稀疏反演多次波去除方法和SRME的对比分析

摘要

海上勘探资料中往往含有大量的多次波,严重影响反射波地震成像质量.因此,多次波压制是地震资料处理关键技术,其直接关系到海上勘探的成败.表面相关多次波去除方法(Surface-RelatedMultiple Elimination,SRME）基于反馈迭代模型,在无需已知地下介质信息前提下利用地震数据本身预测多次波,是当前工业上成熟应用的多次波压制技术.然而,该方法先预测后匹配相减多次波的过程会使与多次波发生重叠的一次波发生畸变或损失. 稀疏反演一次波估计方法(Estimation of Primaries by Sparsity Inversion,EPSI)也基于反馈迭代模型，该方法建立一次波和表面相关多次波的预测总残差项和一次波的地震脉冲响应的稀疏约束项相结合的目标函数，利用全波场的信息最小化该目标函数直接获得一次波。由于没有匹配相减多次波的过程，该方法可以减少与多次波发生重叠的一次波产生畸变或损失。另一方面，在数据缺失的情况下，SRME方法本身无法获得缺失道处的一次波，且缺失道附近的多次波去除效果也受影响。这时需采用数据重构技术重构近道数据再用SRME预测多次波，这一预测结果依赖于插值方法的准确性。EPSI可以克服上述数据不规则或缺失问题。由于多次波路径相比一次波路径长，一条多次波射线路径上至少包含两个以上一次波，可认为多次波中包含着一次波信息。EPSI方法基于这一假设，充分利用包括一次波和多次波在内的全波场数据进行求解，对于近道或不规则缺失数据可从多次波信息中获得缺失的一次波。 理论数据和实际资料处理对比发现SRME对数据完整性以及一次波、多次波的分布有较强的依赖性，而EPSI则有更稳定的表现。理论分析和数据处理表明EPSI的内存消耗和计算时间均高于SRME,因此工业上仍未得到广泛应用，高性能计算的普及有望使EPSI的实用性得到突破。