[发明专利]基于压缩感知的地震勘探方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于压缩感知的地震勘探方法，所述方法包含：获取待勘探项目的项目需求，根据项目需求获得预存的对应观测系统；对所述观测系统进行稀疏性约束获得不规则化后的激发点和接收点，以所述激发点和所述接收点作为所述观测系统的输出数据；通过所述观测系统于所述待勘探项目对应区域采集激发产生的地震数据；对所述地震数据进行数据重构恢复为规则的地震数据，并根据规则的地震数据计算获得油气储层信息。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，在地球物理勘探过程中，尤其涉及一种基于压缩感知的地震勘探方法及装置。

背景技术

Shannon/Nyquist采样定理指出，当采样频率大于模拟信号中最高频率的2倍时，采样之后的数字信号能够不失真的恢复出模拟信号。Shannon/Nyquist采样定理作为模拟信号和数字信号之间的桥梁，几十年来一直支撑并引导着现代信号处理各个领域的技术发展，地震勘探技术同样是基于Shannon/Nyquist采样定理一种信号处理技术，并不断向前发展。

近年来，在地震勘探中，为了得到更高成像质量的剖面，广泛应用的是宽频、宽方位和高密度的地震勘探技术，即“两宽一高”地震勘探技术，“两宽一高”技术带来的问题是海量地震数据的采集、存储成本的大幅上升。因此，如何在不降低成像质量的情况下，降低勘探成本成为业内亟需解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种完整的基于压缩感知地震勘探方法及装置，以有效降低地震勘探成本。

为达上述目的，本发明所提供的基于压缩感知的地震勘探方法，具体包含：获取待勘探项目的项目需求，根据项目需求获得预存的对应观测系统；对所述观测系统进行稀疏性约束获得不规则化后的激发点和接收点，以所述激发点和所述接收点作为所述观测系统的输出数据；通过所述观测系统于所述待勘探项目对应区域采集激发产生的地震数据；对所述地震数据进行数据重构恢复为规则的地震数据，并根据规则的地震数据计算获得油气储层信息。

在上述基于压缩感知的地震勘探方法中，优选的，通过所述观测系统于所述待勘探项目对应区域采集激发产生的地震数据还包含：对所述地震数据进行静校正和/或强噪声衰减处理。

在上述基于压缩感知的地震勘探方法中，优选的，根据项目需求获得预存的对应观测系统中所述观测系统包含：接收线数、接收线距、接收点数、接收点距、激发线数、激发线距、激发点数、激发点距以及接收和激发的起始位置。

在上述基于压缩感知的地震勘探方法中，优选的，对所述观测系统进行稀疏性约束获得不规则化后的激发点和接收点包含：根据所述项目需求获得预设的接收点和激发点的欠采样比例因子；通过预定稀疏性约束长度将接收线和激发线分别为多个长度为预定稀疏性约束长度的子集；根据所述接收点和激发点的欠采样比例因子与所述子集获得不规则化后的接收点和激发点。

在上述基于压缩感知的地震勘探方法中，优选的，通过所述观测系统于所述待勘探项目对应区域采集激发产生的地震数据包含：将检波器布设于接收点，通过可控震源或爆炸物于激发点激发，并利用记录仪采集记录激发的地震数据。

在上述基于压缩感知的地震勘探方法中，优选的，对所述地震数据进行数据重构恢复为规则的地震数据包含：通过最优化法求解以下公式，将所述地震数据进行数据重构恢复为规则的地震数据：

min||x||₁s.t.||ΦC^Tx-b||₂＜τ；

在上式中s.t.表示约束条件，b不规则的地震数据，x为稀疏向量，Φ为观测矩阵，C^T为稀疏变换矩阵的转置，τ为阈值。

在上述基于压缩感知的地震勘探方法中，优选的，根据规则的地震数据计算获得油气储层信息包含：根据规则的地震数据计算获得叠加或偏移剖面；根据所述叠加或偏移剖面计算获得油气储层信息。