[发明专利]一种改进的地震道数据的分解和重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术，更具体地讲，涉及一种能够减少地震道多子波分解计算量并获取具有高精度的地震道数据的分解和重构的方法。

背景技术

随着油气田勘探和开发的深入，寻找低幅构造、薄层油气藏、隐蔽油气藏、碳酸盐岩油气藏等复杂地质体，已成为当前勘探和开发的主要目标。然而，针对这些复杂地质体，若想通过常规的属性方法从地震资料上直接识别和准确的圈定储层却较为困难；此外，常规的地震信号处理中所用的褶积、反褶积和地震道反演等都是基于单一地震子波的假设，与实际情况有很大的出入，使得现有的储层预测技术难以满足油气藏勘探的精度要求，且存在预测结果多解性的问题。因此，有必要研究一种先进的地震分析技术，从而实现科学、有效地提高地震预测的可靠性，地震道多子波分解和重构技术应运而生。

现有的地震道多子波分解和重构方法一般分为分解和重构两大步骤，流程如附图1所示。而在信号分解中，一般采用匹配追踪的贪婪算法，即假设f(t)表示原始地震道，<f(t)，g₀(t)>g₀t表示地震道f(t)与原子库相关性最好的那个原子，提取出该原子后，得到剩余信号Rf(t)，再对剩余信号与原子库进行匹配，以此类推，直至满足迭代条件时循环终止，详细流程如附图2所示。

在信号重构中，一般采用频率重构或能量重构的方法。

从图2所示的常规匹配追踪子波分解流程图可知，现有的匹配追踪子波分解算法是一个迭代的、非线性的算法，该算法把一个信号分解成过完备库中的一系列原子的线性组合。该算法是一种贪婪算法，它的贪婪性表现为：每次迭代时都要尽可能地使提取出来的原子能量最大，并且每次迭代都是独立进行的，和前面及后面的迭代都没有关系。为了保证重构的精度，该算法使用的是过完备库，也就是说它的原子库必须足够大，这反过来又增加了单次迭代的计算时间。总之，过完备库的复杂性增加了单次迭代的计算时间，而贪婪算法加大了总迭代次数，这二者的共同作用，使得该算法的计算量非常巨大。

发明内容

为了克服现有技术中的上述和其他缺点，本发明的目的在于提供一种改进的多子波分解和重构方法。

为了实现上述目的，提供了一种地震道多子波分解和重构方法，包括如下步骤：(a)读入地震道数据，利用读入的地震道数据初始化剩余信号；(b)建立基础原子库D，利用建立的基础原子库D，初始化动态原子库AD；(c)计算动态原子库AD中的每个原子与剩余信号的互相关值；(d)针对动态原子库AD中的每个原子，依次与剩余信号匹配出相关值较大，且范围不重叠的多个原子，形成有效原子集，同时生成新的动态原子库AD；(e)根据原子的互相关率大小，从所述有效原子集中提取匹配原子，并利用提取出的匹配原子计算新的剩余信号；(f)利用步骤(e)的结果判断是否达到迭代终止条件，如果没有达到，则重复步骤(c)、(d)、(e)进行迭代，直至满足终止条件，如果达到了迭代终止条件，则进行下面的步骤；(g)保存所提取的原子信息；(h)利用所述原子信息，结合井信息和已知储层信息，进行地震道数据的重构。

其中，在步骤(e)中，通过从剩余信号中依次减去所提取出的匹配原子，来计算新的剩余信号。

其中，在步骤(a)中，初次读入地震道数据时，通过将地震道数据值赋给剩余信号来初始化剩余信号。

步骤(d)包括如下步骤：将每个原子的最大互相关值除以整个原子库中所有原子的互相关值中的最大互相关值并求绝对值，得到该原子的互相关率；判断每个原子的互相关率是否大于设定的第一阈值；利用互相关率大于设定的第一阈值的那些原子形成新的动态原子库AD。

步骤(d)包括如下步骤：针对动态原子库中的每个原子，将互相关值按照降序排序，从大到小选择不超过第一预定数量的时间范围不重叠的原子；将上述步骤中所获得所有原子按照互相关值降序的方式排列，从大到小选择不超过第二预定数量的时间范围不重叠的原子，构成有效原子集。

其中，在步骤(e)中，从所述有效原子集中提取互相关率大于第二阈值的匹配原子，并计算新的剩余信号。

其中，在步骤(f)中，通过计算剩余信号的能量与地震道数据的能量的比值来判断是否达到迭代终止条件。

其中，在步骤(f)中，通过判断提取的匹配原子的个数是否达到设定个数来决定是否终止迭代。

其中，在步骤(f)中利用提取出的匹配原子或新的剩余信号来判断是否达到迭代终止条件，如果没有达到迭代终止条件，则更新动态原子库和剩余信号后，返回步骤(c)。