[发明专利]一种基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法

权利要求书

1.一种基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法，包括以下步骤：

1)使用海上勘探的专用电缆和检波器，在观测船航行时连续进行地震波的激发和接收，采集到含有自由表面多次波的三维地震数据，并记录到磁带上；

2)对采集到的三维地震数据，采用Radon变换的方法实现地震数据规则化，使得规则化后地震数据的炮间距与道间距相等，进而得到规则化后的时空域数据，为反馈迭代法计算准备地震数据；

3)利用反馈迭代法对规则化的数据进行共炮点道集和共检波点道集的褶积，迭代3-4次后得到预测的多次波数据，并记录到磁带上；

4)从磁带上读取原始含有自由表面多次波的三维地震数据和预测的多次波数据；

5)逐道读取预测的多次波数据，对每个预测的多次波道计算其高频重建道和Hilbert变换道，然后求取三种地震道(预测的多次波道、高频重建道和Hilbert变换道)的上平移道和下平移道数据，组成参与匹配滤波的多道数据(共9道地震数据)；

6)根据L1范数最小准则确定目标函数，并采用L1/L2范数混合迭代重加权最小平方方法近似L1范数求解目标函数；

7)设计自适应滤波器，滤波器的起始值设置为单位列向量；将组成的多道地震记录与滤波器进行褶积运算，将匹配滤波后的结果从原始地震道中减去，得到去除多次波后的残差；

8)利用去除多次波后的残差计算加权矩阵与恒定先验值，将加权矩阵代入目标函数中进一步获取新的滤波器，使用新的滤波器进行匹配滤波，得到新的能量残差，利用该残差更新加权矩阵，重复本步骤所述的加权矩阵代入、获取新滤波器、计算新的能量残差进而获得新的加权矩阵的过程，直至滤波器收敛；

9)利用收敛的滤波器进行匹配滤波，将原始含有自由表面多次波的三维地震数据的地震道与滤波后的多次波地震道相减；

10)输出匹配滤波自适应相减多次波压制后的结果；最终压制结果应用于后续地震数据叠前偏移成像处理，识别地下介质的复杂地质结构，寻找油气藏储层。

2.根据权利要求1所述的基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法，其特征在于，所述的基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法改善了一次波和多次波同相轴正交的假设，有效地克服L2范数自身大值之条件的约束。

3.根据权利要求1所述的基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法，其特征在于，所述步骤5)的高频重建道采用的是调制拓频的方法，拓宽预测多次波的频带，使其接近原始地震道的频带宽度。

4.根据权利要求1所述的基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法，其特征在于，所述的基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法采用L1/L2范数混合迭代重加权最小平方方法近似L1范数求解，所采用的目标函数可表示为：

Emin=||W(p(t)-Σi=1kmi(t)*fi(t))||22]]>

其中：W为加权矩阵，p(t)为单道地震记录，k为参与匹配地震道的道数；f_i(t)为维纳滤波器；m_i(t)分别表示为预测的多次波模型道、多次波模型道的高频重建道、多次波模型道的Hilbert变换道、以及它们的上下平移道，其他各道均由多次波模型道导出，为匹配后的多次波模型。

5.根据权利要求1所述的基于L1范数多道匹配滤波压制多次波的方法，其特征在于，所述步骤7)、8)中的褶积运算可表述为矩阵向量间的乘积运算，在运算过程中采用GPU/CPU协同并行加速计算技术，提高计算效率。