تخمين موجك و واهماميخت داده‌هاي لرزه‌اي با استفاده از روش بازيابي فاز

Wavelet estimation and deconvolution of seismic data through phase retrieval method

داده حاصل از عمليات لرزه‌‌نگاري در مقايسه با ساير روش‌‌هاي ژئوفيزيكي مي ­تواند اطلاعات بيش­تري از زير سطح زمين ارائه كند و به همين دليل لرزه­ نگاري در اكتشافات نفت و گاز از اهميت بالايي برخوردار است. واهماميخت موجك و يا چشمه يكي از با اهميت ­ترين مراحل در پردازش داده لرزه ­اي است كه براي افزايش قدرت تفكيك زماني مقاطع لرزه­ اي به يك موجك با ساختار صحيح نيازمند است؛ اما تخمين درست يك موجك لرزه ­اي به شدت تحت تأثير پيچيدگي­هاي فازي موجك است. خصوصيات آماري سري بازتاب زمين باعث مي­ شود اطلاعات طيف دامنه فوريه موجك چشمه را بتوان از داده­ هاي ثبت شده محاسبه نمود و در نتيجه اطلاعات فازي موجك در حالت­هاي خيلي ساده نظير بيشينه يا كمينه فاز بودن را قابل محاسبه مي­ نمايد. اين امر موجب شده كه فرض كمينه فاز بودن موجك چشمه در لرزه­ نگاري بسيار مرسوم شود. در حالي ­كه اين فرض در بيشتر اوقات درست نيست. در اين مقاله با تخمين يك طيف دامنه هموار براي موجك لرزه ­اي، اقدام به انجام فرآيند واهماميخت داده­ ها بر اساس الگوريتم بازيابي فاز به منظور تخميني از پاسخ ضربه زمين خواهيم نمود. در واقع بر خلاف روش­هاي واهماميخت مرسوم تنها از وارون­ سازي طيف دامنه فوريه داده ­ها بهره گرفته مي ­شود. در گام بعدي با واهماميخت پاسخ ضربه محاسبه شده از داده­ ها تخمين صحيح ­تري از موجك با فاز دلخواه را خواهيم داشت. نتايج حاصل از شبيه ­سازي­هاي عددي با داده ­هاي شبيه­ سازي شده و ميداني نشان مي­دهد كه روش پيشنهادي قادر است موجك ­هاي با فاز آميخته را با دقت بالايي استخراج نمايد. از ديگر خصوصيات بارز اين روش تخمين همزمان پاسخ ضربه زمين يا سري بازتابي زمين است. لذا الگوريتم ارائه شده در اينجا نوعي واهماميخت كور محسوب مي­شود؛ به طوري كه سري بازتاب و موجك چشمه به طور همزمان تخمين زده مي­ شوند.

Seismic data can present a remarkably good image of the subsurface, and therefore, seismic methods have found considerable attention in oil and gas exploration industry. Wavelet or source deconvolution is one of the most important procedures in seismic processing used to increase the time resolution of the seismic sections while requires a reliable wavelet. The accuracy of the wavelet depends severely on the complexity of the wavelet phase. In this paper, through a smooth estimation of the wavelet amplitude spectrum, we go for obtaining the impulse response of the earth via a phase retrieval algorithm. Despite the conventional deconvolution methods, here just the Fourier amplitude spectrum information of the data is inverted as a phase retrieval problem. In the next step, deconvolution of the recorded impulse response from the data leads to a better estimation of the wavelet with any desired phase spectrum. Therefore, the presented algorithm is considered as a ''blind deconvolution'' method.