的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的高分辨率地球物理模型構(gòu)建方法，具體包括以下步驟：

第一步：對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理，即對(duì)已知的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、地震反演結(jié)果進(jìn)行歸一化，同時(shí)對(duì)地震反演結(jié)果進(jìn)行重采樣；

第二步：將測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、重采樣后的地震反演結(jié)果輸入到改進(jìn)后的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練；

第三步：隨機(jī)抽取測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、重采樣后的地震反演結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練過(guò)程包括流程A和流程B，當(dāng)抽樣到測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入流程A，當(dāng)抽樣到重采樣后的地震反演結(jié)果時(shí)進(jìn)入流程B；

第四步：經(jīng)過(guò)多次訓(xùn)練后，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的損失函數(shù)R1滿足R10.1，重采樣后的地震反演結(jié)果的損失函數(shù)R2滿足0.4R20.6后，停止訓(xùn)練，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)流程A后，判斷出測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)以及地震反演結(jié)果，同時(shí)還包括高頻信息A；

重采樣后的地震反演結(jié)果經(jīng)過(guò)流程B后，判斷出測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)以及地震反演結(jié)果；

第五步：經(jīng)過(guò)第四步后，將獲取的地震反演結(jié)果進(jìn)行匯總，經(jīng)過(guò)流程C訓(xùn)練，獲得地震反演結(jié)果缺失的高頻成分；

第六步：將獲得的缺失的高頻成分進(jìn)行轉(zhuǎn)化，與重采樣后的地震反演結(jié)果直接進(jìn)行疊加，合成高分辨率的地球物理模型；

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，