一种地震数据处理方法和装置的制作方法

专利名称：一种地震数据处理方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理多分量地震波的方法。它特别涉及一种确定校准滤波器的地震数据处理方法，该滤波器相对于地震数据的另一分量来校准地震数据的一个分量。本发明进一步涉及处理地震数据的一种装置。
图1是一个地震测量布置的示意图。图中的测量布置是一个海上测量布置，其中地震能量由震源1发出，它被拖船3悬挂在水柱2内。当震源1被激发时，地震能量向下发射并被放置在海底5的地震接收器阵列4检测到。(如这里使用的那样，术语“海床(seabed)”表示地球的内部，而术语“海底(seafloor)”表示海床的表面。)现在许多地震测量使用多分量接收器，它们记录入射到接收器的地震能量的两个或更多个分量。例如，三分量(3-C)地震接收器含有三个正交的地震检波器，因此能记录接收器处质点运动的X、Y、Z分量(质点运动可以是质点位移、质点速度或质点加速度，或者在原理上可以是质点运动的更高阶导数)。在海上地震测量中，还能使用四分量(4-c)地震接收器。一个4-c接收器除了含有三个正交地震检波器外还含有一个压强传感器，如水中检波器，因此，除了记录质点运动的X、Y、Z分量还能记录水柱的压强(它是一个标量)。
在图1的地震测量布置中存在许多不同路径，地震能量可沿这些路径从震源1传播到接收器4。在图1中示意性指出若干路径。
图1中显示的路径6被称作“直达路径”。沿直达路径6从震源1到接收器传播的地震能量基本上是沿直线传播，没有在任何表面受到反射。
图1中的路径7是“水层多重路径”的一个例子。遵循水层多重路径的地震能量完全在水柱2内传播，但在水柱表面和/或海底5处受到一次或多次反射，因此该地震能量不只一次穿过水柱。图1中显示的水层多重路径7涉及在海底5的一次反射和在水柱表面的一次反射，但存在许多其他水层多重路径。
图1中的路径8是“临界折射路径”的一个例子。遵循路径8的地震能量向下传播到海底5并穿透进入地球内部(即进入海床)。地震能量继续向下传播，直至达到有不同声阻抗的地球两层之间的边界11。地震能量受到临界折射，沿边界11传播，然后最终被向上折射达到接收器4。在水-海床界面也可发生临界折射，以这种方式被折射的下传地震能量将沿水-海床界面传播，然后将向上传播进入水柱。
图1中所示路径9被称作“一次反射路径”遵循一次反射路径9的地震能量向下传播穿过水柱，并在海底5处被折射，然后通过地球内部向下传播。地震能量在边界11被折射，但不是临界折射，于是继续向下向地球中传播。它最终在地质结构12处受到反射，地质结构12作为地震能量的部分反射体，被反射的地震能量在向上穿过界面11时进一步被折射，然后入射到接收器4，地震测量的一般目的是利用遵循一次反射路径的地震能量，以得到关于地球内部结构的信息。
接收器获取的地震能量可包含向上传播的地震能量和/或向下传播的地震能量，取决于接收器的位置和取决于事件。例如，沿图1中所示临界折射路径8传播的地震能量当入射到水-海床界面(向上传播)时将部分地传入水柱和部分地被反射回到海床10中。这样，一个临界折射事件将纯粹包含海底5上方的向上传播向地震能量，但将含有海底5下方的向上传播和向下传播的地震能量。作为另一个例子，沿图1中所示直达路径6传播的地震能量当入射到水-海床界面5时将部分地传入海床和部分地反射回到水柱中。因此，直达事件将包含海底5上方的向上和向下传输的地震能量，但将只含有海底下方的向下传播的能量。所以，往往感兴趣的是把接收器4获取的地震数据分解成海底5上方或下方的上行组分和下行组分。例如，在4-c地震测量中，可能感兴趣的是把在接收器记录的压强和垂直质点速度分解成海底上方的上行和下行组分。已经提出了各种能把地震数据分解成上行和下行组分的滤波器。在K.M.Schalkwijk等的文章“两步分解对多分量海底数据的应用理论和案例研究”(J.Seism.Expl.Vol.8 pp261-278(1999))中能找到一个例子，它说明刚好在海底上方的压强下行组分和上行组分能表示为P-(f,k)=12P(f,k)-P2q(f,k)z(f,k),]]>P+(f,k)=12P(f,k)+p2q(f,k)(f,k),---[1]]]>这里P是在接收器获取的压强，P-是在海底上方的压强上行组分，P+是在海底上方的压强下行组分，f是频率，k是水平波数，Z是在接收器获取的垂直质点速度分量，p是水的密度，q是水层中的垂直慢度。
可以看到，式(1)中的表达式要求组合接收器记录的地震数据两个分量。这些滤波器是必须组合所获取的地震数据的两个分量的实例。还可能必须组合所获取的地震数据的两个或更多个分量，以把所获取的地震数据分解成p波和s波(压缩波和剪切波)分量，或从地震数据中去个水平面多重事件。
组合接收器获取的地震数据不同分量时的一个问题是地震数据的不同分量相对于其他分量可能未被正确地校准。当被组合的两个分量如式(1)所示为压强和垂直质点速率时情况更是如此。在获取压强所用的水中检波器和获取垂直质点运动所用的地震检波器之间，其耦合及脉冲响应通常是不同的。在压强和垂直质点速度能被组合之前，必须针对这些差别来校准数据。这可通过开发一个校准滤波器来完成，它可补偿水中检波器和地震检波器之间在耦合和脉冲响应方面的差别。
Schalkwijk等已经提议，校准问题的解决可假定地震数据的一个分量已被正确记录，然后针对假定被正确记录的分量来校准地震记录的其他分量。通常，假定水中检波器是耦合得好的，因此把压强记录取作是正确的。然后针对压强来校准质点速度的垂直分量，以补偿水中检波器和垂直地震检波器之间在耦合和脉冲响应方面的差别。所以，Schalkwijk等提议上述式(1)应修改成对垂直质点速度应用校准滤波器。他们提议上述对海底上方压强下行组分给出的等式应被修改成P+(f,k)=12P(f,k)+a(f)P2q(f,k)Z(f,k),---(2)]]>
在式(2)中的a(f)代表依赖频率的校准滤波器。式(2)中其余项的意义与式(1)中的相同。
由Schalkwijk等提议的用于确定校准滤波器a(f)的方法是使得只含有一次反射的那部分数据在海底之上的下行压强组分的能量极小化。沿一次反射路径传播的地震能量在接收器位置恰在海底之上向上传播，于是，对于只含有一次反射的数据，恰在海底之上的压强下行组分应为零。Schalkwijk提议，使用最小二乘法能找到一个校准滤波器，使在只含有一次反射事件的窗口中的下行压强能量极小化。一旦以这种方式确定了校准滤波器a(f)，便把它应用于垂直质点速度的整个数据集。
存在地震能量从震源到接收器的各种路径，这意味着在实际地震测量中接收器获取的数据将包含对应于多于一个可能路径的若干事件。这些事件将在震源1激发之后的不同时刻发生，因为地震能量的不同路径有不同的与之关联的走时。图2是接收器4可能获取的地震数据的示意显示，它显示出接收器4记录的地震能量振幅是自震源1激发开始的时间的函数。图2显示一个对应于直达路径6的直达事件、一个对应于临界折射事件8的临界折射事件、一个对应于一次反射路径9的一次反射事件以及一个对应于水层多重路径7的水层多重事件16。(在实际上，一个接收器获取的数据将含有来自不同地质构造的多个一次反射事件、多个临界折射事件以及由不同水平面多重路径产生的多个水平面多重事件。为便于解释，图2中对每种类型只显示一个事件。)为了应用Schalkwijk等的方法确定校准滤波器，必须选择一个时间窗中的数据，该时间窗只含有一次反射事件15，如图2中所示时间窗A。

发明内容
本发明提供一种方法，用于处理从在介质中传播的地震信号中得到的多分量地震数据，该方法包含如下步骤选择地震数据的第一部分，其中只含有由地震能量的临界折射产生的事件；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器，该第一校准滤波器是要用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
由Schalkwijk等提议的方法有一个缺点，即需要人工拾取只含有一次反射事件的时间窗。一次反射事件不是在震源激发之后接收器获取的头一批事件，所以不能被自动拾取。又一个缺点是在某些情况中，例如如果震源有长的信号特征(Signature)，则可能难于区分直达波到达和一次反射事件，因此可能难于孤立出正确的事件。直达事件含有向下传播的地震能量，因此，使用一个无意中包含了直达事件的时间窗将不能对校准滤波器给出正确的结果，因为确定校准滤波器的方法假定选择的数据只含有上行能量。Schalkwijk等的方法的又一个问题是在浅水中的水层多重事件可能以与一次反射事件基本相同的时刻到达，这再次使得难于拾取一个只含有一次反射事件的时间窗。
本发明利用这样的事实，即临界折射事件恰在海底之上处只包含上行地震能量。这样，选择只含有一个或多个临界折射事件的时间窗使得有可能通过最小化那个时间窗中恰在海底之上下行压强能量的技术来确定校准滤波器a(f)。
本方法特别有利于应用到长炮检距(offset)数据的情况。如图3中所示，当炮检距(即震源和接收器之间的水平距离)增大时，第一临界折射事件到时增大要比直达事件到时增大得慢，当炮检距大于O1时，接收器处的第一到达不是直达事件，而是临界折射事件。就是说，在长炮检距的情况下，图2中的临界折射事件14(图3中显示两个临界折射事件)将在直达事件13之前到达，于是成为接收器处的第一到达。当把本发明应用于炮检距足够大的数据使得接收器获取的第一事件是临界折射事件时，有可能使用只覆盖接收器获取的第一事件的时间窗-这使得有可能使用自动拾取方法确定该时间窗。如果在直达事件之前有若干个临界折射事件到达接收器，如对于图3中的远炮检距有两个临界折射事件先于直达事件到达，则所有这些临界折射事件可被包括在该时间窗中。
图4是与图2对应的示意图，但显示的是当炮检距足够大时的事件到时，此时第一到达是临界所折射事件。在这种情况中，可通过选择只包括临界折射事件的时间窗B和使这一时间窗中在海底之上的下行压强能量极小化来应用本发明。
本发明的又一个好处是本方法可应用于在浅水中获取的地震数据。尽管在浅水中获取的地震数据中的水层多重事件可能与一次反射事件重合，但它们不与临界折射事件重合。所以，选择只包括临界折射事件的时间窗可保证该时间窗不能含有水层多重事件。本发明还能克服当所用震源有长的震源特征信号时所产生的问题。
本发明的一个优选实施例进一步包含如下步骤选择地震数据的第二部分，其中只包含由地震能量的一次反射产生的事件；以及由这地震能量第二部分确定第二校准滤波器，这第二校准滤波器用于相对地震数据第二分量来校准地震数据第一分量。它可进一步包含由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器的步骤。
与Schalkwijk等提议的方法关联的又一个问题是正确的校准滤波器a(f)除了依赖于波频率。可能还很依赖于波数。然而，Schalkwijk提议的校准滤波器只依赖于频率，而且还是纯粹从低波数地震数据中导出的。在本发明的一个实施例中，从临界折射事件得到的滤波器与从一次反射事件得到的滤波器组合，并由这两个单个滤波器得到一个依赖于波数的滤波器。例如，可通过在从临界折射事导出的滤波器和从一次反射事件导出的滤波器之间进行内插来得到依赖于波数的滤波器。
本发明的第二方面提供一种方法，用于处理从在介质中传播的地震信号中得到的多分量地震数据，该方法包含如下步骤选择地震数据中与第一波数区间对应的第一部分；由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器；选择地震数据中与不同于第一波数区间的第二波数区间对应的第二部分；由这地震数据第二部分确定第二校准滤波器；以及由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器，该依赖于波数的校准滤波器是要用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
本发明的第三方面提供一种方法，用于处理从在介质中传播的地震信号中得到的多分量地震数据，该方法包含如下步骤选择地震数据的第一部分，其中的第一到达只含有海底之上向上传播的地震能量；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器，该第一校准滤波器是要用于相对于地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
本发明可应用于第一个到达的且只含有海底之上上行能量的任何事件。例如，在远炮检距处，第一到达可能不是临界折射事件，但无论如何只包含海底之上的上行波，例如已被捕获到海床地下薄层中的波，本发明可应用于这类事件。
本发明可进一步包含使用第一校准滤波器或使用依赖于波数的校准滤波器校准地震数据第一分量的步骤。
本发明的第四方面提供一种地震测量方法，包含如下步骤激发一个地震能量源；在空间上与震源分离的接收器处获取地震数据；以及利用上文定义的方法处理地震数据。
本发明的第五方面提供一种处理多分量地震数据以确定一个校准滤波器的装置，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该装置包含选择地震数据第一部分的工具，该第一部分中只含有由地震能量的临界折射产生的事件；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器的工具。该装置可包含一个可编程数据处理器。
本发明的第六方面提供一种处理多分量地震数据以确定一个校准滤波器的装置，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该装置包含选择地震数据第一部分的工具，该第一部分中的第一到达只含有海底之上向上传播的地震能量；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器的工具。
本发明的第七方面提供一种处理多分量地震数据以确定一个校准滤波器的装置，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该装置包括选择地震数据中与第一波数区间对应的第一部分的工具；由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器的工具；选择地震数据中与不同于第一波数区间的第二波数区间对应的第二部分的工具；由这地震数据第二部分确定第二校准滤波器的工具；以及由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器的工具。
该装置可包含一个可编程数据处理器。
本发明的第八方面提供一个存储介质，其中含有用于上文定义的装置的程序。
本发明还提供一种确定第一校准滤波器的方法，该滤波器用于相对多分量地震数据的第二分量来校准多分量地震数据的第一分量，该方法包含如下步骤选择地震数据的第一部分，其中只含有由地震能量的临界折射产生的事件；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器。
本发明还提供一种确定依赖于波数的校准滤波器的方法，该滤波器用于相对多分量地震数据的第二分量来校准多分量地震数据的第一分量，该方法包含如下步骤选择地震数据中与第一波数区间对应的第一部分；由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器；选择地震数据中与不同于第一波数区间的第二波数区间对应的第二部分；由这地震数据第二部分确定第二校准滤波器；以及由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器。
本发明还提供一种确定第一校准滤波器的方法，该滤波器用于相对多分量地震数据的第二分量来校准多分量地震数据的第一分量，该方法包含如下步骤选择地震数据的第一部分，其中只含有海底之上向上传播的地震能量；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器。


现在将参考附图以示例方式描述本发明的优选实施例，在附图中图1是地震测量示意图；图2是在图1的地震测量中一个接收器获取的地震能量示意图；图3是地震能量到时作为震源和接收器之间炮检距(offset)的函数的变化示意图；图4是图1所示地震测量中在长炮检距时获取的地震能量示意图，用于说明本发明的方法。
图5是在图1的地震测量布置中接收器记录的压强示意图；图6和图7是根据先有技术途径由图5所示压强数据得到的海底之上上行和下行压强组分；图8和图9是根据本发明的方法由图所示压强数据得到的海底之上上行和下行压强组分；
图10是本发明方法的示意方块流程图；以及图11是根据本发明的装置的方块示意图。
具体实施例方式
图5显示地震测量(如图1中所示测量)中一个4-c接收器记录的典型压强数据。图5中的X轴指出震源和接收器之间的炮检距，y轴指出激发地震震源后的时间。这些数据是共接收器数据，是使用单个接收器和震源直线阵列获取的，其每对相邻震源的间距为50m。每道波形代表当一个震源被激发时接收器获取的压强，所获取压强的振幅是沿x方向。
应该指出，在一个阵列中的不同接收器可能有不同的耦合、不同的仪器响应等，即使所有接收器在标称上是彼此完全相同的。所以，在一个接收器阵列中一个接收器获取的数据所要求的校准滤器多半不同于该阵列中另一个接收器获取的数据所要求的校准滤波器。所以本发明优选地应用于共接收器道集(gather)，并对每个共接收器道集确定一个单独的校准滤波器。
图5中所示压强数据含有大量地震事件。标为13的事件是直达波，将会看到，当炮检距的大小不超过1000m左右时它是第一到达。标为14的事件是临界折射事件，将会看到，当炮检距的大小显著大于1000m时，这是第一到达。
图6和图7显示图5所示压强的海底之上上行组分(图6)和海底之上下行组分(图7)，它们是使用上文式(1)中给出的滤波器得到的。就是说，图6和图7中所示上行和下行组分是在压强数据与垂直质点速度数据(未示出)被彼此正确校准的假定下得到的。仔细观察图6和图显示这一假定是不正确的。特别是，临界折射事件14只含有由海底之上的上行能量，所以只应出现在上行压强组分中而不应出现在下行压强组分中。然而，将会看到，上行临界折射事件已泄漏到图7中所示下行压强组分中，这表明校准是不令人满意的。
根据本发明，由临界折射事件14确定一个校准滤波器。如前文所述，对于震源至接收器的炮检距显著大于1000m时获取的各道波形，临界折射事件是接收器获取的第一到达，并与其后的事件很好地分离。所以有可能为这些波形道定义一个时间-炮检距窗口，它只包括第一临界折射事件，于是只包括上行能量。
一个适当的时间-炮检距数据窗口示于图5中，即区域C。将会看到这一区域包括炮检距在-3000m至大约-2100m时获取的波形道。对于在这一炮检距区间的每道波形，区域C定义一个时间窗，它只包括第一折射事件(在每个选定的波形道中它是第一到达)。应该指出，一个特定波形道的时间窗的中心点对于各波形道不是恒定不变的，而是随着炮检距的增大而增大。
然后，在数据选定部分C中的能量只应是上行能量的假定下，计算垂直速度分量的校正滤波器。可以以任何适当的方式确定该校准滤波器。特别是，可以如Schalkwijk等的方法中那样使用最小二乘过程寻找使下行压强组分的能量极小化的校准滤波器，从而确定校准滤波器a(f)。一旦已经确定适当的校准滤波器a(f)，则可使用式(2)确定修正的滤波器用于确定海底之上压强上行组分和下行组分，或者一般地可把滤波器a(f)应用于垂直分量数据的整个道集，然后，被校准的垂直分量数据能用作需要将垂直分量与任何其他地震分量组合的任何过程的输入。
在正炮检距在2100至3000m区域的相应区域中存在另一部分适当的数据。本方法的一个可能实现应通过定义第二区域来使用这两个区域，这第二区域类似于图5中的区域C，其炮检距在+2100m至+3000m区间，并以此确定第二校准滤波器。然后，由这两个窗口确定的两个滤波器可被平均。然而，这不是对所有数据集都可能做到，因为一个接收器道集不一定有同量的正、负炮检距，因此，具有被清楚分离的临界折射事件的区域可能只存在于正炮检距或负炮检距。
图8和图9显示，使用上文式(2)中给出的那类滤波器并使用由类似图5的区域C的地震数据所确定的校准滤波器a(f)，将图5的压强数据分解成海底之上上行组分和下行组分的结果。应该指出的是，临界折射事件14主要出现在图8的上行压强组分中，而且几乎完全从图9的下行压强组分中消失。这表明图8和图9的分解显示地比图6和图7的分解更准确，因为预期只在上行压强组分中发生临界折射事件。
还应指出，图8的上行压强组分中的一次反射事件强于图6的上行压强组分中的一次反射事件。这表明从长炮检距处的临界折射事件中找出的校准滤波器也适用于低炮检距。
图10是方块流程图，说明本发明方法的一个实施例。
开始时，在步骤17获取地震数据。例如，这可以是在图1所示的那类测量中获取的。
或者本发明可应用于先已存在的地震数据。所以步骤17可由替代步骤18替代，步骤18从存储器中检索先已存在的地震数据。
在步骤19选择一个适当的炮检距区间。在上文参考图5描述的举例中，步骤19包括选择从-3000m至-2100m的炮检距区间。
在步骤20，为选定炮检距区间的每道波形确定地震确定的第一到达(这可认为是为每道波形选择一个时间窗，于是定义一个炮检距-时间窗)。假定在步骤19已正确地选定炮检距区间，则在选定炮检距区间内的每道波形中的第一到达将是临界折射事件，如事件14。由于该事件是每道波形中的第一个事件，故可使用自动拾取方法完成步骤20，当然也可代之以人工进行。
在步骤21，确定一个校准滤波器，它是对选定炮检距区间和时间窗中数据的最佳拟合。这是通过使用式(2)由接收器记录的压强和垂直质点速度计算海底之上下行压强组分并找出使压强下行组分极小化的校准函数来完成的。
在步骤22，滤波器a(f)被应用于在步骤17获取的或在步骤18检索出的地震数据垂直分量的全部所希望的波形道。
在步骤23，校准后的垂直分量数据被用作需要组合若干地震分量的任何过程的输入。例如，使用式(2)和在步骤21确定的校准滤波器可以确定滤波器，供确定海底之上上行和下行压强组分。
如果希望的话，步骤22和23可被略去。在这种情况下，由步骤21确定的校准滤波器可被输出供显示或被存储供其后使用。
在本发明的另一实施例中，通过把Schalkwijk等的解决途径与本发明组合，可确定一个依赖于波数的滤波器。在这一实施例中，由发生在长炮检距处的临界折射事件确定一个校准滤波器，如上文参考图10的步骤17至21描述的那样。然后，由可能在其中定义只含有一次反射事件的时间-炮检距窗口的那些波形道，确定第二校准滤波器。对这些波形道，以Schalkwijk等描述的方式确定一个校准滤波器。在图5上指出了得到这一滤波器的适当数据区，如区域D所示。
然后将由长炮检距的临界折射事件确定的校准滤波器与由低炮检距的一次反射事件确定的校准滤波器组合，从而产生一个依赖于波数的校准滤波器。可使用内插技术组合这些滤波器以确定适用于给定炮检距的滤波器。
在这一实施例中，图10中的步骤22代之以使用依赖于波数的校准滤波器来校准垂直分量的步骤。另一种作法是可略去步骤22和23，于是依赖于波数的校准滤波器能被输出或被存储供将来使用。
得到依赖于波数的校准滤波器的另一种方式是为步骤19选定的炮检距区间中的每个单独波形道计算一个校准滤波器。在这另一个实施例中，对步骤19选定的炮检距区间中的每个波形道(或多个选定波形道)完成步骤20和21，从而对若干不同的波数确定各个校准波波器。另一种作法是，在步骤19选定的炮检距区间中的波形道可被分组，并对每组波形道能确定一个校准滤波器，例如使用最小二乘法。这也是造成用于若干不同波数的校准滤波器。
一旦已经得到用于若干不同波数的校准滤波器，便有可能在这些校准滤波器之间内插和/或由这些校准滤波器外推，从而得到一个依赖于波数的校准滤波器。然而，这一方法只能适用于只包含一次反射的时间-炮检距窗口(即图5中的窗口D)，因为对于折射事件，其垂直慢度为常数。这个依赖于波数的校准滤波器可被立即使用，或者可以被输出和存储供将来使用。
又一个不同的方法是围绕若干个有不同垂直慢度的折射事件定义若干时间-炮检距窗口，并确定多个校准滤波器(从每个窗口的数据能得到一个校准滤波器)。通过在这些校准滤波器之间内插和/或由这些校准滤波器外推，能得到一个依赖于波数的校准滤波器。如果希望的话，由只含一次反射的时间-炮检距窗口确定的一个或多个校准滤波器也能用于这内插和/或外推。同样，这个依赖于波数的校准滤波器可被立即使用，或者可以被输出和存储供将来使用。
应该指出，在图5中，在长炮检距处，一次反射事件被其他事件掩盖。所以，在长炮检距处，由于难于确定只含有一次反射事件的时间窗，使用Schalkwijk等的方法计算可靠的校准滤波器是极其困难的。再有，即使对于图5中的长炮检距波形道能够确定只含有一次反射事件的时间窗，这也只能由人工拾取方法完成而不能实现自动化。
上文已经参考一个校准滤波器描述了本发明，该滤波器在压强已被准确记录的假定下相对压强来校准垂直质点运动。然而，本发明不限于此，原则上该方法能用于在垂直质点运动已被准确记录的假定下确定一个校准滤波器，用于相对垂直质点运动来校准压强。
图11是根据本发明的装置34的示意方框图。该装置能实现根据本发明的方法。
装置34包含一个可编程数据处理器27，带有程序存储器28(例如以只读存储器ROM的形式)存储一个程序，该程序用于控制数据处理器27按本发明的方法处理地震数据。该装置进一步包含非易失读/写存储器29，用于存储例如在没有电源时必须保持的任何数据。由一个随机存取存储器(RAM)30向该数据处理器提供一个“工作”存储器或“暂时存储器”。提供了一个输入设备31，例如用于接收用户命令和数据。提供了一个输出设备32，例如用于显示关于该方法的进展和结果的信息。输出设备可以是例如打印机、可视显示单元或输出存储器。
可经由输入设备31提供供处理的地震数据，或者可选地由机器可读存储器33提供。
用于操作该装置和用于完成前文所述方法的程序存储在程序存储器28中，它可作为半导体存储器来实现，例如众所周知的ROM型存储器。然而，该程序可存储在其他任何适当的存储介质中，如磁数据载体28a(如“软盘”)或CD-ROM28b。
权利要求
1.处理从在介质中传播的地震信号中得到的多分量地震数据的方法，该方法包含如下步骤选择地震数据的第一部分，其中只含有由地震能量的临界折射产生的事件；以及由该地震数据第一部分确定第一校准滤波器，该第一校准滤波器将要相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
2.如权利要求1中的方法，其中地震数据第一部分是以长的震源-接收器炮检距获取的数据。
3.如权利要求1或2中的方法，其中第一分量是质点运动的垂直分量，第二分量是压强。
4.如权利要求1或2中申明的方法，其中第一分量是压强，第二分量是质点运动的垂直分量。
5.如权利要求1、2、3或4中的方法，其中确定第一校准滤波器的步骤包含对地震数据的选定部分，使第二分量的下行组分直接在海底之上的能量最小化。
6.如前述权利要求的任何一个中的方法。进一步包含如下步骤；选择地震数据的第二部分，其中只含有由地震能量的一次反射产生的事件；以及由该地震数据第二部分确定第二校准滤波器，该第二校准滤波器将要相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
7.如权利要求6中的方法，进一步包含由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器的步骤。
8.处理从在介质中传播的地震信号中得到的多分量地震数据的方法，该方法包含如下步骤选择地震数据中与第一波数区间对应的第一部分；由该地震数据第一部分确定第一校准滤波器；选择地震数据中与不同于第一波数区间的第二波数区间对应的第二部分；由该地震数据第二部分确定第二校准滤波器；以及由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器，该依赖于波数的校准滤波器将要相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
9.如权利要求8中的方法，其中第一波数区间对应于基本上只含有临界折射事件的地震数据，而第二波数区间对应于基本上只含有一次反射事件的地震数据。
10.处理从在介质中传播的地震信号中得到的多分量地震数据的方法，该方法包含如下步骤选择地震数据的第一部分，其中的第一到达只含有海底之上向上传播的地震能量；以及由该地震数据第一部分确定第一校准滤波器，该第一校准滤波器将要相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量。
11.如前述权利要求的任何一个中的方法，进一步包含使用第一校准滤波器校准地震数据第一分量的步骤。
12.如权利要求7、8或9中的方法，进一步包含使用依赖于波数的校准滤波器校准地震数据第一分量的步骤。
13.地震测量方法，包含如下步骤激发一个地震能量源；在空间上与震源分离的接收器处获取地震数据；以及利用权利要求1至12中的任何一个所限定的方法处理地震数据。
14.处理多分量地震数据以确定一个校准滤波器的装置，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该装置包含选择地震数据第一部分的工具，该第一部分中只含有由地震能量的临界折射产生的事件；以及由该地震数据第一部分确定第一校准滤波器的工具。
15.处理多分量地震数据以确定一个校准滤波器的装置，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该装置包含选择地震数据第一部分的工具，该第一部分中的第一到达只含有海底之上向上传播的地震能量；以及由这地震数据第一部分确定第一校准滤波器的工具。
16.处理多分量地震数据以确定一个校准滤波器的装置，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该装置包含选择地震数据中与第一波数区间对应的第一部分的工具；由该地震数据第一部分确定第一校准滤波器的工具；选择地震数据中与不同于第一波数区间的第二波数区间对应的第二部分的工具；由该地震数据第二部分确定第二校准滤波器的工具；以及由第一校准滤波器和第二校准滤波器确定一个依赖于波数的校准滤波器的工具。
17.如权利要求14或15中的装置，进一步包含使用第一校准滤波器校准地震数据第一分量的工具。
18.如权利要求16中的装置，进一步包含使用依赖于波数的校准滤波器校准地震数据第一分量的工具。
19.如权利要求14至18的任何一个中的装置，进一步包含一个可编程数据处理器。
20.一种存储介质，其中含有如权利要求19中限定的装置所使用的程序。
全文摘要
一种确定校准滤波器的方法，该校准滤波器用于相对地震数据的第二分量来校准地震数据的第一分量，该方法包含由地震数据中只含有由地震能量的临界折射产生的事件的那部分地震数据来确定校准滤波器。该方法特别适用于长炮检距数据，因为此时的第一到达将是临界折射事件并可使用自动拾取方法。本发明还提供一个依赖于波数的校准滤波器，它是由两个校准滤波器得到的，其中一个是由一个炮检距区间中的数据得到的，另一个是由另一个炮检距区间的数据得到的。
文档编号G01V1/00GK1633609SQ03803635
公开日2005年6月29日 申请日期2003年1月9日 优先权日2002年1月11日
发明者约翰·O·A·罗伯特思恩, 阿斯勒乌·斯特勒莫恩·莫尔波, 德克－简·万·马嫩 申请人:维斯特恩格科地震控股有限公司