[发明专利]一种具有信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的状态估计方法

说明书

技术领域

本发明属于地球物理领域，涉及一种地球物理数据处理方法，具体涉及一种具有信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的状态估计方法，该方法适用于在石油勘探开发中提高成像精度而进行的地震速度模型建立。

背景技术

石油地球物理勘探是根据地下岩层物理性质的差异，通过物理量测量，对地质构造或岩层性质进行研究，以寻找石油和天然气的地球物理勘探。在石油勘探中，对于被表土﹑沙漠和海水覆盖没有岩层直接出露的地区，主要依靠石油地球物理勘探方法间接了解地质构造和岩层性质，寻找油气藏。目前，石油地球物理勘探已成为覆盖区勘探石油的一种不可缺少的手段。当前，复杂地区低信噪比数据处理已成为处理方法研究和处理应用技术研究的最热门的课题。经过多年研究攻关，在静校正、叠前去噪、速度建模、偏移归位等领域均已有较大的进展，速度的各向异性研究也开始受到人们的重视，但低信噪比数据处理仍存在着许多有待研究的课题。

随着地球物理勘探技术的发展和勘探程度的不断提高，地质情况简单、易被发现的简单构造圈闭越来越少，所面对的已基本上都是复杂地区的复杂油气藏，即复杂区。复杂地区包括沙漠、丘陵、沼泽、林带等复杂的地表区域等，复杂油气藏包括复杂构造、地层、岩性和复合型圈闭油气藏。这些复杂的勘探队相对以地震勘探为主体的油气地球物理技术提出了新的挑战。尤其是在复杂低信噪比资料处理方面，仍存在许多难以解决的瓶颈技术。其一：受地表地质条件复杂的影响，复杂区地表起伏往往变化剧烈、地表速度复杂，地表非均质性造成原始数据资料的信噪比低、干扰严重，面波、折射波尤其是散射噪音比较发育，给提高资料的信噪比带来较大的难度；其二：由于地下地震地质条件复杂，使复杂区资料构造极其复杂，断裂发育，尤其是在复杂的断块区域，一般具有多套断裂系统，断层即多又小；断距变化大，从几十米到几百米不等，再加之复杂区往往火成岩比较发育，分布广泛，由于火成岩的速度高，和围岩之间存在较大的波阻抗差异，其结果火成岩反射强，屏蔽下伏地层的反射能量，使得火成岩下的有效反射目的层能量弱，不能很好成像。另外，火成岩产生的多次波对有效反射产生很强的干扰作用，这些问题的存在使原来就比较复杂的波场变得更加复杂化，给构造的精确成像带来困难。

在成像控制研究中，状态估计是递归神经网络动态分析中的一个重点研究问题，其可用于解决现实中模式识别、动态优化等方面的信号估计问题。目前已有的状态估计方法不可一并处理随机发生的不确定性、信道衰落和无穷分布时滞，从而导致状态估计性能下降，但一直以来无法解决该问题。

发明内容

为了解决上面所述的技术问题，本发明提出一种地球物理数据处理方法，具体涉及一种具有信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的状态估计方法。其克服了现存估计方法不可一并处理随机发生的不确定性、信道衰落和无穷分布时滞，进而使估计性能下降的缺陷的技术问题。

依据本发明的技术方案，提供一种具有信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的状态估计方法，该方法包括以下步骤：

(1)在野外勘探目标区中在实际井中以人工方法激发地震波，利用检波采集设备获得地震数据，将野外采集到的地震数据进行预处理；

(2)基于预处理后的地震数据，建立考虑随机发生的不确定性和信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的动态模型；

(3)对考虑随机发生的不确定性和信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的动态模型进行状态估计；

(4)根据步骤(3)对具有随机发生的不确定性和信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的动态模型的状态估计，求出状态估计误差；

(5)根据步骤(4)得到的状态估计误差，得到状态估计增广系统；

(6)利用状态估计增广系统，根据李亚普诺夫稳定性定理，得到状态估计器增益矩阵；

(7)将步骤(6)得到的状态估计器增益矩阵带入步骤(3)中的状态估计公式，完成对考虑随机发生的不确定性和信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的状态估计；

(8)利用得到的状态估计，进行整个目标区的地震资料的成像。

本发明提出的地球物理数据处理方法，其具体为一种具有信道衰落的无穷分布时滞神经网络系统的状态估计方法，在其中考虑了随机发生的不确定性、信道衰落和无穷分布时滞对状态估计性能的影响，构造李亚普诺夫函数完整利用了时滞的有效信息，相比于已有的神经网络动态系统的状态估计方法，本发明的状态估计方法能够一并考虑随机发生的不确定性、信道衰落和无穷分布时滞，得出了依赖线性矩阵不等式解的状态估计方法，实现抵制噪声干扰的效果，并且该状态估计方法求解与实现简便，进一步提高了对地层成像的精度。