[发明专利]基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法

权利要求书

1.基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法，其特征在于，该基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法包括：

步骤1，针对叠后三维地震数据体，采用完备总体经验模态分解方法，将地震资料分解为多个固有模态函数分量；

步骤2，采用重构算法得到具有一定频率成分的各模态函数分量；

步骤3，对重构得到的各模态函数分量在时间空间域进行保构造平滑滤波；

步骤4，进行沿层地震属性提取算法研究，建立砂砾岩地震相识别标志；

步骤5，构建砂砾岩沉积相敏感特征参数，实现砂砾岩沉积相地震预测；

在步骤4中，针对原始地震数据体以及各模态函数分量数据体，进行沿层地震属性提取算法研究，通过对井旁地震道分解得到的固有模态函数及其时频谱进行分析对比，建立砂砾岩地震相识别标志。

2.根据权利要求1所述的基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法，其特征在于，步骤1包括：

(1)固有模态函数分量IMF₁(t)的求取方法是使用经验模态分解方法对添加了不同噪声实现的目标信号x(t)重复分解I次，然后计算加总平均值并将其定义为x(t)的IMF₁(t)，

式中：t为时间变量，x(t)为地震信号，ω(t)为待添加的高斯白噪声信号，ε为待添加的高斯白噪声的标准方差,I为添加噪声的次数，i为求和变量，E()用来计算I个信号的均值，IMF(t)为分解得到的模态函数分量；

(2)记k为所划分的沉积相种类数目，对于k＝1，计算一阶残差r₁(t)：

r₁(t)＝x(t)-IMF₁(t)

(3)利用经验模态分解实现r₁(t)+ε₁E₁(ωⁱ(t))，直到满足第一个IMF(t)条件，计算出总体平均值并定义为IMF₂(t)：

(4)对于k＝2,...,K，计算k阶残差r_k(t)：

r_k(t)＝r_k-1(t)-IMF_k(t)

式中K是IMF(t)分量的总数目；

(5)使用EMD提取出r_k(t)+ε_kE_k(ωⁱ(t))的IMF₁(t)分量，并计算出总体平均值获得目标信号的IMF_(k+1)(t)：

(6)重复步骤(4)(5)继续筛选过程，直到残差信号变得单调或不能再被分解为止，则得到最终残差R(t)：

3.根据权利要求1所述的基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法，其特征在于，在步骤2中，根据需要选择相应的模态函数分量进行重构，重构得到的模态函数分量具有一定的频率成分，重构的信号为：

式中i₁，i₂分别为所选择用于重构的起止模态函数分量编号，IMF_k(t)为分解得到的第k个模态函数分量，y(t)为重构后的信号。

4.根据权利要求1所述的基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法，其特征在于，在步骤3中，滤除经验模态分解过程中加入的随机噪音，提高各模态函数分量的信噪比。

5.根据权利要求4所述的基于完备总体经验模态分解的砂砾岩沉积相地震预测方法，其特征在于，在步骤3中，在输入数据时，D_i就是第i个样本的振幅，标准差σ计算公式为：

式中：m是指窗口的下标，n是指窗口里采样点数，D_i是指第i点的值，这里指采样点的振幅，D_m是指每个窗口里n个采样点的平均值或中间值；

选择标准差最小的那个窗口，它的平均值D_m就作为第i个分析点的输出值；每个分析点反复做这个步骤，得到最后的输出。