[发明专利]一种叠后地震数据绕射波属性提取方法

说明书

本发明涉及一种叠后地震数据绕射波属性提取方法，其步骤：地震数据预处理；根据实际数据建立正演模型，通过计算，确定主成分分析技术提取绕射波时，最适参数及主成分的维度；将本征矢量计算公式改进为适用于三维地震数据计算式，并应用最适参数及主成分维度，提取实际地震数据中的绕射波场。本发明通过应用主成分分析技术，实现了在叠后地震数据中对绕射波场的提取；通过对传统主成分分析算法的改进，使其适用于在地震数据中对绕射波场进行空间提取的目的，也保证了绕射波提取结果的准确性。

技术领域

本发明涉及一种石油勘探领域的地震数据波场分离方法，特别是关于一种叠后地震数据绕射波属性提取方法。

背景技术

随着全球油气田勘探程度的加深,储藏中小尺度地质体的精细描述逐步成为油田勘探的重点问题。碳酸盐岩储层缝洞空间的识别，潜山裂缝型油气藏裂缝系统的识别及小型水道体系空间分布刻画等问题受到广泛的关注。常规的反射波储藏描述方法受到波场分辨率的限制,很难对此类地质体进行精细刻画。

前人的研究已经证实,绕射波场可以针对小尺度地质体进行较好描述,当地质体的空间尺度接近或小于地震反射数据分辨率的情况下(一般小于四分之一波长),从地震数据中分离的绕射波数据能够进行小尺度地质体的精细刻画。所以前人根据绕射波场的动力学和波动学特征,提出不同的绕射波提取方法,由于叠前绕射波提取方法计算效率较低,不利于储层的快速识别,叠后绕射波提取方法就成为储层识别的重要手段,现有的波场分离手段一般针对反射波场进行分离，而针对绕射波场有效分离的技术尚不成熟。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种叠后地震数据绕射波属性提取方法，其能够在叠后地震数据中准确地进行绕射波场分离。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种叠后地震数据绕射波属性提取方法，其包括以下步骤：1)地震数据预处理；2)根据实际数据建立正演模型，通过计算，确定主成分分析技术提取绕射波时，最适参数及主成分的维度；3)将本征矢量计算公式改进为适用于三维地震数据计算式，并应用步骤2)中的最适参数及主成分维度，提取实际地震数据中的绕射波场。

进一步，所述步骤1)中，预处理包括以下步骤：1.1)定义如下变量：A＝{A₁,A₂,...,A_n}是一个m×n的矩阵，n为输入的地震道数，每个地震道为m维向量，代表m个采样点；A_n表示第n个地震道的地震数据采集序列；进行地震数据体的标准化预处理：

式中，x_ij为标准化后的地震数据采集序列；为样本均值：A_ij为原始采集的地震数据采集序列；S_i为样本标准差：i＝1，…，n；j＝1，…，m；1.2)处理后得到标准化地震数据体为X＝{x₁，X₂，...，X_n}；其中，X是一个m×n的矩阵，n为输入的地震道数，每个地震道为m维向量，代表m个采样点，x_n表示第n个地震道标准化后的地震数据采集序列。

进一步，所述步骤2)中，最适参数及主成分的维度确定方法包括以下步骤：2.1)通过下式将输入数据矢量x_i变换成新的矢量s_i：s_i＝U^Tx_i，其中，U是一个n×n正交矩阵，它的第i列U_i是样本协方差矩阵；i＝1，…，n；2.2)计算第i个本征矢量：

λ_iu_i＝Cu_ii＝1，...，n (1)

其中，C为一个n阶方阵；λ_i是C的一个本征值，u_i是对应的本征矢量；