[发明专利]一种基于VMD与TK能量算子的地震流体预测方法

权利要求书

1.一种基于VMD与TK能量算子的地震流体预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.对地震信号进行变分模态分解，得到一组反映地震信号内部的固有振动模态且瞬时频率具真实物理意义的模态分量；

S2.利用TK能量算子对各个模态分量求取其TK能量谱，得到信号时频上能量更加准确的分布；

S3.通过寻找储层含油气“低频能量增强，高频能量衰减”的流体特征，进行有效且准确的地震流体预测。

2.根据权利要求1所述的一种基于VMD与TK能量算子的地震流体预测方法，其特征在于：所述步骤S1包括：

S101.对每个模态函数uk(t)进行希尔伯特变换，获得模态函数的解析信号：

S102.对各模态解析信号预估中心频率进行混合，将每个模态的频谱调制到相应的基频带：

S103.计算以上解调信号的梯度的平方L2范数，估计出各模态分量的带宽，对应的约束变分模型表达式为：

式中，{u_k}＝{u₁,...,u_k}，代表分解得到的K个IMF分量；{ω_k}＝{ω₁,...,ω_k}，表示各分量的中心频率；表示所有模态分量的求和；

S104.引入二次惩罚因子α和Lagrange乘法算子λ(t)，其中二次惩罚因子用于在高斯噪声存在的情况下保证信号的重构精度，Lagrange算子使得约束条件保持严格性，扩展的Lagrange表达式如下：

将Lagrange函数从时域变换到频域，并进行相应的极值求解，分别得到模态分量u_k和ω_k的频域表达式：

S105.利用交替方向乘子算法求约束变分模型的最优解，从而将原始信号分解为K个窄带模态分量。

3.根据权利要求2所述的一种基于VMD与TK能量算子的地震流体预测方法，其特征在于：所述的步骤S105包括：

第一步、初始化

第二步、将n更新为n+1,循环开始；

第三步、将更新为将更新为

第四步、将更新为

第五步、判断是否满足迭代停止条件：

式中，ε为给定判别精度；若满足迭代停止条件，则停止迭代，得到K个窄带模态分量；若不满足迭代停止条件，则返回第二步，继续进行迭代。