[发明专利]基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法

权利要求书

1.基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，该基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法包括：

步骤1，对目标层段地震数据进行连续性增强预处理；

步骤2，对目标层位进行粗网格的层位解释；

步骤3，将步骤2得到的初步解释结果作为层位时间控制点，向上、向下平移得到包含多个完整地震波形的顶底时窗；

步骤4，对时窗内的地震数据进行最小波形单元划分；

步骤5，提取最小地震波形单元特征值；

步骤6，构建随机森林最小地震波形单元分类模型；

步骤7，进行全区层位自动解释结果的优化。

2.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤1中，对地震数据进行连续性增强处理，获取高精度地震数据，突出主要地层格架及精细地层格架特征。

3.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤2中，在精细合成记录标定的基础上，开展对待解释层位进行均匀分布的粗网格解释，在构造复杂区域进行加密层位解释。

4.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤3中，将步骤2得到的初步解释结果为参考，向上、向下平移得到待解释层段的顶底时窗位置；向上、向下平移的初始时间差值依据子波长度给出，并以此为初始位置搜索向上、向下的波谷极值点时间位置。

5.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤4中，逐道进行地震最小波形单元划分，在步骤4中，逐道进行地震最小波形单元划分，对于波谷—波峰—波谷波形单元组合，根据波谷和波峰将地震波形划分为小的数据单元，具体划分过程是：

①根据地震道零线，搜索波谷和波峰位置；

②波形划分依据以波谷—波谷的极值点为首尾边界，将各道地震数据划分为不同的地震波形单元；

③提取得到单波峰、双波峰、复波多种样式的波形单元，在同一地震道中需保证待解释层位顶底时窗内至少有三个地震波形单元。

6.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤5中，对划分得到的最小地震波形单元进行特征值计算，包括主频、波形样式、最大振幅、波峰个数、波谷个数、波峰长度、平均曲率；其中波形样式、波峰个数、波谷个数、波峰长度、波谷长度按照局部极值点算法进行判别和计算，平均曲率由结构张量方法进行计算。

7.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤6中，将步骤2获得的层位解释结果作为样本标签，将步骤5获得的最小地震波形单元特征值组成样本数据，利用Bootstrap方法抽取训练样本，构建随机森林最小地震波形单元分类模型，其主要步骤如下：

①设训练样本为T＝{x,y}，其中x为多个最小地震波形单元特征值组成的训练数据集合，y为最小波形单元对应的层位解释结果，根据粗网格解释结果，同一地震道内，已解释点为1，未解释点为-1；

②从训练样本T中进行Bootstrap采样，生成多个训练集T_i，构建多个决策树T_ri；

③从特征值中随机选取部分特征F_j，完成随机森林的构建；

④根据训练样本集和对应的标签数据，优化步骤②、③随机森林中的关键参数，获得层位自动解释随机森林预测模型。

8.根据权利要求1所述的基于最小地震波形单元分类的层位自动解释方法，其特征在于，在步骤7中，对未解释的地震道，利用周边已解释的层位时间进行插值，并重复步骤3生成未解释道的顶底时窗，并按步骤4在时窗内提取未解释地震道的最小地震波形单元，之后按照步骤5提取未解释道的最小地震波形单元特征值，至此生成未解释道层位预测数据；接下来，利用步骤7构建的层位自动解释随机森林预测模型对未解释道进行最小地震波形单元分类，给出全区的层位自动解释结果。