[发明专利]地震子波提取方法

说明书

公开了一种地震子波提取方法。该方法可以包括：基于井资料与地震资料，获得多个井的反射系数序列与对应的井旁地震道，其中多个井的反射系数序列以反射系数矩阵表示，对应的井旁地震道以井旁地震道矩阵表示；基于反射系数矩阵与井旁地震道矩阵，建立关于地震子波矩阵的字典学习方程；基于反射系数矩阵、井旁地震道矩阵与地震子波矩阵，建立目标函数，计算使目标函数的值最小的地震子波矩阵，作为最终的地震子波矩阵；对最终的地震子波矩阵进行提取与处理，获得平均子波。本发明采用字典学习方法，可以同时对多个井进行精确高效地地震子波提取。

技术领域

本发明涉及油气及煤层气地震勘探与开发领域，更具体地，涉及一种地震子波提取方法。

背景技术

随着油气勘探开发的需要，储层预测和精细描述越来越引起重视，围绕这个目的而开展的探索和研究也越来越多，地震反演就是最重要的一点。当反演的目标是波阻抗时，我们称之为波阻抗反演。目前的地震波阻抗反演按照所使用的资料分为叠后反演和叠前反演两大类，无论哪种反演，其实质都是想去除子波的影响，从而将地震剖面转化为能与钻井、地质等资料直接对比的形式，因此，反演在许多情况下提高了常规地震的分辨率，并提高了油藏参数研究的水平，这对于研究复杂油气储层的空间分布、开展复杂油气藏精细描述都具有十分重要的意义。

而想要去除子波的影响，首先要提取地震子波。目前，地震子波提取的方法主要分为两类：确定性子波提取和统计性子波提取。这两种子波提取方法都是基于同一个物理基础，即地震褶积模型，无噪声褶积模型表示如下：

S(t)＝W(t)*R(t) (1)

其中，S(t)表示地震信号，W(t)表示子波，R(t)表示反射系数序列，*表示褶积。

统计性子波提取是通过地震数据本身来估计子波。假设地震子波是不变的，反射系数序列是具有白噪谱的随机序列，则地震道的自相关就等同于地震子波的自相关估计，从而获得地震子波的振幅谱(子波二阶统计量)，对于相位谱，则一般假设为最小相位或者零相位。由于地震子波实际上是混合相位，因此出现了包含子波相位谱的高阶统计量方法。这种方法的优点是不需要井数据，但是它是基于统计的方法，因此需要大量统计，另外，基于高阶统计量的方法往往需要求解方程，使用最优化技术，这都增加了计算量，并且求解过程并不确保稳定。

确定性子波提取方法是利用测井资料计算出反射系数序列，然后结合井旁地震道，由褶积理论求出地震子波，通常使用的计算方法有最小平方维纳滤波、谱除法等。它的优点是不需要对反射系数序列的分布作任何假设，能得到较为准确的子波。但是在计算方法上没有太多的选择余地，同时现有的方法都是每次利用一口井，获得一个子波，然后对多个子波进行平均，而不能一次同时利用多口井。因此，有必要开发一种精确简便的地震子波提取方法。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种地震子波提取方法，其能够采用字典学习方法，可以同时对多个井进行精确高效的地震子波提取。

本发明提出了一种地震子波提取方法。所述方法可以包括：基于井资料与地震资料，获得多个井的反射系数序列与对应的井旁地震道，其中所述多个井的反射系数序列以反射系数矩阵表示，所述对应的井旁地震道以井旁地震道矩阵表示；基于所述反射系数矩阵与所述井旁地震道矩阵，建立关于地震子波矩阵的字典学习方程；基于所述反射系数矩阵、所述井旁地震道矩阵与所述地震子波矩阵，建立目标函数，计算使所述目标函数的值最小的地震子波矩阵，作为最终的地震子波矩阵；对所述最终的地震子波矩阵进行提取与处理，获得平均子波。