基于稀疏約束的地震勘探縱橫波聯(lián)合層位標定研究傳統(tǒng)的地震勘探以縱波為主,主要利用單一的縱波波場信息進行勘探。近年來發(fā)展的多波勘探技術(shù),以同時利用縱波和橫波兩種波的波場信息為最大特征,極大提高了成像質(zhì)量和勘探精度。在多波勘探中,縱橫波的時間尺度匹配問題是重點和難點問題,是油田實際工作需要和工業(yè)界關(guān)心的關(guān)鍵技術(shù)。多波匹配的好壞直接影響多波資料的綜合解釋,只有將同一反射地層的縱橫波準確標定出來,才能真正發(fā)揮多波勘探的優(yōu)勢,精確的尋找油氣資源。傳統(tǒng)的縱橫波匹配問題大多基于理論分析,沒有應(yīng)用于實測地震數(shù)據(jù)。針對實測數(shù)據(jù),目前大多采用手工的方法進行離散的層位標定。手動方法的缺點是誤差大、精度低,給多波資料的解釋帶來很大困難,并且導(dǎo)致勘探資源的極大浪費。針對上述問題,我們提出一種自動匹配縱橫波時間尺度的方法,可以自動地進行多波聯(lián)合層位標定工作。目前提出的方法已經(jīng)成功應(yīng)用到山東勝利油田的實際工作當中。具體研究內(nèi)容與成果如下:首先,針對多波聯(lián)合層位標定的問題,提出了基于曲波變換的縱橫波時間尺度匹配的方法。首先,在理論上分析了縱橫波旅行時間的差異,推導(dǎo)出二者時間變量的近似函數(shù)關(guān)系式,建立解決多波匹配問題的數(shù)學模型。其次,針對建立的數(shù)學模型,創(chuàng)新性地在曲波框架下依次完成大尺度、中尺度和小尺度的模型求解工作。通過對實測地震數(shù)據(jù)進行數(shù)值實驗,得到了很好的縱橫波匹配結(jié)果。進一步,我們引入相關(guān)性的概念,對模型的初值依賴性和抗噪性進行了分析。實驗結(jié)果表明,我們提出的方法,無論是在匹配結(jié)果的視覺上還是在量化分析上,都優(yōu)于傳統(tǒng)的匹配方法。其次,在多波匹配問題中,為了得到縱橫波數(shù)據(jù)的速度比曲線和一系列的物理參數(shù),提出基于L₁范數(shù)的線性動態(tài)匹配方法。首先,基于稀疏約束理論,將橫波時間變量在余弦域下展開,將縱橫波振幅差異的L₂范數(shù)作為目標函數(shù)的第一部分,將余弦域的變換系數(shù)的L₁范數(shù)作為目標函數(shù)的第二部分。其次,考慮到目標函數(shù)的非線性性,將非線性問題近似轉(zhuǎn)化為線性問題進行求解。最后,分別對模擬數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)進行數(shù)值實驗,并得到了良好的測試結(jié)果。匹配后的多波數(shù)據(jù)與油田提供的層位線數(shù)據(jù)一致,驗證了方法的有效性和準確性。與其他模型相比,提出的基于L₁范數(shù)的線性動態(tài)匹配方法無論在誤差分析上還是在相關(guān)性分析上都優(yōu)于其它方法。最后,考慮地震勘探數(shù)據(jù)的不完備性,提出了多波數(shù)據(jù)插值匹配一體化的方法。首先,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動緊框架理論,對采樣率不足的數(shù)據(jù)進行插值重建的工作。其次,將我們提出的線性動態(tài)匹配方法應(yīng)用到重建后的多波數(shù)據(jù)中,完成了多波數(shù)據(jù)插值匹配的一體化工作。數(shù)值實驗表明,提出的插