一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法，属于地球物理勘探中的地震资料处理领域。本方法的前提条件是：在采集施工过程中采用非变观测系统，而且仪器通道号域记录中的相邻道记录的有效波具有相似性；本方法包括：(1)数据输入；(2)炮点域常规预处理，然后按炮线号分选数据后再按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据；(3)将炮点域转换成仪器通道号域；(4)消除随机干扰；(5)将仪器通道号域转换成炮点域；(6)将步骤(5)得到的波场分离后的数据从地震勘探资料处理系统中输出。利用本发明方法可以获得良好的波场分离效果，并且大大提高了处理成果的品质。
【专利说明】一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地球物理勘探中的地震资料处理领域，具体涉及一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法，用于多源地震勘探的地震波场的分离和干扰波的压制处理。
【背景技术】
[0002]可控震源的多源地震勘探是一种特殊的原始资料采集施工方法，为提高施工效率，同时有多个震源参与施工，密集激发导致记录中出现大量的重叠炮现象，即原始记录中会有大量的重叠炮记录存在，因此地震资料叠前去噪是勘探地震资料处理的关键问题之一。由于原始地震记录中的重叠炮通常是以相干干扰的形式，与正常的反射波记录混合存在于记录中，它们的能量、频率相当，波组无明显规律可寻，所以难以实现重叠炮记录的压制。为了使重叠炮记录不对处理成果产生过大的负面影响，现有技术中解决该问题的办法有:在采集时将不同激发点的放炮时间间隔一段时间，处理中对深部重叠炮记录不做针对性的处理，只是利用叠加对其进行压制或是进行底切除；对于出现在浅、中部的重叠炮记录，一般采取部分切除进行处理，以确保主要目的层的信号不会受到严重的影响。但这些现有的办法都不能适用于多源地震勘探中普遍存在的重叠炮的压制问题，而且其处理结果也不利于开展叠前属性的提取和含油气性研究。随着勘探工作的不断深入，解释对处理成果的要求越来越高，为了满足高处理品质的要求，需要进行精细的波场分离处理。
[0003]地震勘探的原始资料采集需在施工前设计好观测系统，以便施工，观测系统是定义炮点和检波排列分布及其相对关系的，它分有变观和非变观两类，变观测系统是指炮点和检波排列的相对关系在整块三维或整条二维测线施工范围内有变化，非变观测系统则是指炮点和检波排列的相对关系在施工中没有变化。
[0004]针对变观测系统和非变观测系统的采集情况，一种基于共炮检距域FX反褶积的波场净化处理方法(请参考专利号为201110328402.0的专利“一种波场净化处理方法”)可以适应于多源地震勘探中的重叠炮的压制，但在三维勘探中多炮线、多检波线的观测方式下，基于共炮检距域的方法需按炮线、检波线分选数据，在处理中抽选数据极为繁琐，效率低。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法，适用于非变观测系统的情况，用来提高地震资料处理的效率，解决重叠炮干扰问题，使存在大量重叠炮记录资料的处理得到更为理想的成像效果，同时也压制随机干扰，提高信噪比。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法，应用所述方法的前提条件是:在采集施工过程中采用非变观测系统，而且仪器通道号域记录中的相邻道记录的有效波具有相似性；
[0008]所述方法利用地震勘探资料处理系统进行波场分离处理，具体包括以下步骤:
[0009](1)数据输入；所述数据包括原始数据、测量数据和观测系统；
[0010](2)炮点域常规预处理，然后按炮线号分选数据后再按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据；
[0011](3)将炮点域转换成仪器通道号域:对步骤(2)得到的按物理位置重排后的炮记录数据按仪器通道号进行分选，得到仪器通道号域记录数据；
[0012](4)消除随机干扰:在步骤(3)得到的仪器通道号域记录数据上，利用随机干扰消除方法将重叠炮记录和随机噪音压制掉，得到压制掉重叠炮记录的数据；
[0013](5)将仪器通道号域转换成炮点域:对步骤⑷得到的压制掉重叠炮记录的数据按炮号分选数据，得到波场分离后的数据；
[0014](6)将步骤(5)得到的波场分离后的数据从地震勘探资料处理系统中输出。
[0015]所述步骤(2)中的所述炮点域常规预处理是指解编、空间属性定义、近地表静校正和振幅恢复预处理；
[0016]所述步骤(2)中的所述按炮线号分选数据后(对于二维只有一个炮线号，因此就不需要按炮号线分选)再按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据是这样实现的:将定义好的空间属性加载到步骤(I)输入的原始数据的道头里，通过地震勘探资料处理系统中的记录分选模块将炮线号设为主分选后，所述记录分选模块自动按炮线号分选数据；然后对按炮线号分选好的数据按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据。
[0017]所述步骤(3)中，所述按仪器通道号分选数据是这样实现的:通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块将仪器通道号设为主分选后，记录分选模块自动按记录道头里的仪器通道号分选数据。
[0018]所述步骤(4)中的所述随机干扰消除方法包括FX反褶积或多项式拟合方法等。利用这些随机干扰方法使得结果具有很高的振幅保真度、有效波成分损失小的优点。
[0019]所述步骤(5)中按炮号选取数据是这样实现的:通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块将炮号设置成主分选、仪器通道号设为次分选后，记录分选模块自动按记录道头里的炮号和仪器通道号分选数据。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0021](I)利用本发明方法可以获得良好的波场分离效果，大大提高了处理成果的品质；
[0022](2)本发明方法具有很高的振幅保真度、有效波成分损失小的优点，能保持原有的波组特征，因此为后续的叠前属性的提取和含油气性研究奠定了良好的基础，因此，该发明方法在提高原始资料采集效率、提高处理成果的品质和可解释性方面也具有很好的应用前景。【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法的步骤框图。
[0024]图2-1是本发明基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法实施例中的含重叠炮的原始地震记录。
[0025]图2-2是对图2-1中的原始地震记录增加了 2炮重叠炮的地震记录。
[0026]图2-3是对图2-2中的原始地震记录利用本发明基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法处理后得到的分离掉重叠炮后的地震记录。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0028]本发明的应用前提条件是:观测系统没有无规律的变观情况，炮点较为密集(即按仪器通道号分选的记录，其相邻记录道有相似性。在地层倾角大、构造复杂地区，炮点的密度要求应高点；在地层倾角小、构造平缓地区，炮点的密度要求可低点。现有的观测系统都能满足，如炮间距为50、100、200米等)，仪器通道号域记录中的相邻道记录的有效波具有较好的相似性，即炮点和/或(意思是可以同步移动或单一移动)接收排列的移动在一定的范围内具有线性特点、或炮点和接收排列同步移动(如炮点位置移动50米，接收排列也同样移动50米)。所述接收排列是指地震勘探中野外资料采集时用来接收记录的设备。所述一定的范围是指:资料采集施工是按子区块逐步实施的，只要在子区块内满足条件即可。所述线性特点是指:实际施工中炮点(可控震源)的移动需按观测系统设定的位置激发，施工可以不分先后次序进行采集记录，通过第(2)步按炮线和炮点的物理位置依次选取炮记录，可使炮记录的位置恢复原有观测系统的线性特点。
[0029]这一条件往往在大部分探区都能得到满足，也就是说现有的多源地震资料一般都能满足该前提条件。常见的常规观测系统都具有该前提条件所描述的特点。因此，就为该发明能够获得良好的应用效果创造了条件。本发明方法可以应用于2维地震资料，也可以应用于3维地震资料。
[0030]如图1所示，一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法，具体包括以下步骤:
[0031](I)数据输入，包括原始数据、测量数据、观测系统等信息；
[0032](2)炮点域常规预处理，即实现解编、空间属性定义、近地表静校正和振幅恢复预处理。实现解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复预处理的具体实施方法:所述解编是将地震勘探原始记录的时序记录转换成道序记录；所述空间属性定义是利用野外采集施工中获得的测量数据、观测系统等信息，建立炮点、检波点、共反射点关系文件；所述近地表静校正是利用空间属性文件、炮记录的初至时间(由处理员拾取)、炮检点的坐标、高程、地震处理基准面(由用户给定)、替换速度(由用户给定)等信息求取炮点和检点的静校正量；所述振幅恢复是补偿道内振幅差异，补偿道间、炮间振幅差异；解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复是地震勘探资料处理中的基础工作，分别是利用地震勘探资料处理系统(如WesternGeco公司的处理软件(Omega);或CGG公司的处理软件(Geocluster)；或Paradigm公司的处理软件(FOQJS);或LandMark公司的处理软件(PROMAX))中的解编模块、空间属性定义模块、近地表静校正模块、球面扩散及吸收补偿模块和地表一致性振幅补偿模块来实现的；
[0033]在完成上述预处理后做的工作后，按炮线号(炮线中包括多个炮记录(炮号，二维地震勘探就只有一条炮线，三维地震勘探中会有多条炮线)分选数据后再按炮点的物理位置进行重排。按炮点的物理位置进行重排是指按炮点地理位置的分布，从一端到另一端的依次进行选取(3维地震勘探的炮点通常分布成方阵形，施工中为了提高效率，炮点激发不一定是按地理位置的次序依次进行的。为了满足本方法的应用前提条件:仪器通道号域记录中的相邻道记录的有效波具有相似性，需要再按炮点的物理位置进行重排记录)。按炮线号分选数据的具体实施方法是:将定义好的空间属性加载到地震记录的道头里，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块(该模块是处理系统中十分常规的模块，它能根据处理员的需要，实现处理域的变换)。在二维地震勘探中，按炮点的物理位置重排数据即可。在三维地震勘探中，炮点的布置是延线有规律的，先按炮线分选好的记录数据，再将按炮线分选好的记录数据的次序按炮点的物理位置重排后，可以得到有效波的相干性好的结果；分选是地震勘探资料处理中的术语，是将数据体(记录道的集合)的排序从一种方式转换成另一种方式。本发明中数据、记录、记录数据都是同一概念。
[0034](3)按仪器通道号分选数据(指预处理后，按物理位置重排后的全部炮记录数据)。按仪器通道号分选数据的具体实施方法:通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，按记录道头里的仪器通道号分选数据即可，将炮点域记录转换成仪器通道号域:
[0035]通常在炮点域中，炮记录的有效信号和重叠炮相干干扰记录是叠合在一起的，因此，各种随机干扰消除技术在炮点域的处理效果都受到限制。为了实现压制重叠炮记录的目的，本发明是利用干扰在不同域中反映的形式也不同的客观规律，将炮点域转换成仪器通道号域，(按仪器通道号分选数据的具体实施方法:通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将仪器通道号设为主分选、记录号设为次分选后记录分选模块自动按记录道头里的仪器通道号分选数据，此时记录号次序保持前面重排好的不变)，使记录中重叠炮干扰记录同相轴的相干性消失，重叠炮记录相干干扰转化为随机干扰，同时，有效波在仪器通道号域仍然具有很好的相关性，这就为重叠炮记录的压制奠定了良好的基础。
[0036](4)利用随机干扰消除方法将重叠炮记录压制掉:在分选好的仪器通道号域数据的基础上，利用随机干扰消除方法将强重叠炮记录压制掉，即可实现重叠炮记录压制。随机干扰消除方法为现有的，比如可以采用FX反褶积或多项式拟合等多道去噪的方法。
[0037](5)对步骤(4)得到的压制掉了重叠炮记录的数据按炮号选取数据得到波场分离后的数据。具体实施方法:在重叠炮记录压制后的基础上，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将炮号设置成主分选，仪器通道号为次分选，按记录道头里的炮号、仪器通道号分选数据即可，这样就完成了将仪器通道号域记录转换成炮点域记录，得到了波场分离后的数据。
[0038](6)波场分离后的数据(全部地震记录，只是压制掉了记录中的重叠炮记录和随机噪音)。该波场分离后的数据为后续的速度分析、剩余静校正、叠加、偏移成像打下了良好的基础。
[0039]图2-1所示的是没有加重叠炮的原始地震记录，图2-2所示的是加了 2炮重叠炮的地震记录，利用本发明方法对图2-2所示的地震记录进行处理，得到了图2-3所示的分离掉重叠炮后的地震记录，对比图2-1、图2-2和图2-3可以看出，利用本发明方法处理后，有效波没有改变，重叠炮记录已经消除了，因此获得的波场得到了很好的分离。
[0040]本发明方法可应用于可控震源地震勘探中密集激发出现的重叠炮记录的处理，也可应用于其它震源地震勘探记录中的重叠炮、机械等干扰的处理。[0041]上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述【具体实施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
【权利要求】
1.一种基于仪器通道号的消除随机干扰的波场分离处理方法，其特征在于:应用所述方法的前提条件是:在采集施工过程中采用非变观测系统，而且仪器通道号域记录中的相邻道记录的有效波具有相似性； 所述方法利用地震勘探资料处理系统进行波场分离处理，具体包括以下步骤: (1)数据输入；所述数据包括原始数据、测量数据和观测系统； (2)炮点域常规预处理，然后按炮线号分选数据后再按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据； (3)将炮点域转换成仪器通道号域:对步骤(2)得到的按物理位置重排后的炮记录数据按仪器通道号进行分选，得到仪器通道号域记录数据； (4)消除随机干扰:在步骤(3)得到的仪器通道号域记录数据上，利用随机干扰消除方法将重叠炮记录和随机噪音压制掉，得到压制掉重叠炮记录的数据； (5)将仪器通道号域转换成炮点域:对步骤(4)得到的压制掉重叠炮记录的数据按炮号分选数据，得到波场分离后的数据； (6)将步骤(5)得到的波场分离后的数据从地震勘探资料处理系统中输出。
2.根据权利要求1所述的基于仪器通道号的随机干扰消除的波场分离处理方法，其特征在于:所述步骤(2)中的所述炮点域常规预处理是指解编、空间属性定义、近地表静校正和振幅恢复预处理； 所述步骤(2)中的所述按炮线号分选数据后再按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据是这样实现的:将定义好的空间属性加载到步骤(I)输入的原始数据的道头里，通过地震勘探资料处理系统中的记录分选模块将炮线号设为主分选后，所述记录分选模块自动按炮线号分选数据；然后对按炮线号分选好的数据按炮点的物理位置进行重排得到按物理位置重排后的炮记录数据。
3.根据权利要求2所述的基于仪器通道号的随机干扰消除的波场分离处理方法，其特征在于:所述步骤(3)中，所述按仪器通道号分选数据是这样实现的:通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块将仪器通道号设为主分选后，所述记录分选模块自动按记录道头里的仪器通道号分选数据。
4.根据权利要求3所述的基于仪器通道号的随机干扰消除的波场分离处理方法，其特征在于:所述步骤(4)中的所述随机干扰消除方法包括FX反褶积或多项式拟合方法。
5.根据权利要求4所述的基于仪器通道号的随机干扰消除的波场分离处理方法，其特征在于:所述步骤(5)中按炮号选取数据是这样实现的:通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块将炮号设置成主分选、仪器通道号设为次分选后，所述记录分选模块自动按记录道头里的炮号和仪器通道号分选数据。
【文档编号】G01V1/28GK103454675SQ201210177420
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】邬达理, 胡中平, 熊艳梅 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院