地震数据重建方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种地震数据重建方法和装置，属于地震勘探领域。所述方法包括：采集地震数据；获取预设地震数据阈值；根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据。本发明专利技术通过在波原子域以凸集投影算法来对不规则缺失的地震数据进行重构，解决了相关技术中通过曲波变换对原始地震数据进行重构时，由于曲波变换的各向异性使其计算量较大，地震数据的重建效率较低的问题。达到了保证重构的地震数据的精度的前提下，在重构地震数据时拥有较高的计算效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
地震数据重建方法和装置
本专利技术涉及地震勘探领域，特别涉及一种地震数据重建方法和装置。
技术介绍
地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要技术，该技术在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。而由于环境的复杂性、仪器的误差和经济成本等限制，采集到的地震数据往往是欠采样的，而欠采样的地震数据会导致信息不规则且缺失。不规则且缺失的原始地震数据对资料处理会产生严重影响。因此，需要对原始地震数据进行重建。相关技术中在对原始地震数据进行重建时，通常使用基于稀疏变换的地震数据重建方法，在该方法中，通过稀疏变换中的曲波(curvelet)变换来对原始地震数据进行重建，曲波变换由于其良好的方向性、局部性及各向异性，能够获得较好的重建效果。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：上述方法在通过曲波变换对原始地震数据进行重构时，由于曲波变换的各向异性使其计算量较大，地震数据的重建效率较低。
技术实现思路
为了解决现有技术中通过曲波变换对原始地震数据进行重构时，由于曲波变换的各向异性使其计算量较大，地震数据的重建效率较低的问题，本专利技术提供了一种地震数据重建方法和装置。所述技术方案如下：根据本专利技术的第一方面，提供了一种地震数据重建方法，所述方法包括：采集地震数据；获取预设地震数据阈值；根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据。可选地，所述采集地震数据，包括：采集时间域的原始地震数据；对所述时间域的原始地震数据沿时间方向做一维傅里叶变换，得到频率域的所述地震数据。可选地，所述地震数据包含有多个频率分量，所述根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据，包括：在波原子域通过所述凸集投影算法对所述地震数据中的第一频率分量进行预设次数的迭代计算，所述第一频率分量为所述地震数据中的任一频率分量；检测每次迭代计算得出的重构数据的信噪比，直至出现信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据时，停止迭代计算；将所述信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据作为所述第一频率分量的重构地震数据。可选地，所述在波原子域通过所述凸集投影算法对所述地震数据中的第一频率分量进行预设次数的迭代计算，包括：获取第k次迭代计算的初始值，在所述k等于1时，所述初始值为所述地震数据中的所述第一频率分量，在所述k大于1时，所述初始值为第k-1次迭代计算得到的重构数据；对所述初始值进行波原子变换，得到波原子域数据；通过所述预设地震数据阈值对所述波原子域数据进行阈值处理；对处理后的波原子域数据进行波原子反变换，得到处理数据；通过凸集投影公式将所述第一频率分量的初始值植入所述处理数据得到所述第k次迭代计算的重构数据，所述凸集投影公式为：所述Dk(f,x,y)为所述第k次迭代计算的重构数据、所述D(f,x,y)为所述地震数据中的所述第一频率分量、所述S(x,y)为识别已知数据和缺失数据的采样算子、所述WAx,y为正波原子变换算子、所述Tk(f,x,y)为阈值算子、所述Dk-1为第k-1次迭代计算的重构数据，在所述k＝1时，D0＝D(f,x,y)。可选地，所述通过所述预设地震数据阈值对所述波原子域数据进行阈值处理，包括：根据阈值公式对所述波原子域数据进行处理，所述阈值公式为：所述Pk为所述第k次迭代计算的阈值，所述Pk包含在所述预设地震数据阈值P中。可选地，所述将所述信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据作为所述第一频率分量的重构地震数据之后，所述方法还包括：对所述第一频率分量的重构地震数据沿频率方向做一维傅里叶反变换。根据本专利技术的第二方面，提供一种地震数据重建装置，所述装置包括：数据采集模块，被配置为采集地震数据；阈值获取模块，被配置为获取预设地震数据阈值；数据重构模块，被配置为根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据。可选地，所述数据采集模块，被配置为：采集时间域的原始地震数据；对所述时间域的原始地震数据沿时间方向做一维傅里叶变换，得到频率域的所述地震数据。可选地，所述地震数据包含有多个频率分量，所述数据重构模块，包括：迭代计算子模块，被配置为在波原子域通过所述凸集投影算法对所述地震数据中的第一频率分量进行预设次数的迭代计算，所述第一频率分量为所述地震数据中的任一频率分量；信噪比计算子模块，被配置为检测每次迭代计算得出的重构数据的信噪比，直至出现信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据时，停止迭代计算；重构数据确定子模块，被配置为将所述信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据作为所述第一频率分量的重构地震数据。可选地，所述迭代计算子模块，包括：初始值获取单元，被配置为获取第k次迭代计算的初始值，在所述k等于1时，所述初始值为所述地震数据中的所述第一频率分量，在所述k大于1时，所述初始值为第k-1次迭代计算得到的重构数据；波原子变换单元，被配置为对所述初始值进行波原子变换，得到波原子域数据；阈值处理单元，被配置为通过所述预设地震数据阈值对所述波原子域数据进行阈值处理；波原子反变换单元，被配置为对处理后的波原子域数据进行波原子反变换，得到处理数据；数据植入单元，被配置为通过凸集投影公式将所述第一频率分量的初始值植入所述处理数据得到所述第k次迭代计算的重构数据，所述凸集投影公式为：所述Dk(f,x,y)为所述第k次迭代计算的重构数据、所述D(f,x,y)为所述地震数据中的所述第一频率分量、所述S(x,y)为识别已知数据和缺失数据的采样算子、所述WAx,y为正波原子变换算子、所述Tk(f,x,y)为阈值算子、所述Dk-1为第k-1次迭代计算的重构数据，在所述k＝1时，D0＝D(f,x,y)。可选地，所述阈值处理单元，被配置为：根据阈值公式对所述波原子域数据进行处理，所述阈值公式为：所述Pk为所述第k次迭代计算的阈值，所述Pk包含在所述预设地震数据阈值P中。可选地，所述装置还包括：傅里叶反变换模块，被配置为对所述第一频率分量的重构地震数据沿频率方向做一维傅里叶反变换。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过在波原子域以凸集投影算法来对不规则缺失的地震数据进行重构，解决了相关技术中通过曲波变换对原始地震数据进行重构时，由于曲波变换的各向异性使其计算量较大，地震数据的重建效率较低的问题。达到了保证重构的地震数据的精度的前提下，在重构地震数据时拥有较高的计算效率的效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种地震数据重建方法的流程图；图2-1是本专利技术实施例提供的另一种地震数据重建方法的流程图；图2-2是图2-1所示实施例中迭代计算的流程图；图3-1是本专利技术实施例提供的一种地震数据重建装置的框图；图3-2是图3-1所示实施例中数据重构模块的框图；图3-3是图3-1所示实施例中迭代计算子模块的框图；图3-4是本专利技术实施例提供的另一种地震数据重建装置的框图。通过上述附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震数据重建方法，其特征在于，所述方法包括：采集地震数据；获取预设地震数据阈值；根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据。

【技术特征摘要】
1.一种地震数据重建方法，其特征在于，所述方法包括：采集地震数据；获取预设地震数据阈值；根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集地震数据，包括：采集时间域的原始地震数据；对所述时间域的原始地震数据沿时间方向做一维傅里叶变换，得到频率域的所述地震数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述地震数据包含有多个频率分量，所述根据所述预设地震数据阈值在波原子域对所述地震数据通过凸集投影算法进行重构，获取重构后的地震数据，包括：在波原子域通过所述凸集投影算法对所述地震数据中的第一频率分量进行预设次数的迭代计算，所述第一频率分量为所述地震数据中的任一频率分量；检测每次迭代计算得出的重构数据的信噪比，直至出现信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据时，停止迭代计算；将所述信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据作为所述第一频率分量的重构地震数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在波原子域通过所述凸集投影算法对所述地震数据中的第一频率分量进行预设次数的迭代计算，包括：获取第k次迭代计算的初始值，在所述k等于1时，所述初始值为所述地震数据中的所述第一频率分量，在所述k大于1时，所述初始值为第k-1次迭代计算得到的重构数据；对所述初始值进行波原子变换，得到波原子域数据；通过所述预设地震数据阈值对所述波原子域数据进行阈值处理；对处理后的波原子域数据进行波原子反变换，得到处理数据；通过凸集投影公式将所述第一频率分量的初始值植入所述处理数据得到所述第k次迭代计算的重构数据，所述凸集投影公式为：所述Dk(f,x,y)为所述第k次迭代计算的重构数据、所述D(f,x,y)为所述地震数据中的所述第一频率分量、所述S(x,y)为识别已知数据和缺失数据的采样算子、所述WAx,y为正波原子变换算子、所述Tk(f,x,y)为阈值算子、所述Dk-1为第k-1次迭代计算的重构数据，在所述k＝1时，D0＝D(f,x,y)。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述预设地震数据阈值对所述波原子域数据进行阈值处理，包括：根据阈值公式对所述波原子域数据进行处理，所述阈值公式为：所述Pk为所述第k次迭代计算的阈值，所述Pk包含在所述预设地震数据阈值P中。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述信噪比大于预设信噪比阈值的重构数据作为所述第一频率分量的重构地震数据之后，所述方法还包括：对所述第一频率分量的重构地震数据沿频率方向做一维傅里叶反变换。7.一种地震数据重...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵贤正，宋炜，叶秋焱，李景叶，崔永谦，王雪萍，白旭明，崔宏良，时逢峰，王四成，袁胜辉，张传宝，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11