[发明专利]一种具有抖动假象压制功能的三维反射系数反演方法

说明书

本发明提供了一种具有抖动假象压制功能的三维反射系数反演方法，首先结合测井数据和井旁地震道利用阻尼最小二乘反演方法获得地震子波；然后利用横向二阶差分算子构造约束项加入三维反射系数反演目标函数；最后根据分裂Bregman优化框架将该反演目标函数分裂为频率域的若干子问题，并对这些子问题进行交替优化求解进而获取三维反射系数反演结果。该方法将三维空间中相邻地震道之间的相关性通过二阶差分加入反演目标函数，能够同时压制主测线和联络测线方向上的抖动假象，使强含噪地震数据中薄地层的顶底界面和小构造特征在剖面和平面上的可追踪性显著增强，进而提高了利用三维反射系数进行地质解释的精度。

技术领域

本发明属于油气地震勘探资料处理领域，尤其涉及一种具有全方位抖动假象压制功能的三维反射系数反演方法。

背景技术

反射系数数据体在构造边界解释和薄地层顶底界面识别中具有广泛应用，因此三维反射系数被视为地震数据与地下地质结构之间的桥梁。目前，获得三维反射系数数据体的方法有逐道一维反演和逐线二维反演两种。逐道一维反演方法仅在纵向时间轴方向采用稀疏约束来建立反演目标函数，由于在主测线和联络测线两个方向上没有利用相邻地震道之间的高度相似性，当信噪比较低时，同一界面在各相邻地震道上存在微小时间错动的特征，造成反射系数在整体形态上出现明显的抖动不稳。而实际地下界面一般呈现出平稳起伏状态，这些抖动假象会使地下构造的边界和薄地层的顶底界面变的十分模糊，对地质解释造成较大困扰。

为了压制三维反射系数数据体中的抖动假象，目前提出了各种逐线反演方法，这些方法一般是在主测线方向上将相邻地震道之间的相关性信息引入反演目标函数实现抖动压制功能，进而通过对逐条测线进行二维反射系数反演获得最终的三维反射系数体。在这些逐线反演方法中，有的利用马尔科夫随机场模拟相邻地震道之间的相关性，有的利用时间-空间域中同相轴的局部线性特征在 f- k域中的稀疏性体现这种相关性，有的利用协方差矩阵描述地震道之间的横向相关性，还有的利用在地震数据中提取的同相轴倾角信息建立相邻道之间的相关性。但是这些描述地震道之间相关性的方法仅涉及主测线方向，联络测线方向地震道之间的相关性没有被包含在反演目标函数内，而且这些方法很难直接扩展到三维空间，因此当信噪比较低时，反射系数的抖动问题依然十分突出，降低了地质解释的准确性。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明实施例提供一种具有抖动假象压制功能的三维反射系数反演方法，该方法利用横向二阶差分算子将三维空间中相邻地震道之间的相关性作为横向约束加入反演目标函数，从而使测线方向和联络测线方向同时获得了抖动压制功能，解决了现有技术存在的问题。具体包括：

获取地震数据体和纵波速度、密度测井曲线；

利用所述纵波速度、密度测井曲线计算测井反射系数，利用所述地震数据体中的井旁道和测井反射系数构造子波反演目标函数，利用阻尼最小二乘法计算地震子波序列；

根据所述地震数据体的维度和计算得到的地震子波序列构造子波三维卷积算子和横向二阶差分三维卷积算子，计算上述三维卷积算子的三维傅里叶变换；

利用所述横向二阶差分三维卷积算子构造具有横向约束项的三维反射系数反演目标函数；

结合分裂Bregman算法框架对所述三维反射系数反演目标函数进行频率域分裂，并对各子问题进行交替优化获得三维反射系数反演结果。

附图说明

此处的附图作为说明书的一部分，给出了本专利所述方法的一个实施例，是为了对所述方法的原理和效果进行更加直观的说明，显而易见地，对于本领域普通的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明提供的一种具有抖动假象压制功能的三维反射系数反演方法的流程框图；

图2为本发明实施例提供的利用地震子波序列构造子波三维卷积算子的示意图；