导　　师： 韩立国

学科专业： H1802

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 吉林大学

摘　　要： 随着油气的不断开发，人们逐渐将勘探重心转移至陆地和海洋的深层部分。较低的勘探精度已达不到现实中的要求，高分辨率地震勘探技术急待开发，高分辨率地震数据处理技术和充分利用所采集的地震信息能够有效地实现高分辨率勘探的目的。围绕着这一主题，本文提出一种基于压缩感知和稀疏反演的低频补偿方法。全波形反演是充分利用地震记录中包含的所有信息实现地下成像手段，这种成像技术能够得到高精度地下介质模型图，这正是我们所需要的。波形反演出现后许多学者展开研究，使其在应用上限制条件减少计算速度加快。但是这项技术对初始模型依赖程度较大，在没有较好的初始模型条件下需要较为丰富的低频信息。低频补偿技术将有助于全波形反演的实际应用。文中方法是以压缩感知为理论基础，这是一个近年来才出现的信号恢复理论。压缩感知是利用信号的稀疏特性，通过非线性重构来完美重建信号。地震勘探中假设反射系数是稀疏的，首先将频域的反射系数作为目标信号在时域中稀疏展开，然后利用频域褶积关系进行信号重构。这样重构信号，低频和高频部分均能得到补偿。本方法中观测矩阵是频域地震子波，其并不是完全随机的，故不能完全恢复全部频带。基于压缩感知频率补偿方法能够有效展宽频带，达到提高分辨率的目的。由于整个地震记录采用同一频率相位子波进行反演，能够提升主要能量频率部分，全频补偿后的数据会损失一些能量较小的同相轴。为提高保真度，本文提出加矩形窗的方法进行改良，即在矩形窗内进行频率补偿，这样同相轴由于能量较为一致得到保留。通过选取窗口大小也可达到去噪的目的。全波形反演需要丰富的低频信息，故基于加窗稀疏反演频率补偿方法提出低频补偿方法。本方法是通过结合拓频所得低频频谱和原始频谱得到低频补偿频谱，对低频补偿频谱做傅里叶反变换得到低频补偿的地震记录，这样既保留了原始信息又包含了补偿信息。应用于全波形反演中有明显效果，反演结果层位刻画细致，速度曲线贴近原始情况。基于压缩感知和稀疏反演全频及低频补偿方法，能够达到预期效果。全频补偿后数据子波压缩明显，分辨率显著提高。通过选用不同参数，能够有效压制噪音。低频补偿修正数据相位，全波形反演结果良好。低频补偿方法研究才刚刚开始，理论和算法上均有待进一步提高。

关 键 词： 稀疏反演 压缩感知 低频补偿 范数约束 波形反演

分 类 号： [P631.4]

领　　域： [天文地球] [天文地球]