一种三维地震资料的保边滤波方法
【专利摘要】本发明公开了一种三维地震资料的保边滤波方法，包括：1)计算梯度结构张量；2)计算地层横向不连续性度量；3)构造各向异性拉普拉斯滤波器；4)各向异性拉普拉斯滤波处理。该方法从常规的非线性各向异性扩散方程出发，将非线性各向异性扩散方程的右端空间导数项分裂为关于待处理数据的二阶导数项和关于扩散张量一阶导数项，对两项进行取舍推导出各向异性拉普拉斯滤波器模型，能够有效衰减三维地震资料的随机噪声，增强地震同相轴的空间一致性，并且能够保护有效信号和断层、裂缝等地层边缘和细节信号结构，该技术方案易于实现，可操作性强。
【专利说明】一种三维地震资料的保边滤波方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地震勘探【技术领域】，涉及一种叠后三维地震资料的保边缘随机噪声衰减方法，尤其是一种利用各向异性拉普拉斯滤波器进行三维地震资料保边滤波。
【背景技术】
[0002]地震记录中的随机噪声通常是多种因素综合产生的无规则干扰波，在地震记录的时间、空间域内随机分布，其频带相对较宽，完全覆盖了有效波的频段。随着油气勘探程度的不断提高，挖掘油气储量主要来源于那些隐蔽性强、空间延伸小且非常薄的储层，相应增加了震资料解释的复杂程度，由简单的地质构造解释逐步转向精细的结构解释与储层预测。随着地震勘探目标日益复杂化，要求叠后地震资料的构造解释和储层预测工作更为精细，而地震资料的低信噪比是影响地震解释与储层预测可靠性的主要因素。常规地震资料处理中使用的去噪技术有小波变换去噪[1]、f-x域预测滤波[2]、kl变换m、svd分解[4]等，这些方法大多利用了信号的空间相干特性，以牺牲横向分辨率达到提高信噪比的目的，容易使倾斜和弯曲同相轴受到衰减，并且会模糊和压制一些细微的信号结构，如小断裂、细河道等，甚至还能引起较大断距的断层两侧同相轴的错误连接，给精细的地震结构解释带来困难。因而，能够较好地保护地震数据的细微结构与断层、裂缝等边缘结构的叠后噪声衰减技术受到地球物理工作者的重视[5_7]。
[0003]基于各种偏微分方程的滤波方法是上世纪九十年代初兴起的一种数字图像增强技术，尤其基于非线性各向异性扩散方程的滤波方法，由于其特有的边缘保持性能和结构倾向去噪，很快在多个领域得到广泛关注和应用。Fhemers和Hockerte]首先将扩散滤波技术用于地震资料的解释性处理中，提出称为VAN-GOGH的各向异性扩散滤波技术。Lavialle等[9]结合面型和线型扩散滤波方程给出专门针对保护和增强断层构造的断层保持扩散滤波器。Kadlec等[1°]探索了能够保持层序特征的扩散滤波方法，用于增强地震数据中河道砂体特征的连续性，提高后续的河道自动识别和分割能力。由于非线性各向异性扩散滤波器的滤波性能受到多个参数选择的影响，Mueller[11]给出扩散滤波器中保边缘项的新构造途径，降低了扩散滤波器对参数选择的依赖性。孙习平等[12]通过考察有限差分法求解演变方程显式方法的优劣势，给出具有最优旋转不变性的各向异性扩散滤波步骤，可明显改善低信噪比资料的品质，突出地层接触关系，增强地震数据对层序体内部结构的成像能力。张尔华等[13]利用梯度结构张量直接计算地震数据的横向不连续性，结合一种指数函数，灵活地控制各向异性扩散滤波器的边缘保护性能。GomeZ[14]认为基于各向异性扩散方程的滤波方法通过扩散时间的迭代推移形成对原始数据的滤波作用，由于不好估计出获得最佳滤波效果的扩散时间，导致无法准确预测扩散滤波器的滤波性态。
[0004]基于偏微分方程的滤波理论最初由Perona和Maliktl6]在数字图像处理领域提出，他们构造了如下扩散滤波器模型:[0005]
【权利要求】
1.一种三维地震资料的保边滤波方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)计算梯度结构张量 首先利用有限差分方法计算三维地震数据U的梯度向量VC/，将梯度向量Vt/与其转置向量(Vf/f相乘得到初始张量矩阵，然后对初始张量矩阵的各个分量进行低通滤波处理，得到三维地震数据U对应的梯度结构张量J(VH)= 2)计算地层横向不连续性度量 首先对梯度结构张量J(W)进行矩阵特征分解:
2.根据权利要求1所述的高精度地层倾角估计方法，其特征在于，步骤I)中，梯度结构张量 !(▽{/)按照以下计算:
【文档编号】G01V1/36GK104020492SQ201310272387
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】高静怀, 王伟, 陈文超 申请人:西安交通大学