[发明专利]基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震资料处理，特别是涉及到一种基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法。

背景技术

现有的地震数据处理的子波振幅谱估计方法主要为谱模拟方法和自相关法。谱模拟方法的优点在于对非白噪类型的反射系数具有很好的适应性，并且估计出的子波在自相关域随延迟时的增加能量收敛，缺点是参数选取不准,从而容易导致延迟时较小时子波自相关估计误差较大；自相关法的优点是对白噪类型的反射系数能够得到准确的子波振幅谱估计值，对非白噪类型的反射系数，在自相关域延迟量较小时子波自相关估计误差较小，缺点在于随着延迟时的增大在一定范围内误差逐渐增大，并且误差能量不收敛。

反褶积的最终目标是消除地震子波的影响，从地震记录出发，得到反射系数序列。但实际资料中由于地震信号频带的制约，只能得到剩余子波与反射系数序列褶积的波形。在地震信号平稳假设前提下，子波估计的质量以及反褶积算子设计合理与否是影响剩余子波形态的关键所在，复杂形态的剩余子波在一定程度上影响了振幅信息在后续储层精细预测处理中的应用质量。常规反褶积方法一般都假设反射系数序列是白噪序列，而实际情况下这一假设条件是相对苛刻的，这在一定程度上影响了子波估计的质量，造成子波估计不准，反褶积后在一定程度上改变了波形与真实反射系数的匹配关系，影响了反褶积处理的保幅性能。以提高反褶积后资料的保幅性为目的，结合谱模拟法和自相关法的技术优势进行互补，创新性的提出了基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法，通过对白噪型和非白噪型的反射系数序列进行子波自相关估计值的求取，均能获得理想的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种准确度高，可提高谱模拟方法的适应性的基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法。    

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法，该基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法包括：步骤1，采集地震数据，并依据数据的时频特性分不同时窗计算地震记录振幅谱；步骤2，依次选取不同谱模拟参数对该地震记录振幅谱进行拟合，拟合出一簇地震子波振幅谱；步骤3，由该簇地震子波振幅谱，计算地震子波自相关；步骤4，由自相关法从该地震记录振幅谱中估算出地震子波自相关；步骤5，分别对谱模拟法估算出的地震子波自相关与自相关法估算出的地震子波自相关做归一化处理；步骤6，分别计算归一化后的谱模拟法估算出的地震子波自相关与自相关法估算出的地震子波自相关间的误差，误差能量最小者所对应的子波振幅谱即为估算出的最优子波振幅谱；以及步骤7，依据该最优子波振幅谱，设计反褶积算子，对地震数据进行反褶积。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤2中，假设子波振幅谱是光滑的，给定谱模拟参数范围，依次选取不同谱模拟参数对该地震记录振幅谱进行最小二乘拟合，拟合出该簇地震子波振幅谱。

在步骤2中，进行最小二乘拟合时选取的数学模型为：

式中，为频率，是频率的阶多项式。

在步骤2中，参数的遍历范围是,参数的遍历范围是。

在步骤2中，当该地震数据为叠加后数据时，对拟合残差视为一非平稳信号做经验模态分解，提取其中包含的趋势项，作为残留的子波谱参与到子波振幅谱的估计中。

在步骤3中，根据自相关能量的收敛情况，确定子波自相关长度。

在步骤4中，依据该子波自相关长度，由自相关法从该地震记录振幅谱中估算出地震子波自相关，并对结果加斜坡或加窗。

在步骤5中，对该误差能量采用递减型的权函数加权求和，以选取该误差能量最小者。

本发明中的基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法结合自相关法与谱模拟方法的优点，用谱模拟方法拟合出的一簇地震子波振幅谱，计算地震子波自相关并归一化处理得到子波自相关簇，对子波自相关簇与归一化后的地震记录自相关间的误差能量加权求和，误差最小时所对应的子波振幅谱即为优选出的子波振幅谱。本发明中的基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法优选出的子波振幅谱，无论反射系数是白噪型还是非白噪型都具有较高的准确度，从而提高了谱模拟方法的适应性。

附图说明

图1为本发明的一实施例中基于双参数目标寻优的自适应谱模拟反褶积方法的流程图；

图2为本发明的一实施例中1ms采样，主频为30Hz的Ricker子波模型示意图；

图3为本发明的一实施例中反射系数是近似白噪序列时，采用自相关法进行50次统计试验估计出的子波示意图；