[发明专利]提取混合相位地震子波的方法

权利要求书

1.提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，该提取混合相位地震子波的方法包括：

步骤1，选取地震道和时间范围；

步骤2，对选取的地震道和时间范围内的地震数据进行高阶统计量分析；

步骤3，建立目标函数；

步骤4，用遗传算法求解目标函数；以及

步骤5，输出提取出的混合相位地震子波。

2.根据权利要求1所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在步骤1中，首先输入地震资料，根据需要选择需要进行地震子波提取的地震道，然后根据研究工区的情况，确定需要进行地震子波提取的时间范围。

3.根据权利要求2所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在选择需要进行地震子波提取的地震道时，选择构造平缓，同相轴接近水平的地方选择地震道，并保证地震资料具有一定的信噪比。

4.根据权利要求2所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在确定需要进行地震子波提取的时间范围时，该时间范围的长度至少应该是子波长度的2倍以上，且时窗边界不要卡在强同相轴上，要放在地震响应的过渡带上。

5.根据权利要求1所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在步骤2中，计算地震数据的四阶累积量。

6.根据权利要求5所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在步骤3中，考虑三谱的计算公式，并选用地震数据的四阶累计量，得到提取子波的目标函数，并在目标函数中加入了对子波的硬约束，降低子波提取的多解性。

7.根据权利要求6所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在步骤3中，遗传算法混合相位子波提取基于地震道高阶累积量与子波高阶矩匹配的思想，考虑如下的褶积模型：

d(n)=x(n)+n(n)=w(n)*r(n)+n(n)           (1)

其中：d(n)为带噪地震记录，x(n)为无噪地震记录，w(n)为地震子波，r(n)为地层反射系数，n(n)代表加性噪声，假定噪声是高斯白噪声或是高斯有色噪声，并且与r(n)统计独立，则它的高阶统计量为零，进一步假设地层反射系数r(n)为超高斯白噪声，可以得到下面的公式：

ckd(τ1,L,τk-1)=ckx(τ1,L,τk-1)+ckn(τ1,L,τk-1)=Σi1=-∞∞LΣik=-∞∞w(i1)Lw(ik)·ckr(τ1+i1-i2,L,τk-1+i1-ik)=γdr·Σi1=-∞∞LΣik=-∞∞w(i1)Lw(ik)=γdr·mkw---(2)]]>

其中：c_kd为实际地震记录的高阶累计量，c_kx为无噪声地震记录的高阶累计量，c_kn为噪声的高阶累计量，m_kw为地震子波的高阶矩，γ_dr为反射系数的高阶累计量，w为地震子波，τ为时间的延迟；从上式可以看出，如果地层反射系数为超高斯白噪声，则地震记录的高阶累计量与地震子波的高阶矩只相差一个常数，最终可以得到下面的目标函数：

minφ=Στ1,τ2,τ3[α(τ1,τ2,τ3)·c4d(τ1,τ2,τ3)-γ4rm4w(τ1,τ2,τ3)]2s.t.vdown≤w≤vupΣw=0---(3)]]>

其中：min表示最小化，c_4d(τ₁,τ₂,τ₃)为地震记录的四阶累计量，m_4w(τ₁,τ₂,τ₃)是待求子波的四阶矩，γ_4r是反射系数的峰态，a(τ₁,τ₂,τ₃)是三维窗函数，w为子波向量，v_down和v_up为子波的取值范围，也就是对子波波形的硬约束，加入硬约束以较低子波求解的多解性，∑w=0表示要求所提取出的子波的和为零，反应了地震子波一种震荡并衰减为零的特性，s.t.表示受约束于（subject to）。

8.根据权利要求6所述的提取混合相位地震子波的方法，其特征在于，在步骤4中采用了改进的遗传算法，算法设计了三种交叉算子，在进行交叉环节的操作时，每一次的循环操作两个子代要进行三次的交叉操作才能产生相应的两个父代；设计了三个不同的变异算子，即每个子代要进行三次的变异操作。