[发明专利]一种基于盲源地震信号平稳叠加模型的盲分离方法

摘要

本发明公开了一种基于盲源地震信号平稳叠加模型的盲分离方法，将盲源分离问题表述为如下数学问题：设有m个相邻的地震道，其反射可以写成：i＝1，2，…，m以中间地震道为研究目标，根据地层反射平稳性可设其围岩反射为：i＝1，2，…，m；已知条件：A_ik≈C且E(t_ik)≈0，求其储层目标反射s(t)或围岩反射y^*(t)；采用迭代法求取围岩反射，可以求得围岩信号y(t)，从原信号中减去围岩信号，可得到所求储层目标信号。本发明提供了用于提取储层目标信号的地球物理模型和相应的储层目标反射波信号提取技术。

主权项

一种基于盲源地震信号平稳叠加模型的盲分离方法，其特征在于，将盲源分离问题表述为如下数学问题：设有m个相邻的地震道，其反射可以写成： x ( i , t ) = Σ k = 1 n A ik F k ( t - t ik ) + s i ( t ) , i = 1,2 , · · · , m - - - ( 4 ) 式中x(i，t)为第i个地震道的数据；Aik为第k个盲源信号在第i道上的振幅大小，Fk(t‑tik)为第k个盲源信号的表达式，其中tik为该信号到达第i道的时间延迟，si(t)为所要求取的弱信号；以中间地震道为研究目标，根据地层反射平稳性可设其围岩反射为： y * ( t ) = y ( m 2 + 1 , t ) = Σ k = 1 n A k F k ( t - t k ) , i = 1,2 , · · · , m - - - ( 5 ) 已知条件：Aik≈C且E(tik)≈0，求其储层目标反射s(t)或围岩反射y*(t)；采用迭代法求取围岩反射，实现步骤如下：①由目标地震道建立初始值y*(t)；由于围岩反射相对于储层目标反射来说是平稳的，且能量较强，因此用目标地震道作为y*(t)的初始；②根据初始y*(t)来计算新的围岩反射y(t)。根据相邻地震道中围岩反射的平稳性可知，由相邻地震道可以预测出目标地震道处的围岩反射。这里采用最优化滤波的思想，即：分别计算各地震道与y*(t)的互相关矩阵Rxy，根据互相关计算由各地震道预测y*(t)的算子；然后将预测因子作用于地震道，获得各地震道计算出的围岩反射yi(t)。由于初始y*(t)中含有非围岩信息，因而yi(t)中也含有非围岩信息，此时通过多个yi(t)的平均，基本上消除储层目标的非平稳信息，获得一个较初始y*(t)更好的围岩反射y(t)；③判断y(t)是否稳定。若稳定，输出y(t)，否则，y*(t)＝y(t)，返回(2)；通过上述迭代可以求得围岩信号y(t)，从原信号中减去围岩信号，可得到所求储层目标信号。