基于匹配追踪算法的煤层气富集区预测方法研究及应用

摘要

本文利用匹配追踪算法开展煤层气富集区的预测，取得了初步的应用效果。匹配追踪算法(MP)是在过完备原子库中不断迭代，寻找局部最佳原子以实现对原信号的不断逼近的过程。本文基于复数道地震记录进行匹配追踪，通过复数道分析大大缩小了搜索范围，另外利用最小二乘原理进行拟合，提高了计算精度。其具体实现过程为:(1)对原数据进行希尔伯特变换求得复数道，并通过复数道分析求得最大振幅点的位置及瞬时频率作为参数μ、f的初始估计值;(2)在最大振幅点匹配波形并在一定范围内搜索最优k值;(3)基于最小二乘原理求得参数A(其为复数，包含振幅和相位两个信息)，得到匹配原子;(4)从复数道信号中减去匹配信号，同时把匹配信号的时频谱累加;(5)判断是否满足迭代终止条件，若不满足则把迭代残差作为初始信号返回第一步继续迭代，直到满足迭代终止条件为止，最终求得的叠加时频谱即为该地震数据的时频谱。