２０２０年４
月第５５卷 第２期
山东省青岛市黄岛区长江西路６６号中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，２６６５８０。Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｃｈｅｎｗｕ＠ｕｐｃ．ｅｄｕ．ｃｎ本文于２０１９年８月１０日收到，最终修改稿于同年１２月２２日收到。本项研究受国家自然科学基金项目“非常规油气富集机制与地球物理甜点识别”（Ｕ１５６２２１５
）、国家科技重大专项“基于宽方位叠前地震反演的中深层复杂储层表征及油气检测技术”（２０１６ＺＸ０５０２４ ００１ ００８ ）和中央高校基本科研业务费专项“基于多级异构并行的多尺度全波形反演方法研究”（１７ＣＸ０６０４５
）联合资助。·综合研究·
天狮职业技术学院
文章编号：１０００ ７２１０（２０２０）０２ ０３９８ １３
基于稀疏表示的增维叠前地震反演方法
杨 森① 吴国忱 ①② 张明振③ 杜泽源① 单俊臻① 梁展源①
（①中国石油大学（
华东）地球科学与技术学院，山东青岛２６６５８０；②海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室，山东青岛２６６５８０；③中国石化胜利油田物探研究院，山东东营２５７０２２
）杨森，吴国忱，张明振，杜泽源，单俊臻，梁展源．基于稀疏表示的增维叠前地震反演方法．石油地球物理勘探，２０２０，５５（２）：３９８ ４１０．
摘要 常规的叠前和叠后反演技术难以满足刻画薄储层的需求。由于道集叠加而产生的干涉效应对地震信号所蕴含的真实信息造成不同程度的弱化、畸变甚至湮灭，因此为有效地保存真实信息，应尽量避免叠加。另外，叠前道集的地震属性在随炮检距变化之外还受频率因素的影响，而以高分辨率谱分解为基础展开的ＦＡＶＯ反演方法能够提升流体识别能力。为此， 以不叠加为核心思想，提出基于稀疏表示的增维叠前地震反演方法。首先，从叠前道集出发，对包含
目的层段的角度内道集进行筛选和提取，依托信号的稀疏表示理论对抽选的单角度地震数据开展高分辨率时频分解；
其次，基于贝叶斯理论直接建立波阻抗与地震数据的映射关系，利用非线性最优化算法对初始模型进行扰动；最后，以前一个频率反演的结果作为后一个频率反演的约束，逐级进行反演，
最终得到不同角度的高分辨率增维反演结果。以Ａ研究区为例，在有效角度范围内对单角度地震数据分频约束反演，
拓宽了数据维度，提升了反演精度，增强了对薄储层的描述能力。关键词 增维 叠前反演 稀疏表示 去干涉 ＦＡＶＯ 储层预测
中图分类号：Ｐ６３１ 文献标识码：Ａ 犱狅犻：１０．１３８１０／ｊ
．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１０００ ７２１０．２０２０．０２．０１９０ 引言
河流相薄储层是目前油气勘探的重点目标之一，该类储层弹性参数空间变化剧烈，常规地震反演方法难以刻画。为此，学者们在ＡＶＯ理论的基础
上发展了ＦＡＶＯ反演技术，以减少薄层反演的不确定性，提高薄层反演精度。
Ｃｈａｐｍａｎ等［１ ３］
通过动态等效介质模型得到不同频率地震数据体所包含的储层信息；Ｗｉｌｓｏｎ等［４
］
cq步结合瞬时谱分解与Ｓｍｉｔｈ Ｇｉｄｌｏｗ反射方程，
提出了频变ＡＶＯ反演理论；Ｗｕ等［５
］利用伪Ｗｉｇ
华南热带作物学院ｎｅｒ Ｖｉｌｌｅ分布算法实现了依赖频率的ＡＶＯ反演；张世鑫
等［６］
在叠后反演的过程中基于Ｓｈｕｅｙ近似公式提出了纵波速度频散梯度；吴国忱等［７］
通过正演模拟
分析发现，叠前道集的地震属性随炮检距和频率变
化同样具有很大的差异性；杨千里等［
８］
提出了基于贝叶斯理论的多尺度地震反演方法；吴建鲁等［
９
］构建了一维虚岩石物理模型，证明了中观尺度不同流体间的相对流动是诱导地震波在地震频带衰减的主
控因素；李坤等［１０］
推导了时频域ＦＡＶＯ直接反演
目标方程，谢冰莹
并提出了基于匹配追踪谱分解的时频域ＦＡＶＯ流体识别方法；张繁昌等［１
１］
view sonic在频率域利用地震数据的正、
余弦分量，研究了稀疏反射系数频率域正、余弦分量协同反演方法。联想s96
ＦＡＶＯ反演技术不断发展，
频率信息的充分发掘、利用是关键，即如何获得高分辨率的频谱是保障ＦＡＶＯ反演精度的基础。傅里叶变换是频谱分解
的基础，Ｇａｂｏｒ［１
２］
利用可滑动的高斯窗提出了窗口傅里叶变换（ＳＴＦＴ）；Ｍｏｒｌｅｔ等［１３］提出了连续小波变换（ＣＷＴ）使时频窗口可调；Ｓｔｏｃｋｗｅｌｌ等［１
４］省去了窗函数的选择，提出了Ｓ变换，改善了窗宽固定的
