三维多波地震资料匹配方法研究

摘要

多波勘探技术是现阶段油气勘探的重要发展技术之一，多波地震资料的匹配是多波勘探技术的基础，多波地震数据的匹配程度对后续的多波联合解释和联合反演都有着决定性的影响，所以如何提高多波地震资料的匹配精度是现如今多波勘探技术核心问题之一。 现阶段多波匹配技术的壁垒主要是无法对PP波(PP wave)和PS波(PS wave)进行高精度的匹配。首先，目前使用的匹配方法基本上是以大层位为匹配基准，并没有进行足够的层位间的匹配，使得整体的匹配效果还有所欠缺。其次，在层位特征较弱的多波数据下，无法进行高精的匹配，仅能得到误差较大的层位匹配。 为了解决上文所述问题，本文引入语音识别领域的动态时间规整(Dynamic Time Warping, DTW)算法来提升整体匹配的效果，通过支持向量机回归(Support Vector Regression, SVR)方法构建校正模型来改善弱特征区域下匹配结果不佳的问题。本文的主要工作如下： 1.对于匹配整体性欠佳的问题，本文将人工解释和自动匹配结合起来，提出了一种基于层位控制的多波匹配算法对多波进行直接匹配。首先通过人工解释得到层位控制点，之后将控制点带入DTW算法中，用来约束算法的路径，使得其在控制范围内。不仅如此，本文还采用了改进后的二阶递归求和函数代替原始的一阶递归求和函数，最后通过自适应的路径筛选平滑匹配结果。 2.对于多波匹配中弱特征区域匹配不准确的问题，本文提出了一种基于支持向量机回归的校正方法。将层位匹配的和上文算法得到精确匹配的结果带入向量机进行训练，求得回归函数，最后将其他层位匹配的结果输入向量机得到校正后的结果。该方法寻求数据之间的联系，对不精确的层位匹配和精确的匹配结果进行了一种映射，是一种校正多波匹配结果的新思路。 3.设计并实现了三维多波地震资料匹配软件系统。从需求分析入手，结合匹配和校正算法的实现方式，对软件进行功能划分和模块设计，并对核心的算法模块进行详细的说明和分析。 本文通过基于层位控制的多波匹配算法将人工经验和自动算法的优点进行结合，对PP波和PS波进行直接匹配，并使得匹配结果在特定层位上满足高精度要求的同时整体匹配效果也达到要求。在弱层位特征区域，基于SVR的多波匹配校正方法也能对层位匹配的结果进行一定程度的提升。最后将算法进行整合，提供一套完整的多波匹配的解决方案。

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