基于谱间隙的地震勘测设计

在具挑战性的沉积盆地与储层中开展地震成像，需要采集、处理并成像极大量的数据（数十太字节）。为降低采集成本及从数据采集到生成地下图像的时间，已开发并实施了基于压缩感知、低秩矩阵恢复与随机采样的新型采集系统。这些方法使从业者能够从大幅减少的野外采样点实现密集波场重建。然而，设计适用于这一新采样范式的采集勘测，在石油、天然气与地热勘探中仍是一项关键且具挑战性的任务。低秩矩阵恢复与压缩感知文献中研究的典型随机设计难以由标准工业硬件实现。出于实际考量，需要在随机与可实现的采样之间作出折衷。本文提出一种确定性且计算廉价的工具，以在勘测部署与大规模优化之前缓解随机采集设计问题。我们考虑地震学背景下的通用确定性矩阵补全结果，其中源-接收器布局的二部图表示允许相应谱间隙充当波场重建的质量度量。我们提供实际场景以证明谱间隙作为一种灵活工具的效用，其可纳入现有勘测设计工作流，通过低秩与稀疏信号恢复实现成功的地震数据采集。