致密层去除均一反射层方法研究及应用——以鄂尔多斯盆地SD地区为例

鄂尔多斯盆地SD地区为典型的低孔、低渗致密气区,但该区上古生界二叠系山2段和太原组普遍发育煤层,形成的强反射会掩盖其上下有效储层的响应特征,同时背景沉积作用也掩盖了储层的部分特征。为此将地震记录定义为均一反射层和岩性体反射的组合,均一反射层地震特征表现为低频、相位稳定,对有效储层预测会有干扰作用,提出一种基于改进的Hebb神经网络主分量分析的均一反射体提取方法,引入Ricker子波核函数,将原始地震数据通过内积操作变换到特征空间,提取非线性特征,解决原始样本空间地震数据样本线性不可分的问题,利用该方法的非监督在线学习能力,设计迭代算法计算,可以得到均一反射体,最终变换得到岩性体,实现储层的精细刻画。通过构建含煤层的二维模型验证了该方法去除均一反射层的可行性,并应用于SD地区A工区,可以有效去除均一反射层(包括去除强反射地层)影响,有利于提高利用高维度地震数据进行有效储层精细描述的准确度。

深度卷积先验引导的鲁棒图像层分离方法及其应用

图像层分离是根据任务需要将观测图像分解成两个独立且具有实际意义的组成成分。图像恢复领域中的很多问题在本质上都可以被理解为两个不同层的分离,如自然图像去雨、本质图像分解、反射层去除等。因此,做好图像层分解工作对解决这些问题有极大的推动作用。由于这个问题的求解具有病态性,已有的方法大多都是通过设计一个复杂的模型先验来约束所需要的两层。然而,复杂的先验会导致目标函数难以被优化求解,算法的有效性也不能很好地发挥出来。更重要的是,这些方法只能针对其中某一个特定的任务,不能迁移到其他应用上,泛化能力不强。为了弥补上述不足,文中提出了一个自适应的灵活优化框架,将深度网络整合到图像层分离迭代过程中。近年来,深度学习在特征提取上的优势逐步体现,在低级图像处理领域也越来越多地被采用。因此,该算法使用深度结构替代传统模型先验来刻画不同层的特征,同时,为了减少网络对训练数据的依赖并提升算法的有效性,将深度信息与传统优化框架相结合。具体来讲,首先基于MAP(最大后验概率)建立能量函数。然后使用ADMM(交替方向乘子法)将该模型分解成3个子问题。前两个子问题用来估计分离的两层,其中鉴于卷积操作在特征刻画上的优势,使用其作为隐式先验刻画问题属性;最后一个子问题通过优化的手段得到最终的精确结果。通过深度卷积先验引导优化迭代,既保持了深度结构对特征的刻画优势,又保留了传统模型优化的稳定性。最后,将所提方法应用到多种图像恢复问题上,包括自然图像去雨和反射层去除。与同类方法的定性与定量比较表明,所提方法在可视效果和数值结果上均表现出了极大的优势,证明了该方法具有强大的泛化能力和有效性。