[发明专利]基于自适应地质结构约束的多道稀疏反褶积方法及装置

权利要求书

1.一种基于自适应地质结构约束的多道稀疏反褶积方法，其特征在于，所述方法包括：

根据采集的三维地震数据确定自适应空间结构描述算子；所述根据采集的三维地震数据确定自适应空间结构描述算子包括：根据采集的三维地震数据确定自适应空间目标函数，利用整形正则化计算所述自适应空间目标函数，得到自适应空间结构描述算子；

对于二维数据，自适应空间目标函数表示为：

对于三维数据，自适应空间目标函数表示为：

d(t,x,y)为地震数据,t＝1,2,…Nt,x＝1,2,…Nx,y＝1,2,…Ny,其中，Nt是地震道的采样点数，Nx是xline方向的道数，Ny是inline方向的道数；

A_i,j,k(t,x,y)为空间结构描述算子，其中i＝-L,-(L-1),…,L，j＝-N,-(N-1),…,N，k＝-M,-(M-1),…,M，t＝1,2,…Nt,x＝1,2,…Nx,y＝1,2,…Ny,L是时间方向的算子长度，缺省值为5，M是inline方向的算子长度，缺省值为5，N是xline方向的算子长度，缺省值为5；

λ表示正则化比例因子，表示2范数的平方，S[·]表示整形正则化；

自适应空间目标函数的解为：；

其中，上标“T”表示矩阵的转置运算；上标“-1”表矩阵的求逆运算；F是d按照计算对应关系重新排列而构建的矩阵；G是整形算子，缺省值为高斯光滑算子；

以二维数据为例，若N＝2,M＝2，采样点(t,x)的自适应空间结构描述算子用矩阵表示为：

；

若所述地震数据为三维数据，以L＝2,M＝2，N=2为例，将列项量{0,0，-1,0,0}插入A_i,j,k(t,x,y)的正中间，得到采样点(t,x,y)的自适应空间结构描述算子；

将所述自适应空间结构描述算子作为空间约束项，将L1范数作为时间方向上的稀疏约束，建立多道稀疏反褶积目标函数：；

其中，r为反射系数，μ_t,μ_x分别为控制稀疏约束和空间结构约束权重的正则化因子，W为多道子波褶积矩阵W＝diag(W₁,W₂,…W_i)，W_i为第i道数据的子波褶积矩阵；

根据ADMM算法计算所述多道稀疏反褶积目标函数，得到反射系数；

根据所述反射系数得到高分辨率地震数据，对所述反射系数及所述高分辨率地震数据进行绘制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据ADMM算法计算所述多道稀疏反褶积目标函数，得到反射系数包括：

将所述多道稀疏反褶积目标函数中的变量初始化，并根据ADMM算法计算反射系数，其中，所述变量包括辅助变量、最大迭代次数及误差精度；

根据所述反射系数更新所述辅助变量，利用更新后的辅助变量更新反射系数，直到所述误差精度达到预设阈值或辅助变量的更新次数达到所述最大迭代次数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述反射系数及所述高分辨率地震数据进行绘制包括：利用绘制后的反射系数及高分辨率地震数据进行定量地震解释及精细储层刻画。

4.一种基于自适应地质结构约束的多道稀疏反褶积装置，用于实现权利要求1所述的基于自适应地质结构约束的多道稀疏反褶积方法，其特征在于，所述装置包括：

描述算子模块，用于根据采集的三维地震数据确定自适应空间结构描述算子；

目标函数模块，用于将所述自适应空间结构描述算子作为空间约束项，将L1范数作为时间方向上的稀疏约束，建立多道稀疏反褶积目标函数；

反射系数模块，用于根据ADMM算法计算所述多道稀疏反褶积目标函数，得到反射系数；

数据绘制模块，用于根据所述反射系数得到高分辨率地震数据，对所述反射系数及所述高分辨率地震数据进行绘制；

所述描述算子模块包括：

目标函数单元，用于根据采集的三维地震数据确定自适应空间目标函数；

描述算子单元，用于利用整形正则化计算所述自适应空间目标函数，得到自适应空间结构描述算子。