[发明专利]一种基于矩阵降维的特征结构相干体快速实现方法

说明书

本发明公开一种基于矩阵降维的特征结构相干体快速实现方法，首先在三维叠后数据体上依据预先设定的分析窗尺寸针对每一点构建沿x方向协方差矩阵及沿y方向协方差矩阵，然后分别对x方向的协方差矩阵及y方向协方差矩阵进行特征分解得到x方向相关度量及y方向的相干度量，最终将x方向及y方向的相干度量进行综合以得到最终的特征结构相干体，以更为快捷的速度为后续地震资料解释人员提供可靠的相干体属性。本发明可通过矩阵降维更加快速地得到特征结构相干体属性，现对于现有技术，能够节约处理时间50％以上，分析窗尺寸越大的时候，节约的时间更多，最多可以节约处理时间90％以上。

技术领域

本发明属于勘探地球物理领域，特别涉及一种基于矩阵降维的特征相干体快速实现方法。

背景技术

石油天然气是一种重要的战略资源，在国民经济及国家安全中占有举足轻重的地位。地震属性是对地震勘探数据的一种度量，能够在视觉上增强具有解释意义的特征，对地层特征以及储层特性有直接反映。因此，地震属性可在油气藏勘探开发中发挥重要的作用。几何属性是地震资料解释中最为重要的地震属性之一，主要用于增强和显示地震层位的几何形态，主要包括倾角\方位角、连续性等。其中刻画连续性的重要方位为相干体算法，其结果不但可直接用于勘探工区的断层解释，还可为还可用于监控地震资料处理的质量。然而，应用效果非常明显的特征结构相干体运算量包含两个部分：构建协方差矩阵及对协方差矩阵进行特征分解，这极大地限制了它在工业界的广泛应用。因此，提高特征结构相干体算法的计算效率具有极为重要的应用价值。

目前已有多种技术用于提高特征结构相干体的计算效率，主要技术如下所示：

现有技术1：基于空间/时间递推的特征结构相干体快速实现方法

该类方法瞄准于如何减少构建协方差矩阵的运算量。这类方法主要利用相邻分析窗之间的时间及空间相关性，避免在当前分析窗内构建协方差矩阵，采用对前一个分析窗内构建的协方差矩阵进行简单改造以获得当前分析窗内的协方差矩阵的策略减少运算量。

现有技术1的特点：

优点：可大幅减少构建协方差矩阵的运算量。

缺点：1、只能减少特征结构相干体中构建协方差的运算量；2、无法减少特征结构相干体中矩阵特征分解的运算量。

现有技术2：基于乘幂法的特征结构相干体快速实现方法

该类方法瞄准于如何减少协方差矩阵分解的运算量。这类方法避免求取协方差矩阵的全部特征值，转而利用乘幂法来求取协方差矩阵的最大特征值来达到减少计算量的目的。

现有技术2的特点：

优点：实现简单、可以较大幅度地减少矩阵特征分解的计算量。

缺点：随着矩阵分析窗尺寸的增加，矩阵特征分解的计算量大幅上涨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于矩阵降维的特征结构相干体快速实现方法，通过矩阵降维，能够更为高效地计算三维叠后地震勘探数据的相干体，在有限的时间内为断层解释提供基础数据体。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于矩阵降维的特征结构相干体快速实现方法，包括以下步骤：

步骤01：采集得到三维地震数据体，并设定二维空间分析窗大小和一维时间分析窗大小；

步骤02：依照预先设定的二维空间分析窗大小从步骤01采集的三维地震数据体中切取得到一个小三维数据体；

步骤03：在小三维数据体中，计算每一时刻x方向相干度量和y方向相干度量；

步骤04：在小三维数据体内将所有时刻的x方向相干度量和y方向相干度量相乘得到最终的相干度量；