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基于频率-结构双重加权阈值的地震数据插值

2021-10-20陈思远曹思远孙耀光江雨濛高君

地球物理学报 2021年10期

陈思远,曹思远*,孙耀光,江雨濛,高君

1 中国石油大学(北京),北京 102249 2 中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083

0 引言

地震采集与处理过程中,受空采区和坏道的影响,会出现地震道的缺失,需进行数据补全,为后续地震数据的反褶积、偏移以及储层反演等工作提供优质数据体.最早使用的插值方法为FX域(Spitz, 1991)和F-XY域(Wang, 2002)的插值方法;考虑相邻地震道的相似性,出现以差分算子为约束的插值方法(Liu et al., 2015; Zu et al., 2016),并认为缺失地震数据左右两侧的平均为缺失处的数据,由于叠前数据倾角较大,该方法效果不尽理想;由此,基于倾角约束(Hedefa et al., 2010)的插值方法便应运而生,包括基于倾角约束的中值滤波方法等(Huo et al., 2017).另一方面,在波动方程领域,有部分学者以速度为约束,以波动方程为媒介进行插值等(Swindeman and Fomel, 2015).

近年,随着压缩感知恢复算法的发展,逐渐提出基于稀疏约束的插值算法(刘洋等,2018;孙苗苗等,2019),其假设无缺失数据经过某种变换后,在变换域中呈稀疏态,而缺失地震数据在变换域内非稀疏,相比于无缺失数据,缺失地震数据变换域内的幅值较弱,可使用阈值压制这些非稀疏能量以完成缺失数据的补全.目前,可用变换包括Fourier变换(Gülünay, 2003;王锦妍等,2020)、FK变换(Wang and Lu, 2017)、小波变换(Guo et al., 2015)、Curvelet变换(Herrmann and Hennenfent, 2008;Yang et al., 2012)、Shearlet变换(Liu et al., 2018)、Radon变换(Yu et al., 2007)及Seislet变换(Gan et al., 2015;邓盾等,2019)等.除此之外,低秩约束作为特殊的稀疏约束也被应用到地震数据的插值中(Chen et al., 2019; Lari et al., 2019; Pan et al., 2017).

在稀疏约束目标上,L0范数是标准的稀疏约束,该范数的求解是NP难问题(Natarajan, 1995),可使用L0范数的最佳凸近似L1范数代替L0范数求解(Chen et al., 1998),当s表示稀疏度……

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