[发明专利]一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法

摘要

本发明涉及一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其包括以下步骤：1）根据已有地震记录的有效频带范围，建立遍历有效频带范围的子波库，及非平稳褶积模型；2）将子波库通过Hilbert变换变为复数，建立复子波库；3）利用复子波库将非平稳褶积模型改写成复数形式，进而通过线性运算及L₁范数约束的稀疏反演求解复反射系数4）将复反射系数代入复数形式的非平稳褶积模型中，并取其实数部分，实现对地震剖面的重构，进而通过在重构前改变复子波库中地震子波的频率及求得的复反射系数中的相位信息，实现对原地震记录进行频率、相位以频率和相位同时校正的目的。本发明可以广泛在石油勘探过程中应用。

主权项

1.一种基于复地震道分解和重构的地震相位和频率校正方法，其包括以下步骤：1）根据已有地震记录的有效频带范围，建立遍历有效频带范围的子波库w_k(t)及非平稳褶积模型，k＝1,2,...K，K为参与计算的频率个数，非平稳褶积模型如下：s=Σk=1K[wk*rk]+n,]]>其中，s表示地震记录，w_k表示参与计算的频带中以第k个频率为主频的子波，r_k表示该频率对应的反射系数，K表示参与计算的子波总个数，*表示褶积运算，n表示随机噪声；2）将子波库w_k(t)通过Hilbert变换变为复数，建立复子波库3）利用步骤2）中建好的遍历频率和相位的复子波库，将非平稳褶积模型x改写为：s~=Σk=1K[w~k*r~k]+n,---(1)]]>变量上的波浪号表示复数，表示参与计算的频带中以第k个频率为主频的复子波，表示该频率对应的复反射系数；将式（1）通过线性运算整理表示如下：s~=Σk=1K[W~kr~k]+n]]>或s~=C~r~+n,]]>    (2)其中，表示复数地震记录；表示复子波的褶积矩阵；其中A为能量谱，为相位谱；表示褶积矩阵库；并将对公式（2）的求解转化为一个L₁范数约束的稀疏反演问题，如下：argminr~12||C~r~-s~||22+λ||r~||1,λ>0---(3)]]>其中λ是调节稀疏度的正则化参数；式（3）通过稀疏反演算法求解得到携带有时频能量信息和时频相位信息的地震剖面的复反射系数4）求得复反射系数后，将复反射系数代入式（2），并取其实数部分，实现对地震s的重构：s^=Re(Σk=1K[w~k*r~k]+n),---(4)]]>其中，为重构后地震记录，Re表示取实部。重构地震记录s的过程即为复地震道重构过程，其中Re表示取实部；进而通过在重构前改变复子波库中地震子波的频率及求得的复反射系数中的相位信息，实现对原地震记录进行频率、相位以频率和相位同时校正的目的。