本發(fā)明屬于油氣地震勘探領(lǐng)域，具體涉及一種基于廣義地震子波模型的深度域地震子波提取方法。

背景技術(shù)：

1、在油氣地震勘探領(lǐng)域，隨著疊前深度域偏移成像的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，直接在深度域?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)層參數(shù)反演、油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和描述等是十分迫切的現(xiàn)實(shí)需求，從深度域地震數(shù)據(jù)中提取地震子波是實(shí)現(xiàn)深度域地震反演不可或缺的重要環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)。地震子波作為地震數(shù)據(jù)的基本組成部分，其特性對(duì)于揭示地下結(jié)構(gòu)具有重要意義。在地震數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，地震子波的分析與應(yīng)用貫穿了多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括但不限于反褶積、井震標(biāo)定、地震記錄的正演與反演等。然而，由于深度域地震數(shù)據(jù)的非平穩(wěn)性，這使得傳統(tǒng)的基于線性深不變性系統(tǒng)假設(shè)的褶積模型方法不能直接應(yīng)用于深度域中，給深度域地震子波提取工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

2、為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究者們不斷探索新的方法和技術(shù)，以期能夠準(zhǔn)確、高效地提取深度域地震子波，從而更好地服務(wù)于油氣勘探和開發(fā)的需求。目前，深度域地震子波的提取主要采用兩種方法：⑴把深度域地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到時(shí)間域或常速度深度域中，提取出地震子波再轉(zhuǎn)換到深度域中，這種域轉(zhuǎn)換的方法給深度域地震數(shù)據(jù)和深度域測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)帶來(lái)了不可避免的信息損失和累積誤差；⑵采用深度—波數(shù)譜分析技術(shù)，直接提取各深度位置的深度域地震子波，但此方法缺乏深度域測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的約束，導(dǎo)致提取結(jié)果具有多解性，且需逐道處理地震數(shù)據(jù)，耗時(shí)且效率低下。由于深度域地震數(shù)據(jù)不具備“線性深不變”特性，無(wú)法直接應(yīng)用褶積模型類的方法合成深度域地震記錄，因此，本發(fā)明正是為了更好地解決這一問(wèn)題，可直接在深度域，快速且高效地提取深度域地震子波，為深度域儲(chǔ)層參數(shù)反演和流體識(shí)別等提供基礎(chǔ)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提出了一種基于廣義地震子波模型的深度域地震子波提取方法，有效解決了通過(guò)域轉(zhuǎn)換提取的地震子波不可靠以及使用深度—波數(shù)譜提取地震子波耗時(shí)、多解性強(qiáng)的問(wèn)題。本發(fā)明方法包括以下主要步驟：

2、(1)使用深度域測(cè)井密度ρ和縱波速度vp計(jì)算深度域測(cè)井反射系數(shù)r，測(cè)井反射系數(shù)的采樣點(diǎn)數(shù)為n1，測(cè)井深度域采樣間距為δh1；

3、(2)提取井旁深度域單道地震記錄s，井旁深度域單道地震記錄的采樣點(diǎn)數(shù)為n2，深度采樣間距為δh2；

4、(3)使用采用三條樣本插值方法，測(cè)井深度域采樣間距為δh1，對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣，得到重采樣后的地震數(shù)據(jù)s′；

5、(4)設(shè)定待提取的深度域地震子波的長(zhǎng)度n3，速度vc和采樣間距δhwave；

6、(5)設(shè)定待提取的深度域廣義地震子波的參考波數(shù)搜索范圍k和階數(shù)范圍u，并構(gòu)建用于地震子波提取的參數(shù)網(wǎng)格p(i,j)＝[k(i),u(j)]；

7、(6)采用交替松弛迭代法分別求解深度域廣義地震子波的參考波數(shù)k0、階數(shù)u和振幅a這三個(gè)參數(shù)，方法如下：

8、①設(shè)置最大迭代次數(shù)l，最小迭代誤差eps；

9、②計(jì)算每個(gè)參數(shù)網(wǎng)格p(i,j)＝[k(i),u(j)]下的深度域廣義地震子波，深度域廣義地震子波合成公式如下：

10、

11、其中，waveletgenerate為深度域廣義地震子波模型，k,h分別是深度域廣義地震子波的波數(shù)和深度，i為虛數(shù)單位；

12、③使用上一步構(gòu)建的每個(gè)參數(shù)網(wǎng)格p(i,j)下的深度域廣義地震子波wavelet合成深度域地震記錄s″，公式如下：

13、

14、其中，s″(i,j,ii)是參數(shù)網(wǎng)格p(i,j)下合成的深度域地震記錄的第ii個(gè)采樣點(diǎn)；

15、④根據(jù)上一步的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算合成深度域地震記錄s″與重采樣后的實(shí)際井旁地震記錄s′的相關(guān)系數(shù)矩陣c，選取相關(guān)系數(shù)矩陣c中最大相關(guān)系數(shù)的參數(shù)網(wǎng)格位置，得到第iter次迭代過(guò)程中的最優(yōu)深度域廣義地震子波參考參數(shù)kiter和階數(shù)uiter；

16、⑤根據(jù)上一步的最優(yōu)合成地震記錄sb″e(cuò)st，計(jì)算每次迭代過(guò)程中的最優(yōu)地震子波振幅aiter，公式如下：

17、

18、⑥計(jì)算殘差公式，公式如下：

19、s′＝s′-aiter×sb″e(cuò)st；

20、⑦重復(fù)②至⑥，直到達(dá)到迭代次數(shù)或滿足下式退出條件：

21、

22、其中，表示2范數(shù)；

23、(7)根據(jù)上一步的計(jì)算結(jié)果，對(duì)每一次迭代過(guò)程中的地震子波進(jìn)行疊加，以得到最終的地震子波，公式如下：

24、

25、其中，為最終提取的深度域地震子波。

技術(shù)特征：

1.一種基于廣義地震子波模型的深度域地震子波提取方法，其包括以下主要步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于廣義地震子波模型的深度域地震子波提取方法。該方法的特點(diǎn)在于，能夠充分利用深度域測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)信息，通過(guò)直接在深度域合成深度域地震記錄，從深度域廣義地震子波模型出發(fā)，僅需3至5次迭代，即可高效精確地提取深度域地震子波，且具有很高的穩(wěn)定性，避免了由于域轉(zhuǎn)換或數(shù)據(jù)重采樣導(dǎo)致的有效信息丟失問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：王聰,陳學(xué)華,王勝藝,張杰,趙慶偉,蔣偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6