[发明专利]基于倾角约束的多道反褶积处理方法

说明书

本发明涉及物理勘探中的地震信息处理技术领域,公开了基于倾角约束的多道反褶积处理方法，具体为先根据原始地震数据d(t,x)计算地层倾角θ(t,x)，接着根据地层倾角θ(t,x)计算反射系数r(t,x)沿倾角方向的导数然后对反射系数r(t,x)沿倾角方向的导数进行L2范数约束，构建具有倾角约束的多道反褶积目标函数J(r)，最后求解反褶积目标函数J(r)，得到反射系数迭代求解公式，进而保护了反褶积结果的空间连续性，提高了反褶积处理的精度，为后期的地震解释和地震反演提供了高质量数据。

技术领域

本发明涉及物理勘探中的地震信息处理技术领域，具体涉及基于倾角约束的多道反褶积处理方法。

背景技术

地震勘探是一种利用人工地震技术探测地下结构的勘探方法。它采用一定的方式由人工激发和接收地震波，通过对反射信号即获取的地震数据进行处理来求取反射系数，反射系数可以表示地层之间的阻抗差异，或者可以说有反射系数的地方就是地下地层分层的界面。

在反射波地震勘探中，地震记录一般可以看作是地震子波与反射系数序列的褶积。地震反褶积的主要目的是从记录的地震数据中消除地震子波的影响，获得理想的反射系数序列，进而探测地下的地质结构。因此，反褶积处理一直是地震资料处理的核心研究内容。

由于地震子波的频带宽度是有限的，因此在消除地震子波的过程中都会存在多解性。为了获得合理的反褶积结果，有必要在反褶积算法中加入尽可能多的先验信息。其中，Berkhout(1977)在假设反射率序列服从高斯分布且地震子波具有最小相位的基础上，通过Winner滤波就实现了脉冲反褶积。Wiggins(1978)将熵的概念引入到反褶积过程，提出了最小熵反褶积。Taylor(1979)等人假定地球的反射系数是由若干个尖脉冲叠加组成，并基于该假设提出了基于L1范数约束的稀疏脉冲反褶积。虽然稀疏脉冲反褶积可以显著提高原始数据的地震分辨率，但是该方法是基于单道褶积模型，即每道地震数据是单独进行处理的，这样就使得地震数据道与道之间的联系被忽视了，从而导致单道处理结果往往会产生横向上不连续性问题。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了基于倾角约束的多道反褶积处理方法，所要解决的技术问题是目前对地震数据的反褶积处理都是基于单道褶积模型，忽略了地震数据道与道之间的联系，进而导致最后求取的反射系数在横向上存在不连续的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：基于倾角约束的多道反褶积处理方法，包括以下步骤：

S1：根据原始地震数据d(t,x)计算地层倾角θ(t,x)；

S2：根据地层倾角θ(t,x)计算反射系数r(t,x)沿倾角方向的导数

S3：对反射系数r(t,x)沿倾角方向的导数进行L2范数约束，构建具有倾角约束的多道反褶积目标函数J(r)；

S4：求解反褶积目标函数J(r)，得到反射系数迭代求解公式。

其中，步骤S1具体如下：

S10：计算原始地震数据d(t,x)沿时间方向的偏导数

S11:计算原始地震数据d(t,x)沿空间方向的偏导数

S12:按照公式：计算地层倾角θ(t,x)。

其中，步骤S2具体如下：

S20:根据地层倾角θ(t,x)计算反射系数r(t,x)沿时间方向的偏导数在倾角方向的投影

S21：根据地层倾角θ(t,x)计算反射系数r(t,x)沿空间方向的偏导数在倾角方向的投影

S22：根据反射系数r(t,x)沿时间方向的偏导数在倾角方向的投影和沿空间方向的偏导数在倾角方向的投影计算反射系数r(t,x)沿倾角方向的导数