基于L_(1)范数正则化约束的叠前数据衰减补偿方法

作     者：程万里 王守东 孟巾钰 王梓旭 张俊杰 CHENG Wanli;WANG Shoudong;MENG Jinyu;WANG Zixu;ZHANG Junjie

作者机构：中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)海洋石油勘探国家工程实验室北京102249 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 

出 版 物：《石油地球物理勘探》 (Oil Geophysical Prospecting)

年 卷 期：2023年第58卷第3期

页      面：567-579页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：国家重点研发计划项目“智能化海上高精度地震数据处理关键技术”(2019YFC0312003) 中国石油天然气集团有限公司—中国石油大学(北京)战略合作科技专项“物探、测井、钻完井人工智能理论与应用场景关键技术研究”(ZLZX2020-03) 中国石油天然气集团有限公司科技管理部“物探应用基础实验和前沿理论方法研究”(2022DQ0604-04)联合资助。 

主　　题：衰减补偿 叠前数据 AVA分析 L1范数正则化 反演 分辨率 

摘      要：由于地下介质的吸收作用,地震波在传播过程中经历了能量衰减、波形畸变及频带变窄的过程,严重降低了地震资料的分辨率。对于叠前地震数据而言,地层吸收衰减效应会随着传播路径发生变化,进而扭曲地震数据的AVA反射曲线特征。为此,提出一种针对叠前数据的衰减补偿方法。该方法考虑了射线路径对于衰减补偿的影响,首先在水平层状介质假设下推导出衰减介质中的叠前道集正演公式;然后将衰减补偿简化为一个反问题,并通过L_(1)范数进行正则化约束;最后采用交替方向乘子算法(ADMM)求取最优解,进而实现叠前数据的衰减补偿。数值测试结果表明,所提方法不仅能对振幅和相位进行补偿,而且还能恢复叠前道集的AVA反射特征。通过与叠后补偿、常规叠前反Q滤波方法对比分析,所提方法的精度更高、稳定性及抗噪能力更强。同时,Q值敏感度分析实验说明所提方法对Q值模型不敏感,仅借助低频Q值模型也能保持较高的补偿精度。实际资料处理结果也表明,该方法能够提高叠前道集的分辨率,有效还原数据的AVA反射特征,为高精度叠前地震反演奠定了基础。