基于遗传算法的剩余静校正求取方法技术

本发明专利技术提供了一种基于遗传算法的剩余静校正求取方法，所述方法以允许的最大时移量计算出种群大小、种群代数和个体变异率，从而能够自动、快速、高效地计算出剩余静校正量；并有利于后续处理的剖面品质的改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于遗传算法的剩余静校正求取方法，该方法可自动、科学确定遗传算法计算参数，应用于石油地震勘探，属于地震勘探资料处理领域，是一种获取精确的高频静校正量的有效方法。
技术介绍
我国年石油天然气对外依存度极高，而我国剩余油气资源超过一半聚集在山地复杂构造中，及时发现探明山地复杂构造油气资源迫在眉睫。这些地区地震地表条件复杂，静校正问题严重，导致多次覆盖资料同一反射点因为地震道之间存在延迟时差，叠加成像困难，其精度难以满足后期的构造、储层解释，由这类品质的资料提供的建议井位可靠性不高，将会增加油气勘探的成本和风险。为降低这类因素带来的成本和风险，物探人员尝试采用遗传算法求剩余静校正量，减少共反射点道集的延迟时差，其基本思想是从模型群体开始搜索，把模型参数编码，将模型空间的点映射到染色体空间的染色体，然后通过选择、交换和变异等遗传操作对模型群体进行繁殖，逐次迭代，最后求取非线性反演问题整体极值所对应的最优解或近似最优解。然而，常规的遗传算法求取剩余静校正的实际性能受控制参数(如种群数目、种群大小、变异概率等)的影响，如何确定这些控制参数成为一直困扰物探人员的瓶颈问题，也直接制约了该技术在生产上的推广应用。
技术实现思路
为解决常规遗传算法参数难以确定的问题，申请人提出一种基于遗传算法的剩余静校正求取方法，可以根据允许的最大时移量计算出种群大小、种群代数和个体变异率，自动计算出剩余静校正量。本专利技术提供了一种基于遗传算法的剩余静校正求取方法。所述方法用于处理二维地震资料，其包括以下步骤：A、将不同的炮点或检波点的真实值分别作为遗传算法的不同个体中的单个基因，将多个个体构成初始种群，种群大小popSize通过式1确定，式1为：popSize＝(maxSta/sampInv)×fpopSize，式1中maxSta为最大时移量，在10～60ms之间选择；sampInv为地震数据的采样间隔，单位为ms；fpopSize为种群大小的调控因子，在0.5～1.5之间取值；B、计算种群中每个个体的适应度值，随后对种群中的所有个体按适应度值由大到小排序，选择保留适应度值最高的个体作为交换对象；C、在种群的第k个个体和所述交换对象上各随机产生两个交换位置，将所述第k个个体的两个交换位置之间的基因段与所述交换对象的两个交换位置之间的基因段进行交换，产生子代新个体，其中，k＝popSize×0.4，k须取整；D、对步骤C中所述进行交换后获得的种群，保留适应度值最高的个体作为精英进入子代，对于其余个体，若随机数r大于该个体的变异概率，则该个体随机产生两个变异位置，并将该个体的两个变异位置处的基因随机变为允许移动的最大时移量maxSta范围内的随机值，从而产生子代新个体，若随机数r不大于该个体的变异概率，则不变异，同时该个体直接进入子代作为子代个体，其中，随机数r在[0，1]间随机产生，个体的变异概率通过以下方式获得，先对该个体所在种群中的所有个体按适应度值由大到小排序，排序后，第i个个体的变异概率根据式2得到，式2为：Pmi=0.51+e-∂1(i-NzpopSize)i≤Nz0.51+e-∂2(i-NzpopSize)i>Nz,]]>其中，Nz＝0.4*popSize；在0.15～0.25之间取值，在0.08～0.14之间取值；E、重复进行所述步骤B至所述步骤D，直到达到种群代数popGen或误差门槛值时，其中，种群代数popGen通过式3得到，式3为：popGen=(maxSta/sampInv)×fpopGenj=1maxEj-2maxEj-1×(maxSta/sampInv)×fpopGenj>1,]]>其中，fpopGen是种群代数的控制因子，在80～120之间取值；maxEj-2为第j代种群的上两代种群中具有最大能量的个体的能量值；maxEj-1为第j代种群的上一代种群中具有最大能量的个体的能量值；F、取出种群中最优个体，即为炮点、检波点的剩余静校正量。本专利技术的方法所处理对象为共反射点道集，可以根据允许的最大时移量计算出种群大小、种群代数和个体变异率，自动计算出剩余静校正量。也就是说，本专利技术可根据地震资料自动确定种群大小、种群代数，而且其中个体变异率是根据适应度适时变化的，有助于快速收敛于全局最优解。与现有技术相比，本专利技术基于遗传算法的剩余静校正求取方法的有益效果包括：(1)可自动、科学确定遗传算法剩余静校正方法的种群大小、种群代数，让对遗传算法不是特别精通的物探人员也可放心使用，减少了人为因素对计算带来的不可控性；(2)能够快速、高效地求取精确的剩余静校正量，并有利于后续处理的剖面品质的改善。具体实施方式下面将结合示例性实施例来详细说明本专利技术的基于遗传算法求取剩余静校正量的方法。总体来讲，本专利技术的基于遗传算法求取剩余静校正量的方法可自动确定最优的遗传算法的种群大小、种群代数、变异概率，基于此计算剩余静校正量。在本专利技术的一个示例性实施例中，本专利技术基于遗传算法求取剩余静校正量的方法可通过以下步骤实现：(1)读入地震资料数据，获取允许的最大时移量信息。(2)自适应确定余静校正遗传算法的种群大小、种群代数。(3)根据适应度计算变异概率。(4)对解空间进行自然数编码。(5)根据前面确定的参数进行选择、交换、变异操作。(6)计算适应度。(7)重复(3)-(6)，直至计算结束。在本专利技术的另一个示例性实施例中，本专利技术的基于遗传算法的剩余静校正求取方法用于处理二维地震资料，其可通过以下步骤实现：A、将不同的炮点或检波点的真实值分别作为遗传算法的不同个体中的单个基因，将多个个体构成初始种群，种群大小popSize通过式1确定。式1为：popSize＝(maxSta/sampInv)×fpopSize。式1中maxSta为最大时移量，在10～60ms之间选择。优选地，maxSta可以在25～45ms之间选择。sampInv为地震数据的采样间隔，单位为ms。fpopSize为种群大小的调控因子，在0.5～1.5之间取值。优选地，fpopSize在0.8～1.2之间取值。每一个个体均含有多个基因。地震数据有多个炮点和检波点，每个炮点和检波点的真实值(即，剩余静校正量)为一个基因。B、计算初始种群中每个个体的适应度值，随后对初始种群中的所有个体按适应度值由大到小排序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于遗传算法的剩余静校正求取方法，其特征在于，所述方法处理二维地震资料并包括：A、将不同的炮点或检波点的真实值分别作为遗传算法的不同个体中的单个基因，将多个个体构成初始种群，种群大小popSize通过式1确定，式1为：popSize＝(maxSta/sampInv)×fpopSize，式1中max Sta为最大时移量，在10～60ms之间选择；sampInv为地震数据的采样间隔，单位为ms；fpopSize为种群大小的调控因子，在0.5～1.5之间取值；B、计算种群中每个个体的适应度值，随后对种群中的所有个体按适应度值由大到小排序，选择保留适应度值最高的个体作为交换对象；C、在种群的第k个个体和所述交换对象上各随机产生两个交换位置，将所述第k个个体的两个交换位置之间的基因段与所述交换对象的两个交换位置之间的基因段进行交换，产生子代新个体，其中，k＝popSize×0.4，k须取整；D、对步骤C中所述进行交换后获得的种群，保留适应度值最高的个体作为精英进入子代，对于其余个体，若随机数r大于该个体的变异概率，则该个体随机产生两个变异位置，并将该个体的两个变异位置处的基因随机变为允许移动的最大时移量maxSta范围内的随机值，从而产生子代新个体，若随机数r不大于该个体的变异概率，则不变异，同时该个体直接进入子代作为子代个体，其中，随机数r在[0，1]间随机产生，个体的变异概率获得方式为：先对该个体所在种群中的所有个体按适应度值由大到小排序，排序后，第i个个体的变异概率根据式2得到；E、重复进行所述步骤B至所述步骤D，直到达到种群代数popGen或误差门槛值时，其中，种群代数popGen通过式3得到；F、取出种群中最优个体，即为炮点、检波点的剩余静校正量。...

【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的剩余静校正求取方法，其特征在于，所述方法处
理二维地震资料并包括：
A、将不同的炮点或检波点的真实值分别作为遗传算法的不同个体中的
单个基因，将多个个体构成初始种群，种群大小popSize通过式1确定，式1
为：popSize＝(maxSta/sampInv)×fpopSize，式1中maxSta为最大时移量，
在10～60ms之间选择；sampInv为地震数据的采样间隔，单位为ms；fpopSize为
种群大小的调控因子，在0.5～1.5之间取值；
B、计算种群中每个个体的适应度值，随后对种群中的所有个体按适应度
值由大到小排序，选择保留适应度值最高的个体作为交换对象；
C、在种群的第k个个体和所述交换对象上各随机产生两个交换位置，将
所述第k个个体的两个交换位置之间的基因段与所述交换对象的两个交换位
置之间的基因段进行交换，产生子代新个体，其中，k＝popSize×0.4，k须
取整；
D、对步骤C中所述进行交换后获得的种群，保留适应度值最高的个体
作为精英进入子代，对于其余个体，若随机数r大于该个体的变异概率，则
该个体随机产生两个变异位置，并将该个体的两个变异位置处的基因随机变
为允许移动的最大时移量maxSta范围内的随机值，从而产生子代新个体，若
随机数r不大于该个体的变异概率，则不变异，同时该个体直接进入子代作
为子代...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，张晓斌，何光明，陈爱萍，刘鸿，曹琳昱，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：四川;51