CN114035225B - 一种地震资料高分辨率处理bpfe方法及装置 - Google Patents
一种地震资料高分辨率处理bpfe方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114035225B CN114035225B CN202111213463.2A CN202111213463A CN114035225B CN 114035225 B CN114035225 B CN 114035225B CN 202111213463 A CN202111213463 A CN 202111213463A CN 114035225 B CN114035225 B CN 114035225B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- seismic data
- low
- wavelet
- resolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 63
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/282—Application of seismic models, synthetic seismograms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/306—Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明属于油气勘探地球物理处理方法领域。本发明公开了一种地震资料高分辨率处理BPFE方法及装置。该方法在低频特定分析子波序列上利用基追踪降噪方法重构原始地震数据的稀疏表达式。通过分析子波压缩系数选取生成高频合成分析子波序列,利用合成分析子波序列和基追踪降噪重构地震数据的稀疏表达式重建高频子波地震记录,生成高分辨率地震数据。该方法无需计算真实地震子波,在特定稀疏域实现地震资料高分辨率处理及重构,可以同时拓展低频与高频。本发明提供的一种地震资料高分辨率处理BPFE方法装置,包括低频特定分析子波序列生成器,高频分析子波序列生成器,基追踪降噪重构处理器,高分辨率地震数据生成器。实现上述地震资料高分辨率处理BPFE方法。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探地球物理处理方法领域,具体涉及一种提高地震资料分辨率的高精度BPFE方法及装置。
背景技术
地震数据的高分辨率处理对薄互层油气藏地震属性分析和储层预测具有重要的意义。目前,地震数据的高分辨率处理方法主要包含反Q滤波,谱白化,反褶积三大类型。反Q滤波通常包含振幅补偿和相位校正两个方面,基于反Q滤波的相位补偿是一个无条件稳定的过程,在恒定Q介质或分层Q结构中存在噪声时也具有鲁棒性。然而,基于反Q滤波的振幅补偿具有内在的不稳定特性,在地震数据中会导致带宽增加的同时噪声放大。此外,准确估计实际地层的Q值也存在一定难度。谱白化方法通常基于反射系数为白噪声的假设对地震数据的振幅谱进行展宽进而补偿高频衰减,当反射系数为非白噪时,会严重影响反射系数的相对关系,此外,谱白化中通常增益参数的选择也影响分辨能力提高的程度和噪声的放大程度。反褶积算法中通常都有一定的假设条件,如预测反褶积假设地震子波是最小相位的,对于混合相位的地震子波的相位难以准确估计;同态反褶积需要子波和反射系数序列在复赛谱中能区分开,实际应用中较难实现,影响高分辨率处理结果。
本发明的目的在于克服传统地震数据高分辨率处理方法的缺陷,从现有压缩感知重构算法出发,结合地震信号滤波特性及地震属性提供一种新的地震资料高分辨率BPFE处理方法及装置,该方法无需计算真实地震子波,在特定稀疏域实现地震资料高分辨率处理及重构,可以同时拓展低频与高频。
发明内容
一种地震资料高分辨率处理BPFE方法,包括以下步骤:
(1)利用傅里叶变换估计地震资料平均主频,利用平均主频生成地震资料低频特定分析子波序列;
(2)在低频特定分析子波序列上利用压缩感知重构算法中基追踪降噪方法重构原始地震数据的稀疏表达式;
(3)选取适当的分析子波压缩系数,生成高频合成分析子波序列;
(4)利用高频合成分析子波序列和原始地震数据在低频特定分析子波序列上的稀疏表达式重建高频子波地震记录,生成高分辨率地震数据。
本发明的一种地震资料高分辨率处理BPFE方法,其核心问题是将地震数据通过平均主频估计生成的低频特定分析子波序列投射到高频合成分析子波序列,利用合成分析子波序列和压缩感知重构算法中基追踪降噪重构地震数据的稀疏表达式重建高频子波地震记录,生成高分辨率地震数据。
本发明的具体实现原理如下:
1. 利用傅里叶变换估计地震资料平均主频,利用平均主频生成地震资料低频特定分析子波序列。
1.1 利用傅里叶变换估计地震资料平均主频;
对原始地震数据(/>表示地震道个数,/>表示每条地震道长度),逐道通过傅里叶变换计算每条地震道频谱最大值处的频率,最后对所有地震道计算得到的频谱最大值处的频率计算平均值,作为平均主频。计算公式如式(1)所示。
. (1)
其中,表示平均主频,/>为傅里叶变换;/>表示第条地震道。
1.2 利用平均主频生成地震资料低频特定分析子波序列。记低频特定分析子波序列为,设定低频特定分析子波序列的主频为/>,其中为调整因子,/>。则低频特定分析子波序列/>如式(2)所示:
(2)
它对应的频域表达式为:
(3)
2. 在低频特定分析子波序列上利用压缩感知重构算法中基追踪降噪算法重构原始地震数据的稀疏表达式。这里,基追踪降噪重构的地震数据稀疏表达式可以描述为:
. (4)
其中,为正则化因子,/>表示对地震道进行归一化后的结果,/>为地震记录在低频特定分析子波序列上利用基追踪降噪算法重构的稀疏表达式,观测矩阵/>为利用低频特定分析子波序列/>采用偶极子模型生成的锲型模型数据。
3. 选取适当的分析子波压缩系数,生成高频合成分析子波序列。将低频特定分析子波序列在横轴上进行压缩,形成的子波序列记为高频合成分析子波序列,如式(5)所示:
(5)
其中为子波压缩系数,取/>。
4.利用高频合成分析子波序列和原始地震数据在低频特定分析子波序列上的稀疏表达式重建高频子波地震记录,生成高分辨率地震数据。高分辨率地震数据由下式计算:
. (6)
其中,表示褶积运算。
本发明的一种地震资料高分辨率处理BPFE方法,具有如下特点,主要表现为:
(1)本技术采用了将低频特定分析子波形成的记录投射到高频特定合成子波形成的记录上来提高地震资料分辨率。整个算法过程中尽管使用了不同的低频分析子波和高频合成子波,但子波的大小和相位保持不变,并且基追踪降噪算法重构仅消除了主要地震记录中的低频分析子波旁瓣效应。
(2)使用了压缩感知重构算法中基追踪降噪算法,该算法在模型中考虑到了噪声的存在,能够适应有噪声的数据。
(3)本技术无需求取地震资料真实子波,避免了求取地震子波方法上存在的一系列问题。同时,由于不需要真实子波,也保持了地震子波空变、时变的相对关系,保持了地震数据的波组特征和时频特性。
(4)本算法运行速度快,适合大批量地震信号处理。
本发明还提供了地震资料高分辨率处理BPFE方法的处理装置,包括低频特定分析子波序列生成器,高频分析子波序列生成器,基追踪降噪重构处理器,高分辨率地震数据生成器。所述基追踪降噪重构处理器用于对低频特定分析子波序列生成器中的指令产生地震数据的稀疏表达式,高频分析子波序列生成器用于对低频特定分析子波序列生成器中的指令产生相应的压缩系数,生成高频合成分析子波序列,高分辨率地震数据生成器用于对高频分析子波序列生成器和基追踪降噪重构处理器输出的指令产生高分辨率地震数据,实现上述地震资料高分辨率处理BPFE方法,并达到与该方法相同的效果。
附图说明
图1 为一种地震资料高分辨率处理BPFE方法流程图
图2为四川盆地某碳酸盐岩含气储层的叠后偏移地震剖面图
图3为利用本技术处理的高分辨率剖面图
图4 为常规宽带子波反褶积处理后的高分辨率剖面图
图5 为原始剖面、本技术与宽带子波反褶积技术处理后频谱对比图
图6 为本发明的一种地震资料高分辨率处理BPFE方法处理装置
具体实施方式
(1) 图1为一种地震资料高分辨率处理BPFE方法流程图。
(2) 图2为四川盆地某碳酸盐岩含气储层的叠后偏移地震剖面图。压缩系数取1.6。
(3) 图3为利用本技术处理的高分辨率剖面图。与图2原始地震剖面相比,细节信息显示更多,分辨率提高明显。
(4) 图4为常规宽带子波反褶积处理后的高分辨率剖面图。与图2原始地震剖面相比,细节信息显示更多,分辨率提高明显。但是与图3本技术处理的高分辨率剖面图相比,则常规方法处理后的剖面显示的同相轴较粗。常规宽带子波反褶积处理后的剖面没有本技术处理后得到的剖面分辨率高。
(5) 图5 为原始剖面(a)、本技术(b)与宽带子波反褶积技术(c)处理后频谱对比图。从图中可以看出,原始剖面频带宽度为51Hz,主频为30.5Hz,经过本技术处理后,频带宽度拓展到76Hz,主频提高到47Hz,经过常规宽带子波反褶积处理后,频带宽度拓展到55Hz,主频提高到34.5Hz。本技术较常规方法主频提高的更高,频带拓展更宽,获得的信噪比均为0.97。
(6)图6为本发明的一种地震资料高分辨率处理BPFE方法的处理装置。包括低频特定分析子波序列生成器,高频分析子波序列生成器,基追踪降噪重构处理器,高分辨率地震数据生成器。生成器和处理器均包含数据处理部分和数据存储部分,两者通过内部总线完成相互间通信。生成器和处理器的数据处理部分可以为微处理器MCU、可编程逻辑器件FPGA等处理装置。生成器和处理器的数据存储部分可以是利用电能、磁能或者光学方式及其他方式存储信息的各式存储器,如RAM、ROM、硬盘、U盘、CD、DVD、量子存储器等。数据处理部分可以调用数据存储部分中的逻辑指令,以实现一种基于BPFE算法的地震资料高分辨率估计方法。
Claims (6)
1.一种地震资料高分辨率处理的BPFE方法,其特征在于采用以下步骤:
(1)利用傅里叶变换估计地震资料xMN的平均主频fad,M表示地震道个数,N表示每条地震道长度,利用平均主频生成地震资料低频特定分析子波序列w(t);
平均主频fad计算公式如下:
其中,fft(·)为傅里叶变换;xi表示第i条地震道;
地震资料低频特定分析子波序列w(t)计算公式如下:
它对应的频域表达式为:
(2)在低频特定分析子波序列上利用压缩感知重构算法中基追踪降噪方法重构原始地震数据的稀疏表达式;这里,基追踪降噪重构的地震数据稀疏表达式描述为:
其中,λ为正则化因子,xnor表示对地震道进行归一化后的结果,r为地震记录在低频特定分析子波序列上利用基追踪降噪算法重构的稀疏表达式,观测矩阵AMM为利用低频特定分析子波序列wN采用偶极子模型生成的锲型模型数据;
(3)选取适当的分析子波压缩系数,生成高频合成分析子波序列;将低频特定分析子波序列w(t)在横轴上进行压缩,形成的子波序列记为高频合成分析子波序列w(at),如式(5)所示:
其中a为子波压缩系数,取a=1.1~2;
(4)利用高频合成分析子波序列和原始地震数据在低频特定分析子波序列上的稀疏表达式重建高频子波地震记录,生成高分辨率地震数据y(t);高分辨率地震数据由下式计算:
y(t)=w(at)*r(t) (6)
其中,*表示褶积运算。
2.根据权利要求1所述的一种地震资料高分辨率处理的BPFE方法,其特征在于:步骤1中低频特定分析子波序列的准确建立。
3.根据权利要求2所述的一种地震资料高分辨率处理的BPFE方法,其特征在于:利用压缩感知重构算法中基追踪降噪方法重构原始地震数据在低频特定分析子波序列上的稀疏表达式。
4.根据权利要求3所述的一种地震资料高分辨率处理的BPFE方法,其特征在于:通过分析子波压缩系数的合理选取,生成高频合成分析子波序列,实现低频特定分析子波到高频合成分析子波的投射。
5.根据权利要求4所述的一种地震资料高分辨率处理的BPFE方法,其特征在于:利用高频合成分析子波序列和原始地震数据在低频特定分析子波序列上的稀疏表达式生成高分辨率地震数据。
6.一种地震资料高分辨率处理BPFE技术装置,其特征在于,包括低频特定分析子波序列生成器,高频分析子波序列生成器,基追踪降噪重构处理器,高分辨率地震数据生成器;所述基追踪降噪重构处理器用于对低频特定分析子波序列生成器中的指令产生地震数据的稀疏表达式,高频分析子波序列生成器用于对低频特定分析子波序列生成器中的指令产生相应的压缩系数,生成高频合成分析子波序列,高分辨率地震数据生成器用于对高频分析子波序列生成器和基追踪降噪重构处理器输出的指令产生高分辨率地震数据,实现如权利要求1~5任一项所述的地震资料高分辨率处理的BPFE方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111213463.2A CN114035225B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种地震资料高分辨率处理bpfe方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111213463.2A CN114035225B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种地震资料高分辨率处理bpfe方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114035225A CN114035225A (zh) | 2022-02-11 |
CN114035225B true CN114035225B (zh) | 2023-08-15 |
Family
ID=80141597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111213463.2A Active CN114035225B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 一种地震资料高分辨率处理bpfe方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114035225B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4312050A (en) * | 1975-02-06 | 1982-01-19 | Standard Oil Company (Indiana) | Multidimensional amplitude scaling of seismic data |
CN107315193A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-11-03 | 成都信息工程大学 | 一种利用地震瞬时质心频率进行含气性检测的方法 |
JP2018036328A (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 新日鉄住金化学株式会社 | レジストパターンの形成方法 |
CN108845357A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-20 | 成都信息工程大学 | 一种基于同步挤压小波变换估计地层等效品质因子的方法 |
CN111025395A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于压缩感知的高斯频率域提高薄互层分辨率的方法 |
CN112213782A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-12 | 中国石油大学(北京) | 分相位地震数据的处理方法、装置和服务器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106066761B (zh) * | 2016-06-29 | 2020-01-10 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及控制装置 |
CN106249880B (zh) * | 2016-07-21 | 2019-06-28 | Oppo广东移动通信有限公司 | 控制方法及控制装置 |
CN106098020A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-11-09 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 控制方法及控制装置 |
-
2021
- 2021-10-19 CN CN202111213463.2A patent/CN114035225B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4312050A (en) * | 1975-02-06 | 1982-01-19 | Standard Oil Company (Indiana) | Multidimensional amplitude scaling of seismic data |
JP2018036328A (ja) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 新日鉄住金化学株式会社 | レジストパターンの形成方法 |
CN107315193A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-11-03 | 成都信息工程大学 | 一种利用地震瞬时质心频率进行含气性检测的方法 |
CN108845357A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-20 | 成都信息工程大学 | 一种基于同步挤压小波变换估计地层等效品质因子的方法 |
CN111025395A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于压缩感知的高斯频率域提高薄互层分辨率的方法 |
CN112213782A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-12 | 中国石油大学(北京) | 分相位地震数据的处理方法、装置和服务器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
A fast compression algorithm for seismic data from non-cable seismographs;Zheng, F;PROCEEDINGS OF THE 2012 WORLD CONGRESS ON INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114035225A (zh) | 2022-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106597532B (zh) | 一种结合井资料与层位资料的叠前地震数据频带拓展方法 | |
CN106405645B (zh) | 一种基于资料品质分析的信噪比可控的地震拓频处理方法 | |
CN108845357B (zh) | 一种基于同步挤压小波变换估计地层等效品质因子的方法 | |
CN113608259B (zh) | 一种基于iceemdan约束广义s变换的地震薄层检测方法 | |
CN107179550B (zh) | 一种数据驱动的地震信号零相位反褶积方法 | |
CN104730576A (zh) | 基于Curvelet变换的地震信号去噪方法 | |
CN110687597B (zh) | 一种基于联合字典的波阻抗反演方法 | |
CN111399057A (zh) | 一种基于非凸稀疏约束的地震资料噪声压制方法 | |
CN114035225B (zh) | 一种地震资料高分辨率处理bpfe方法及装置 | |
CN109765608B (zh) | 一种基于联合字典的煤层巷道锚杆振动噪声压制方法 | |
CN113655522A (zh) | 频率域地震弱信号的增强方法 | |
CN109975867B (zh) | 一种频率域信号混叠的地震数据拓频方法 | |
CN115327624B (zh) | 一种地震子波和反射系数的反演方法及反演系统 | |
Renfei et al. | Method for wavelet denoising of multi-angle prestack seismic data | |
CN116027406A (zh) | 提高反演分辨率的多道同时反演识别方法、装置及介质 | |
CN113341463B (zh) | 一种叠前地震资料非平稳盲反褶积方法及相关组件 | |
CN115755172A (zh) | 基于构造约束压缩感知的薄互层高分辨率处理与识别方法 | |
CN115453629A (zh) | 一种基于时频域自适应滤波的波形校正方法及装置 | |
CN109085649B (zh) | 一种基于小波变换优化的地震资料去噪方法 | |
CN114035157A (zh) | 一种基于期望最大化算法的分频带时延估计方法及其系统 | |
CN110568489A (zh) | 一种块状介质的宽频反演方法 | |
CN113419275B (zh) | 一种基于稀疏字典学习的高分辨率地震处理方法 | |
CN113885075B (zh) | 一种叠后地震波相对波阻抗反演方法及系统 | |
CN117970475B (zh) | 一种基于同步压缩匹配追踪地震谱分解的砂体尖灭点识别方法 | |
CN111665536A (zh) | 基于微测井子波定量化约束的井深设计方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |