用于压制邻炮干扰的方法、系统和计算机可读介质与流程

文档序号:14248259阅读:224来源:国知局
用于压制邻炮干扰的方法、系统和计算机可读介质与流程

本发明涉及地震勘探领域,具体而言涉及用于压制邻炮干扰的方法、系统和计算机可读介质。



背景技术:

高精度一直是地震勘探追求的目标,随着地震勘探程度的不断提高和勘探领域的不断延伸,地震勘探逐渐朝着宽方位、高覆盖次数、高密度空间采样及高分辨率采集方向发展,但与此同时,这也使得采集成本越来越高,制约着勘探的进一步深入。

可控源高效采集技术通过缩短相邻震源放炮时间间隔可大幅度提高地震勘探的野外施工效率,有效降低地震勘探的生产成本,为解决上述矛盾提供了解决方案。尤其是独立同步扫描激发采集,其采用多组可控震源独立激发,相互间没有等待时间,可大大提高生产效率。但是由于其相邻炮点的扫描时间是重叠的,因此在接收排列上除了有主炮能量之外,还存在很强的邻炮干扰。这类干扰不仅会影响有效反射信号,使地震资料的品质大大降低,而且还会影响到初至拾取及静校正计算,因此,需要在资料处理中有效的压制这些邻炮干扰。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种用于压制邻炮干扰的方法,所述方法包括以下步骤:将同时震源数据分选到方位角-偏移距十字交叉道集;将所述方位角-偏移距十字交叉道集变换至频率-空间域;找到每个所述频率的阈值;根据所找到的所述阈值对地震波的振幅进行归一化;应用频变均值滤波器对所述邻炮干扰进行处理。

在一个示例中,通过在时间方向上做傅里叶变换将所述方位角-偏移距十字交叉道集变换至频率-空间域。

在一个示例中,所述阈值为所述频率振幅的中值。

在一个示例中,在所述频率-空间域中应用所述频变均值滤波器。

在一个示例中,所述滤波器的长度随着所述邻炮干扰的频率的改变而变化。

在一个示例中,在低频压制所述邻炮干扰时选择线性下降的滤波器长度。

本发明还提供一种用于压制邻炮干扰的计算机系统,所述计算机系统包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,所述计算机程序在被所述处理器运行时执行上述的方法。

本发明还提供一种计算机可读介质,所述计算机可读介质上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时,实施上述的方法。

根据本发明,能够很好地去除邻炮干扰,并保留主炮能量,去除邻炮干扰后,叠加剖面的信噪比得到提高,因而可以加快独立同步扫描等高效采集方法的推广应用。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。

附图中:

图1(a)为十字交叉道集按偏移距排列的示意图;

图1(b)为十字交叉道集按方位角排列的示意图;

图2(a)为存在邻炮干扰的偏移距十字交叉道集的示意图;

图2(b)为存在邻炮干扰的方位角-偏移距十字交叉道集的示意图;

图3(a)为包含邻炮干扰道集记录的结果示意图;

图3(b)为根据本发明示例性实施例的方法去除邻炮干扰道集记录的结果示意图;

图3(c)为图3(a)所示出的结果和图3(b)所示出的结果的对应差值的示意图;

图4(a)为邻炮干扰压制前的叠加剖面的示意图;

图4(b)为根据本发明示例性实施例的方法进行邻炮干扰压制后的叠加剖面的示意图;

图4(c)为图4(a)所示出的叠加剖面和图4(b)所示出的叠加剖面的对应差值的示意图;

图5为根据本发明示例性实施例的用于压制邻炮干扰的方法的步骤流程图;

图6为根据本发明另一示例性实施例的用于压制邻炮干扰的计算机系统的示意性框图。

具体实施方式

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

随着对高精度勘探技术的追求,采集项目的炮密度以及总炮数呈几何级数的增长,而且随着世界能源严峻形势的到来,勘探节奏加快,超大面积三维地震勘探项目不断出现。因此,需要更高效率的地震采集方法以满足提高效率、加快勘探节奏、降低勘探成本的要求。独立同步扫描等高效采集方法能很好地解决这一问题,但是其会产生很强的邻炮干扰,需要在资料处理中予以去除。

近年来,压制同步激发邻炮干扰或者同步激发震源数据分离称为业界的研究热点,这些邻炮分离或者压制方法主要分为两大类:一类是基于噪声压制类的方法;另一类是基于矩阵迭代反演类的方法。

基于矩阵迭代反演算法将邻炮数据分离抽象为一个欠定矩阵求解问题。这类算法往往计算效率很低,并且对数据的要求也比较高。

根据同步激发震源采集方式的特点,邻炮干扰在共中心点域、共接收点域及十字交叉域等表现为随机噪声。因此,可在一个合适的域中利用随机噪声衰减方法将邻炮干扰去除。现有的压噪方法在压制邻炮干扰的同时,也去除了部分主炮能量,而主炮能量是后续处理的基础,应予以保留。

鉴于前述存在的问题,本发明提供了一种用于压制邻炮干扰的方法,如图5所示,包括以下步骤:

步骤501,将同时震源数据分选到方位角-偏移距十字交叉道集;

步骤502,将方位角-偏移距十字交叉道集变换至频率-空间域;

步骤503,找到每个频率的阈值;

步骤504,根据所找到的阈值对振幅进行归一化;

步骤505,应用频变均值滤波器对邻炮干扰进行处理。

为了更清楚地理解本发明提供的用于压制邻炮干扰的方法,将该方法的原理介绍如下:

邻炮干扰可在某种域中表现为随机噪音,进而利用随机噪声压制方法对邻炮干扰进行压制。由上可知,域的选择对于邻炮干扰压制至关重要。

如图1(a)所示,十字交叉道集按偏移距排列,由一条炮线与检波线组成。如果将十字交叉道集按照偏移距排列,如图2(a)所示,邻炮干扰将表现为随机噪音。

但是,在如此排列的十字交叉道集中去除邻炮干扰得不到理想的结果,原因如下:(1)在地质上,按照偏移距排列的十字交叉道集是不连续的,因为相邻两道之间的距离可能会过大;(2)按照偏移距排列的十字交叉道集不具有地表一致性,而且信号可能会被异常振幅所污染。

如图1(b)所示,如果将十字交叉道集按照方位角排列,相邻之间的方位角道集有相似的地质条件并且具有地表一致性。如图2(b)所示,在方位角-偏移距十字交叉道集中,360°按照每45°划分,邻炮干扰会表现为随机噪声的形式,并且地表一致性也得到考虑。因此,本发明将十字交叉道集按照方位角-偏移距进行排列,将同时震源数据分选到方位角-偏移距十字交叉道集。

在将同时震源数据分选到方位角-偏移距十字交叉道集之后,将方位角-偏移距十字交叉道集变换至频率-空间域。方位角-偏移距十字交叉道集原本是时间空间域,因此只需将该道集在时间方向上做傅里叶变换即可变换至频率-空间域。

在将方位角-偏移距十字交叉道集变换至频率-空间域之后,找到每个频率的阈值。对于每个频率,寻找其振幅的中值,即为阈值。

然后,根据所找到的阈值对振幅进行归一化,所述振幅为地震波的振幅。归一化的目的是使得没有可比性的数据变得具有可比性,但又会保持相比较的两个数据之间的相对关系,归一化后可以很方便地在图上给出不同振幅的相对位置等。

在频率-空间域中应用均值滤波器压制邻炮干扰具有良好的效果。但是,如果相邻道之间没有相似性,均值滤波器有将信号模糊化的缺点。考虑到低频信号对于信号模糊化不敏感,本发明提出一种新的算法:频变均值滤波器。在该算法中,为了在去除噪音的同时避免信号模糊,滤波器的长度随着频率的变化而变化(参见如下公式):

其中,mf为频率f的均值滤波结果,nf是滤波器长度,fi是每一道数据在频率f处的复数值,wi是相应的权重值。

该滤波器的特点是滤波器的长度nf可以随着邻炮干扰的性质的改变而变化。比如,在低频压制邻炮干扰时可以选择线性下降的滤波器长度(参见如下公式):

nf=l-af(2)

其中,滤波器的长度nf由系数l和a决定。在这种情况下,滤波器主要针对于低频信号而非高频信号,因此可以避免信号的模糊化。

本发明提供的用于压制邻炮干扰的方法具有良好的效果:

(1)图3(a)示出了混采数据单炮道集,可以看出道集中存在严重的邻炮干扰,这严重影响了后续处理。因此,需要先将邻炮干扰予以去除或者压制。本发明在方位角-偏移距十字交叉道集中压制邻炮干扰,图3(b)示出了采用本发明的方法进行邻炮干扰压制后的结果,从图3(c)为图3(a)和图3(b)的差值,可以看出在邻炮干扰得到有效压制的同时,主炮能量几乎没有伤害。

(2)图4(a)为邻炮干扰压制前的叠加剖面,图4(b)为使用本发明的方法进行邻炮干扰压制后的叠加剖面,图4(c)为前两者差值,可以看出,使用本发明的方法处理后叠加剖面的信噪比得到明显改善。

图6示出了根据本发明的另一实施例的用于压制邻炮干扰的计算机系统600的示意性框图。用于压制邻炮干扰的计算机系统600包括存储器610和处理器620。

其中,存储器610上存储有用于实现根据本发明的实施例的用于压制邻炮干扰的方法的相应步骤的计算机程序。处理器620用于允许存储器610中存储的计算机程序,以实施根据本发明的实施例的用于压制邻炮干扰的方法的相应步骤。

根据本发明的再一实施例,还提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机可读指令,当所述指令被执行时,可以实施根据本发明的实施例的用于压制邻炮干扰的方法。

根据本发明的上述实施例的用于压制邻炮干扰的方法、系统和计算机可读介质,可以很好地去除邻炮干扰,并保留主炮能量,去除邻炮干扰后,叠加剖面的信噪比得到提高,因而可以加快独立同步扫描等高效采集方法的推广应用。

本发明已经通过上述实施例进行了说明,但应当理解的是,上述实施例只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是,本发明并不局限于上述实施例,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

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