[发明专利]基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法、装置、处理器及存储介质。方法包括：构建Ricker匹配子波字典；确立地震数据的稀疏分解与匹配子波集；重构匹配子波信号；确定匹配子波信号的残差与对应的残差包络；确定残差包络的带通滤波；确定数据驱动的低频补偿地震数据的组合。针对于受检波器技术限制，用以解释、反演的地震数据低频信息缺失，导致反演结果不稳定问题，直接基于数据驱动，结合稀疏表示理论的信号重建方法与信号调制解调理论中的包络超低频特性，在保有信号原有真实信息基础上，对信号低频分量进行了补偿，拓宽了频谱范围，可有效的降低后续反演解释工作的多解性，节约了采集成本，提高了解释精度。

技术领域

本发明涉及石油天然气资源地球物理勘查技术领域，具体地涉及一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法、装置、存储介质及处理器。

背景技术

在地震波传播过程中，地层介质会造成频率相关的能量衰减和相位畸变，导致了高频成分的衰减、散射和弥散，这种效应使得地震波的低频成分中会保留、蕴含有更为丰富、更能反映介质性质的信息。但受目前检波器技术的限制，难以接收获取地震波中的低频信息。虽然近年来低频陆地震源的使用以及低频检波器的发明，使得某些地区可以接收到低于2Hz的地震信号，但是代价是十分昂贵。低频信息的缺失，导致了反演结果不稳定，造成了储层与岩性的不精确解释，降低反演的可靠性。

现有的低频资料补偿获取方法主要存在以下问题：1)使用低频陆地震源以及低频检波器获取低频虽然使得某些地区可以接收到低于2Hz的地震信号，但是代价是十分昂贵，极大增加了勘探采集成本；2)一些基于压缩感知理论的低频补偿方法，虽然能直接通过数据对低频信息进行补偿，但要经过先从地震数据中提取出反射系数序列,然后使用重构算法将反射系数序列的低频成分补偿到地震数据中，降低了计算效率。因此，需要发展一种简单高效的只基于数据驱动便可实现的地震数据低频补偿方法。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法、装置、存储介质及处理器。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法，包括：构建Ricker匹配子波字典；确立地震数据的稀疏分解与匹配子波集；重构匹配子波信号；确定匹配子波信号的残差与对应的残差包络；确定残差包络的带通滤波；确定数据驱动的低频补偿地震数据的组合。

在本发明的实施例中，构建Ricker匹配子波字典包括：构建冗余的过完备子波字典；在每一次迭代时从字典内挑选基本原子；确定与信号的特征值最匹配的基本原子。

在本发明的实施例中，确立地震数据的稀疏分解与匹配子波集包括：通过迭代运算来确定子波字典中对应的子波，并确立匹配子波集。

在本发明的实施例中，重构匹配子波信号包括：通过匹配子波线性叠加构建得到新的重构信号。

在本发明的实施例中，确定残差包络的带通滤波包括：通过滤波器对残差包络进行低通滤波；获取残差包络内的低频信息，并滤除重构信号中与低通滤波后所得到低频信号重叠的部分。

在本发明的实施例中，确定数据驱动的低频补偿地震数据的组合包括：组合滤波后信号，通过线性相加得到低频补偿的地震数据。

在本发明的实施例中，方法还包括：采集地震资料；对缺失低频的地震信号进行重处理。

本发明第二方面提供一种处理器，被配置成执行上述的一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法。

本发明第三方面提供一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿装置，包括如上述的处理器。

本发明第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得处理器被配置成执行上述的一种基于稀疏包络的地震数据低频补偿方法。