本发明提供一种薄层偏移剖面的计算方法及系统。该薄层偏移剖面的计算方法包括：根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；执行如下迭代处理：根据k‑1次迭代乘子变量、k次迭代反射系数、k次迭代第一变量计算k次迭代乘子变量；根据k次迭代反射系数和k次迭代乘子变量计算k+1次迭代第一变量；根据k次迭代反射系数计算k次迭代第二变量；根据k次迭代反射系数、k+1次迭代第一变量、k次迭代乘子变量和k次迭代第一变量计算k次迭代第三变量；根据k次迭代第二变量和k次迭代第三变量计算k+1次迭代反射系数；当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；当k+1大于或等于预设值时，对k+1次迭代反射系数和子波进行褶积得到薄层偏移剖面，可以提高计算效率和分辨率。
1.一种薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，包括：根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
根据所述正余弦函数矩阵、所述地震记录与子波矩阵、极小权重值、所述罚参数、所述第k次迭代反射系数和所述第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
根据所述第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
根据所述第k次迭代反射系数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量和所述第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量、所述罚参数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量和所述第k‑
根据所述第k次迭代第二变量、所述第k次迭代第三变量、第三常数和所述罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
对所述第k+1次迭代反射系数和所述子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
2.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量、所述罚参数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量和所述第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量，包括：根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量和所述罚参数，计算第k次迭代反射系数的二次项梯度；
根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k‑1次迭代乘子变量和所述罚参数，计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度；
根据所述第k次迭代反射系数的二次项梯度、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量和所述第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度，计算第k次迭代第三变量。
3.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算子波：ω(t)＝C+(1‑C)*cos((tπ)/(TA/feq))；
其中，ω(t)为t时刻的子波，C为第一常数，TA为时窗常数，feq为主频率。
4.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k次迭代乘子变量：k k‑1 k k
其中，y为第k次迭代乘子变量，y 为第k‑1次迭代乘子变量，γ为第二常数，β为罚参k k数，A为偏移剖面的地震记录与子波矩阵，x为第k次迭代反射系数，h为第k次迭代第一变量，b为正余弦函数矩阵。
5.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k+1次迭代第一变量：k+1 k
其中，h 为第k+1次迭代第一变量，υ为极小权重值，β为罚参数，y为第k次迭代乘子变k量，A为偏移剖面的地震记录与子波矩阵，x为第k次迭代反射系数，b为正余弦函数矩阵。
6.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k+1次迭代控制变量：k+1 k
其中，v 为第k+1次迭代控制变量，v为第k次迭代控制变量。
7.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k次迭代第二变量：k k k
其中， 为第k次迭代第二变量，x为第k次迭代反射系数，v为第k次迭代控制变量，v+1 k‑1为第k+1次迭代控制变量，x 为第k‑1次迭代反射系数。
8.根据权利要求2所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k次迭代反射系数的二次项梯度：通过如下公式计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度：k T
其中，g 为第k次迭代反射系数的二次项梯度，A 为地震记录与子波矩阵的转置矩阵，Ak k+1为地震记录与子波矩阵，x为第k次迭代反射系数，h 为第k+1次迭代第一变量，b为正余弦k k‑1函数矩阵，y为第k次迭代乘子变量，β为罚参数，g 为第k‑1次迭代反射系数的二次项梯k‑1 k k‑1度，x 为第k‑1次迭代反射系数，h为第k次迭代第一变量，y 为第k‑1次迭代乘子变量。
9.根据权利要求2所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k次迭代第三变量：k k
其中， 为第k次迭代第三变量，g 为第k次迭代反射系数的二次项梯度，v为第k次迭代k+1 k‑1控制变量，v 为第k+1次迭代控制变量，g 为第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度。
10.根据权利要求1所述的薄层偏移剖面的计算方法，其特征在于，通过如下公式计算第k+1次迭代反射系数：k+1
其中，x 为第k+1次迭代反射系数， 为第k次迭代第二变量， 为第k次迭代第三变量，τ为第三常数，β为罚参数。
11.一种薄层偏移剖面的计算系统，其特征在于，包括：子波模块，用于根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
根据所述正余弦函数矩阵、所述地震记录与子波矩阵、极小权重值、所述罚参数、所述第k次迭代反射系数和所述第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
根据所述第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
根据所述第k次迭代反射系数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量和所述第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量、所述罚参数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量和所述第k‑
根据所述第k次迭代第二变量、所述第k次迭代第三变量、第三常数和所述罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
薄层偏移剖面模块，用于对所述第k+1次迭代反射系数和所述子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
12.根据权利要求11所述的薄层偏移剖面的计算系统，其特征在于，所述迭代模块具体用于：根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量和所述罚参数，计算第k次迭代反射系数的二次项梯度；
根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k‑1次迭代乘子变量和所述罚参数，计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度；
根据所述第k次迭代反射系数的二次项梯度、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量和所述第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度，计算第k次迭代第三变量。
13.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
根据所述正余弦函数矩阵、所述地震记录与子波矩阵、极小权重值、所述罚参数、所述第k次迭代反射系数和所述第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
根据所述第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
根据所述第k次迭代反射系数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量和所述第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量、所述罚参数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量和所述第k‑
根据所述第k次迭代第二变量、所述第k次迭代第三变量、第三常数和所述罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
对所述第k+1次迭代反射系数和所述子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
根据所述正余弦函数矩阵、所述地震记录与子波矩阵、极小权重值、所述罚参数、所述第k次迭代反射系数和所述第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
根据所述第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
根据所述第k次迭代反射系数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量和所述第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
根据所述地震记录与子波矩阵、所述第k次迭代反射系数、所述第k+1次迭代第一变量、所述正余弦函数矩阵、所述第k次迭代乘子变量、所述罚参数、所述第k次迭代控制变量、所述第k+1次迭代控制变量、所述第k‑1次迭代反射系数、所述第k次迭代第一变量和所述第k‑
根据所述第k次迭代第二变量、所述第k次迭代第三变量、第三常数和所述罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
对所述第k+1次迭代反射系数和所述子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
薄层偏移剖面的计算方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及石油勘探地震数据处理领域，具体地，涉及一种薄层偏移剖面的计算方法及系统。
背景技术
[0002] 薄储层和老油田剩余油的勘探和地震成像分辨率有直接的关系。目前，地震子波的主频率大约在30Hz左右，很难区分25米以下薄层的顶部反射和底部反射同相轴。但是工业的目标地质体的厚度一般在10米甚至更小。现有技术计算薄层偏移剖面的过程繁琐，效率低下，且很难以分辨10米以下的目标，计算得到的薄层偏移剖面的分辨率低，无法满足海量数据处理的需要。
发明内容
[0003] 本发明实施例的主要目的在于提供一种薄层偏移剖面的计算方法及系统，以简化薄层偏移剖面的计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要。
[0004] 为了实现上述目的，本发明实施例提供一种薄层偏移剖面的计算方法，包括：
[0005] 根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0006] 执行如下迭代处理：
[0007] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0008] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0009] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0010] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0011] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0012] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0013] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0014] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0015] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0016] 对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0017] 本发明实施例还提供一种薄层偏移剖面的计算系统，包括：
[0018] 子波模块，用于根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0019] 迭代模块，用于执行如下迭代处理：
[0020] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0021] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0022] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0023] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0024] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0025] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0026] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0027] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0028] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0029] 薄层偏移剖面模块，用于对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0030] 本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0031] 根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0032] 执行如下迭代处理：
[0033] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0034] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0035] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0036] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0037] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0038] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0039] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0040] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0041] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0042] 对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0043] 本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0044] 根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0045] 执行如下迭代处理：
[0046] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0047] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0048] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0049] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0050] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0051] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0052] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0053] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0054] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0055] 对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0056] 本发明实施例的薄层偏移剖面的计算方法及系统，先根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波，然后执行迭代处理，计算得到满足迭代次数的反射系数，最后对反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面，可以简化计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要。
附图说明
[0057] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0058] 图1是本发明实施例中薄层偏移剖面的计算方法的流程图；
[0059] 图2是本发明实施例中S106的流程图；
[0060] 图3是现有技术中时间域雷克子波的示意图；
[0061] 图4是本发明实施例中时间域子波的示意图；
[0062] 图5是现有技术中频率域雷克子波的示意图；
[0063] 图6是本发明实施例中频率域子波的示意图；
[0064] 图7是本发明处理之前的薄层偏移剖面示意图；
[0065] 图8是本发明实施例中反射系数剖面的示意图；
[0066] 图9是本发明处理之后的薄层偏移剖面示意图；
[0067] 图10是本发明实施例中薄层偏移剖面的计算系统的结构框图。
具体实施方式
[0068] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0069] 本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
[0070] 鉴于现有技术计算薄层偏移剖面的过程繁琐，效率低下，计算得到的薄层偏移剖面的薄层分辨率低，无法满足海量数据处理的需要，本发明实施例提供一种薄层偏移剖面的计算方法，以简化薄层偏移剖面的计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要。以下结合附图对本发明进行详细说明。
[0071] 图1是本发明实施例中薄层偏移剖面的计算方法的流程图。如图1所示，薄层偏移剖面的计算方法包括：
[0072] S101：根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波。
[0073] 其中，上述子波为宽频子波。
[0074] 执行S101之后，还包括：获取正余弦函数矩阵、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k‑1次迭代反射系数、第k‑1次迭代乘子变量、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量、第k次迭代控制变量、第二常数和第三常数，然后执行如下迭代处理：
[0075] S102：根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1。
[0076] S103：根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量。
[0077] S104：根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量。
[0078] S105：根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量。
[0079] S106：根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量。
[0080] S107：根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数。
[0081] S108：判断k+1是否大于或等于预设值。
[0082] S109：当k+1小于预设值时，将k替换为k+1。
[0083] S110：当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0084] 图1所示的薄层偏移剖面的计算方法的执行主体可以为计算机。由图1所示的流程可知，本发明实施例的薄层偏移剖面的计算方法先根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波，然后执行迭代处理，计算得到满足迭代次数的反射系数，最后对反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面，可以简化计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要。
[0085] 一实施例中，通过如下公式计算子波：
[0086] ω(t)＝C+(1‑C)*cos((tπ)/(TA/feq))；
[0087] 其中，ω(t)为t时刻的子波，C为第一常数，取值范围为[0,1.0]，TA为时窗常数，是与时窗长度相关的常数值，取值范围为[0,5.0]，feq为主频率。
[0088] 在执行S101之后，还包括以下步骤：
[0089] 1、采集地震数据，对地震数据进行预处理和叠前偏移，得到偏移剖面。
[0090] 2、利用反射系数奇偶分解原理在偏移剖面上建立稀疏约束下的多薄层目标函数表达式：
[0091]
[0092] 其中，O(re,ro)为目标函数，re为反射系数的偶分量，ro为反射系数的奇分量，ae为偶分量权重系数，ao为奇分量权重系数，be为与频率相关的正弦函数矩阵，bo为与频率相关的余弦函数矩阵，Ae为偶分量的偏移剖面的地震记录与子波矩阵，Ao为奇分量的偏移剖面的地震记录与子波矩阵，λ为稀疏因子，符号|| ||1代表L1范数，符号代表欧几里得 范数的平方。
[0093] 3、求取对步骤2中的公式在含有噪声情况下的稀疏解，可将步骤3中的公式转化为下式：
[0094]
[0095] 其中，Gn为n维复数集合，x为待求的反射系数。
[0096] 4、引入第一变量h∈Gm，将步骤3中的公式转换为如下公式：
[0097]
[0098] 其中，Gm为m维复数集合。
[0099] 上述公式对应的增广拉格朗日子问题可表示为：
[0100]
[0101] 其中，y为乘子变量，本领域技术人员可以利用上述公式进行S102至S106的快速交替反演计算，得到第k+1次迭代反射系数。
[0102] 一实施例中，通过如下公式计算第k次迭代乘子变量：
[0103] yk＝yk‑1‑γβ(Axk+hk‑b)；
[0104] 其中，yk为第k次迭代乘子变量，yk‑1为第k‑1次迭代乘子变量，γ为第二常数，β为k k罚参数，A为偏移剖面的地震记录与子波矩阵，x为第k次迭代反射系数，h为第k次迭代第一变量，b为正余弦函数矩阵。
[0105] 一实施例中，通过如下公式计算第k+1次迭代第一变量：
[0106]
[0107] 其中，hk+1为第k+1次迭代第一变量，υ为极小权重值，β为罚参数，yk为第k次迭代乘k子变量，A为偏移剖面的地震记录与子波矩阵，x 为第k次迭代反射系数，b为正余弦函数矩阵。
[0108] 一实施例中，通过如下公式计算第k+1次迭代控制变量：
[0109]
[0110] 其中，vk+1为第k+1次迭代控制变量，vk为第k次迭代控制变量。
[0111] 通过如下公式计算第k次迭代第二变量：
[0112]k k
[0113] 其中， 为第k次迭代第二变量，x为第k次迭代反射系数，v为第k次迭代控制变k+1 k‑1 0量，v 为第k+1次迭代控制变量，x 为第k‑1次迭代反射系数，v＝1。
[0114] 图2是本发明实施例中S106的流程图。如图2所示，S106包括：
[0115] S201：根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量和罚参数，计算第k次迭代反射系数的二次项梯度。
[0116] 通过如下公式计算第k次迭代反射系数的二次项梯度：
[0117]
[0118] S202：根据地震记录与子波矩阵、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k‑1次迭代乘子变量和罚参数，计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度。
[0119] 通过如下公式计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度：
[0120]
[0121] 其中，gk为第k次迭代反射系数的二次项梯度，AT为地震记录与子波矩阵的转置矩k k+1阵，A为地震记录与子波矩阵，x为第k次迭代反射系数，h 为第k+1次迭代第一变量，b为正k k‑1
余弦函数矩阵，y 为第k次迭代乘子变量，β为罚参数，g 为第k‑1次迭代反射系数的二次项k‑1 k k‑1
梯度，x 为第k‑1次迭代反射系数，h为第k次迭代第一变量，y 为第k‑1次迭代乘子变量。
[0122] S203：根据第k次迭代反射系数的二次项梯度、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度，计算第k次迭代第三变量。
[0123] 通过如下公式计算第k次迭代第三变量：
[0124]k k
[0125] 其中， 为第k次迭代第三变量，g 为第k次迭代反射系数的二次项梯度，v为第kk+1 k‑1次迭代控制变量，v 为第k+1次迭代控制变量，g 为第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度。
[0126] 一实施例中，通过如下公式计算第k+1次迭代反射系数：
[0127]k+1
[0128] 其中，x 为第k+1次迭代反射系数， 为第k次迭代第二变量， 为第k次迭代第三变量，τ为第三常数，也是大于零的邻近参数，β为罚参数，○表示逐元素相乘，Shrink(,)表示一维收缩算子，sign()表示符号函数。
[0129] 本发明的其中一个具体实施例如下：
[0130] 1、根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波。
[0131] 图3是现有技术中时间域雷克子波的示意图。图4是本发明实施例中时间域子波的示意图。图5是现有技术中频率域雷克子波的示意图。图6是本发明实施例中频率域子波的示意图。图3和图4中的横轴为时间，单位为毫秒(ms)，纵轴为振幅。图5和图6中的横轴为频率，单位为赫兹(Hz)，纵轴为振幅。由图3至图6中可以看出，现有技术中的雷克子波的低频信息随着主频变化，而本发明实施例的宽频子波在任何主频下的低频信息均保持较好。
[0132] 2、获取正余弦函数矩阵、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k‑1次迭代反射系数、第k‑1次迭代乘子变量、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量、第k次迭代控制变量、第二常数和第三常数。其中，第k‑1次迭代反射系数为初始反射系数，第k‑1次迭代乘子变量为初始乘子变量。
[0133] 3、根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量。
[0134] 4、根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量。
[0135] 5、根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量。
[0136] 6、根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量。
[0137] 7、根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量和罚参数，计算第k次迭代反射系数的二次项梯度。
[0138] 8、根据地震记录与子波矩阵、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k‑1次迭代乘子变量和罚参数，计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度。
[0139] 9、根据第k次迭代反射系数的二次项梯度、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度，计算第k次迭代第三变量。
[0140] 10、根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数。
[0141] 11、判断k+1是否大于或等于预设值。当k+1小于预设值时，将k替换为k+1，重复步骤3至步骤11，直至k+1大于或等于预设值。
[0142] 12、当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。其中，反射系数等同于反射系数剖面。
[0143] 图7是本发明处理之前的薄层偏移剖面示意图。图8是本发明实施例中反射系数剖面的示意图。图9是本发明处理之后的薄层偏移剖面示意图。图7至图9中的横轴为地震道号，纵轴为时间，单位为秒(s)。如图7至图9所示，与未经本发明处理的薄层偏移剖面相比，本发明处理之后的薄层偏移剖面的断层更清晰、断点更明了，更能适应后续高分辨率油气预测的要求。
[0144] 另外，本发明还可以提高计算效率：以5GB大小的地震数据为例，现有技术处理完5GB的地震数据需要花费120小时，而本发明仅需30小时即可完成对5GB地震数据的处理，计算效率是现有技术的4倍。
[0145] 综上，本发明实施例的薄层偏移剖面的计算方法先根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波，然后执行迭代处理，计算得到满足迭代次数的反射系数，最后对反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面，可以简化计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要，更能适应后续高分辨率油气预测的要求。
[0146] 基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种薄层偏移剖面的计算系统，由于该系统解决问题的原理与薄层偏移剖面的计算方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0147] 图10是本发明实施例中薄层偏移剖面的计算系统的结构框图。如图10所示，薄层偏移剖面的计算系统包括：
[0148] 子波模块，用于根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0149] 迭代模块，用于执行如下迭代处理：
[0150] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0151] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0152] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0153] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0154] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0155] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0156] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0157] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0158] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0159] 薄层偏移剖面模块，用于对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0160] 在其中一种实施例中，迭代模块具体用于：
[0161] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量和罚参数，计算第k次迭代反射系数的二次项梯度；
[0162] 根据地震记录与子波矩阵、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k‑1次迭代乘子变量和罚参数，计算第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度；
[0163] 根据第k次迭代反射系数的二次项梯度、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数的二次项梯度，计算第k次迭代第三变量。
[0164] 综上，本发明实施例的薄层偏移剖面的计算系统先根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波，然后执行迭代处理，计算得到满足迭代次数的反射系数，最后对反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面，可以简化计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要，更能适应后续高分辨率油气预测的要求。
[0165] 本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
[0166] 根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0167] 执行如下迭代处理：
[0168] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0169] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0170] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0171] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0172] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0173] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0174] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0175] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0176] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0177] 对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0178] 综上，本发明实施例的计算机设备先根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波，然后执行迭代处理，计算得到满足迭代次数的反射系数，最后对反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面，可以简化计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要，更能适应后续高分辨率油气预测的要求。
[0179] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
[0180] 根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波；
[0181] 执行如下迭代处理：
[0182] 根据第k‑1次迭代乘子变量、第二常数、罚参数、偏移剖面的地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和正余弦函数矩阵，计算第k次迭代乘子变量；其中，k为迭代次数，k≥1；
[0183] 根据正余弦函数矩阵、地震记录与子波矩阵、极小权重值、罚参数、第k次迭代反射系数和第k次迭代乘子变量，计算第k+1次迭代第一变量；
[0184] 根据第k次迭代控制变量计算第k+1次迭代控制变量；
[0185] 根据第k次迭代反射系数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量和第k‑1次迭代反射系数，计算第k次迭代第二变量；
[0186] 根据地震记录与子波矩阵、第k次迭代反射系数、第k+1次迭代第一变量、正余弦函数矩阵、第k次迭代乘子变量、罚参数、第k次迭代控制变量、第k+1次迭代控制变量、第k‑1次迭代反射系数、第k次迭代第一变量和第k‑1次迭代乘子变量，计算第k次迭代第三变量；
[0187] 根据第k次迭代第二变量、第k次迭代第三变量、第三常数和罚参数，计算第k+1次迭代反射系数；
[0188] 判断k+1是否大于或等于预设值；
[0189] 当k+1小于预设值时，将k替换为k+1；
[0190] 当k+1大于或等于预设值时，迭代结束；
[0191] 对第k+1次迭代反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面。
[0192] 综上，本发明实施例的计算机可读存储介质先根据第一常数、时窗常数和主频率计算子波，然后执行迭代处理，计算得到满足迭代次数的反射系数，最后对反射系数和子波进行褶积，得到薄层偏移剖面，可以简化计算过程，提高计算效率和分辨率，满足海量数据处理的需要，更能适应后续高分辨率油气预测的要求。
[0193] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
