地层反射结构内在特性的数学表征与盲源反褶积

提高地震资料反映薄层结构和层序内幕的能力，是高分辨率地震勘探的主要研究内容。随机分布和最小熵等地层反射结构的数学模型与实际地层结构的矛盾，无论在理论上还是在实践中，都已经成为利用反褶积方法进一步提高地震记录分辨率的主要技术障碍。本项目依托油田地质、测井和地震资料，通过对不同沉积结构反射系数序列的统计、拟合、聚类、筛选、优化等工作，在一般性和简洁性的基本原则指导下，对地层反射结构的内在规律进行更加客观的数学表征，并将表征关系引入到盲源反褶积系统。在盲源反褶积理论框架下，实现地质信息、测井信息和地震信息的数学约束和物理融合，赋予盲源反褶积理论相对客观和更加合理的物理意义和地质内涵，增强盲源反褶积系统在目标函数、约束条件和寻优方向上的针对性和稳定性。为反褶积理论寻找新的支撑点和突破口，有效改善反褶积方法揭示薄层结构的能力。

白噪反射系数、最小相位子波和稳态地震记录是常规反褶积方法的基本假设，这三个基本假设制约了常规反褶积方法提高地震记录分辨率的能力。基于测井曲线统计分析，利用反射系数的自相关函数和概率分布函数客观地描述实际反射结构的统计特征，代替高斯分布和柯西分布等数学假设，将实际反射结构统计函数做为正则化约束引入到非线性反褶积系统。基于测井反射系数的高阶统计量分析，采用多路径寻优技术克服相位卷绕问题对混合相位子波估算的影响，改善了混合相位子波估算的稳定性和可靠性。为提高反褶积方法的抗噪性，提出了信噪比谱的概念，并引入到反褶积系统。利用零值地震切片对薄互层结构进行精细刻画，克服了单砂体楔形模型与薄互层勘探实践之间的矛盾，较大幅地度改善了地震数据反映薄层结构的能力。本课题的部分研究成果已经移植到了东方地球物理公司的GeoEast地震资料处理系统和川庆地球物理公司的GeoMoutain地震资料处理系统，并在大港、华北和塔里木等多个油田进行了实际应用，在薄互层地震勘探中取得了较好的应用效果