匹配追踪算法在地震资料处理中的应用

发布时间：2020-06-27 09:34

【摘要】：匹配追踪算法是一种处理不平稳信号的有力工具,能够将信号分解为一系列时频原子的线性组合。本文主要将该算法分别应用于无拉伸动校正、时频表征以及叠前弹性阻抗反演中,并对存在问题进行分析和改进。对于无拉伸动校正,通过匹配追踪算法,地震记录可以分解为若干子波的和,将分解的子波进行时移即可获得动校正后的道集,与传统方法相比,避免了点对点的校正,很好地规避了子波拉伸现象。本文对算法效率以及校正后道集横向连续性进行改进,利用复数域高效匹配追踪算法提高运算速度,通过横向拟合约束子波参数,改善了校正后同相轴因波形复合引起的横向不连续问题,有效地保留了远偏移距数据。对于时频表征,匹配追踪结合魏格纳分布求取信号时频谱,避免了传统分析方法的窗口效应,但匹配子波旁瓣能量的存在降低了整个子波在时频谱中的分辨率。本文利用算法已知子波时移及频率信息这一特点加入高斯衰减函数,以减弱旁瓣能量,提高子波分辨率,从而更精细地刻画信号的时频局部性特征。对于弹性阻抗反演,利用最小二乘直接对地震记录进行反演,其结果不稳定且分辨率低。本文利用L_0范数对反射系数的稀疏性进行约束,构建基于匹配追踪算法的反演目标函数,加入阻抗正则化约束以稳定反演解,有效补充地震记录低频成分。由于L_0范数具有较强的稀疏性,最终反演所得地层参数呈块化,极大地提高了地层的分辨率。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.44
【图文】：

1,k kk k kR f R f g g R f （4）不同的终止迭代的判定方法常有两种终止迭代的方法，一是通过设置一定的迭代次数，当迭代时，迭代终止；二是通过对残差设定一个阈值，当分解剩余的残差值时，迭代终止。为了保证分解的质量，一般通过设定固定的残差否终止迭代。5）对原始信号进行重构始信号可以用分解出来的原子的线性和形式进行表达：11,k kMkkf R f g g 2.1 给出了 MP 分解的具体过程。

(a) (b)图 3.1 (a)动校正前 CMP 道集；(b)动校正后 CMP 道集Fig. 3.1 A CMP gather before and after NMO correction (a) A synthetic CMP gather (b) Thecorrected gather after conventional NMO correction.3.2 复数域高效匹配追踪对于无拉伸动校正，为了提高匹配追踪的运算效率，本文采用复数域高效匹配追踪[26]方法对信号进行匹配分解，具体步骤如下：（1）求取子波瞬时双参数。利用 Hilbert 变换将输入地震信号转换为复地震信号并求取其包络，将其包络最大振幅值所对应时间位置处作为子波延迟时间nt ，并对该时间位置处周围一定范围的瞬时频率求取平均值作为子波主频nf 。（2）确定子波振幅和相位。对子波主频nf 和延迟时间nt 选取一定范围：

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本文编号：2731653