地震数据多次波污染程度的评估方法及装置与流程

本申请涉及技术领域，尤其是涉及一种地震数据多次波污染程度的评估方法及装置。

背景技术：

目前，针对地震数据多次波的分析和压制方法较多，比较有代表性有：1973年Cassano等人提出了最佳滤波叠加方法，利用最小二乘方法求解各叠加道的滤波因子，使叠加达到最佳压制多次波从而最佳逼近一次波。Lokshtanov等人提出的反褶积压制方法，是在一种基于一维和二维反射模型的基础上，在频率和慢度域，计算一种反褶积算子，进而对多次波进行反褶积压制。Doicin等人提出一种特定的微屈多次波衰减法，在f-x域用空间矩阵滤波的办法求得多次波的模型。

地震数据中多次波污染程度的高低将直接影响地震数据品质的好坏。然而，尽管目前已有如上所述的各种多次波分析和压制方法，但是却罕有对于地震数据中多次波污染程度进行定量分析评估的技术方案。因此，目前亟需可定量评估地震数据多次波污染程度的技术方案。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种地震数据多次波污染程度的评估方法及装置，以实现对地震数据多次波污染程度的定量评估。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种地震数据多次波污染程度的评估方法，包括：

获取工区内VSP(VerticalSeismicProfiling，垂直地震剖面)数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据；

确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列；

根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

优选的，所述获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据，包括：

解码工区内VSP数据；

将解码后的VSP数据进行极化旋转，获得纵向波场分量和切向波场分量；

对所述纵向波场分量进行波场分离处理，获得所述VSP数据的反褶积前VSP下行波数据；并对所述切向波场分量依次进行反褶积和波场分离处理，获得所述VSP数据的反褶积后VSP上行波数据。

优选的，所述确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，包括：

对所述反褶积前VSP下行波数据进行取绝对值处理；

确定取绝对值处理后的反褶积前VSP下行波数据的振幅及峰值位置；

将峰值振幅进行归一化处理，并拟合所述峰值位置及归一化处理后的峰值振幅，获得所述反褶积前VSP下行波数据中多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线。

优选的，所述确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列，包括：

对所述反褶积后VSP上行波数据进行取绝对值处理；

提取取绝对值处理后的反褶积后VSP上行波数据的振幅及峰值位置，获得所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列。

优选的，所述根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度，包括：

分别将所述地层界面响应序列中每一个地层界面响应值乘以所述多次波污染离散化曲线，并将所得到的结果对应放置在相应地层界面响应值位置及其下方，从而获得所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

另一方面，本申请实施例还提供了一种地震数据多次波污染程度的评估装置，包括：

上下行数据获取模块，用于获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据；

曲线及序列获取模块，用于确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列；

污染程度确定模块，用于根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

优选的，所述获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据，包括：

解码工区内VSP数据；

将解码后的VSP数据进行极化旋转，获得纵向波场分量和切向波场分量；

对所述纵向波场分量进行波场分离处理，获得所述VSP数据的反褶积前VSP下行波数据；并对所述切向波场分量依次进行反褶积和波场分离处理，获得所述VSP数据的反褶积后VSP上行波数据。

优选的，所述确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，包括：

对所述反褶积前VSP下行波数据进行取绝对值处理；

确定取绝对值处理后的反褶积前VSP下行波数据的振幅及峰值位置；

将峰值振幅进行归一化处理，并拟合所述峰值位置及归一化处理后的峰值振幅，获得所述反褶积前VSP下行波数据中多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线。

优选的，所述确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列，包括：

对所述反褶积后VSP上行波数据进行取绝对值处理；

提取取绝对值处理后的反褶积后VSP上行波数据的振幅及峰值位置，获得所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列。

优选的，所述根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度，包括：

分别将所述地层界面响应序列中每一个地层界面响应值乘以所述多次波污染离散化曲线，并将所得到的结果对应放置在相应地层界面响应值位置及其下方，从而获得所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

另一方面，本申请实施例还提供了另一种地震数据多次波污染程度的评估装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据；

确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列；

根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例首先获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据；然后确定反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列；最后根据多次波污染离散化曲线及地层界面响应序列，获取工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。从而利用VSP数据中多次波可全程追踪和反褶积算子已知的特点，定量计算出工区内地震数据在不同深度(或不同时间)位置的多次波波污染程度，可见本申请实施例对于地震数据的质量控制等方面具有很大的实用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请一实施例中地震数据多次波污染程度的评估方法的流程图；

图2为本申请一实施例中获取的反褶积前VSP下行波数据的示意图；

图3为本申请一实施例中获取的多次波污染离散化曲线的示意图；

图4为本申请一实施例中获取的反褶积后VSP上行波数据的示意图；

图5为本申请一实施例中获取的地层界面响应序列的示意图；

图6为本申请一实施例中获取的多次波污染离散化曲线与地层界面响应序列运算的示意图(上图为常规褶积计算方法，下图为本实施例的计算方法)；

图7为本申请一实施例中获取的VSP多次波污染程度评审结果的示意图(深色为有效波成份，浅色为多次波成份)；

图8为本申请一实施例中地震数据多次波污染程度的评估装置的结构框图；

图9为本申请另一实施例中地震数据多次波污染程度的评估装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

众所周知，VSP是一种介于地震和测井方法之间的地球物理技术，相对于常规地震观测方法，VSP地震观测方法具有更高的信噪比和分辨率。在实现本申请的过程中，本申请的发明人发现，对于多次波，采用VSP地震观测方法可同时观测到下行波和上行波，且在VSP数据波场中多次波具有可全程追踪和反褶积算子已知(下行波)的特点，这对于追踪多次波发生和传播情况具有独特优势。有鉴于此，可通过对工区内进行VSP地震观测获取工区内VSP数据，然后利用VSP数据中多次波可全程追踪和反褶积算子已知的特点，可定量计算该工区内地震数据在不同深度(或不同时间)位置的多次波波污染程度。这对于地震数据的质量控制等方面具有很大的实用价值。

在以上理论基础上，参考图1所示，本申请实施例的一种地震数据多次波污染程度的评估方法可以包括以下步骤：

S101、获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据。

在本申请一些实施方式中，所述获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据，可包括以下步骤:

1)、解码工区内VSP数据，即对工区内VSP数据进行数据解码；

2)、将解码后的VSP数据进行极化旋转，获得纵向波场分量和切向波场分量；

3)、对所述纵向波场分量进行波场分离处理，获得所述VSP数据的反褶积前VSP下行波数据，例如图2所示；并对所述切向波场分量依次进行反褶积和波场分离处理，获得所述VSP数据的反褶积后VSP上行波数据，例如图4所示。其中，反褶积处理是指利用反褶积前VSP下行波数据提取反褶积算子，并根据所述反褶积算子对所述切向波场分量进行反褶积处理，经反褶积处理后的数据中不再含有多次波成分。

S102、确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列。

在本申请一些实施方式中，所述确定反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，可以包括以下步骤：

1)、对所述反褶积前VSP下行波数据进行取绝对值处理；

2)、确定取绝对值处理后的反褶积前VSP下行波数据的振幅及峰值位置；这些振幅及峰值位置信息直接反应了地震数据中一次波和多次波相对关系。

3)、将峰值振幅进行归一化处理，并拟合所述峰值位置及归一化处理后的峰值振幅，获得所述反褶积前VSP下行波数据中多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，例如图3所示。其中，多次波污染离散化曲线可以是以离散数据序列记录，其数据间隔可以为VSP数据时间采样间隔，数据值可为拟合后的振幅值。

在本申请一些实施方式中，所述确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列，可以包括以下步骤：

1)、对所述反褶积后VSP上行波数据进行取绝对值处理；

2)、提取取绝对值处理后的反褶积后VSP上行波数据的振幅及峰值位置，获得所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列，例如图5所示。其中，所述地层界面响应序列与地震反射系数序列不同，它是一个综合响应效果，并且不存在正负差异，并且该序列的数据间隔可以为VSP数据时间采样间隔。

S103、根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

在本申请一些实施方式中，所述根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度，包括：

分别将所述地层界面响应序列中每一个地层界面响应值乘以所述多次波污染离散化曲线，并将所得到的结果对应放置在相应地层界面响应值位置及其下方，从而获得所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度，例如图7所示。

在本申请一示例性实施例中，如图6所示，多次波污染程度计算过程与褶积计算相类似，其中：上图为常规的褶积计算；下图为本例所应用的运算，示意图中，以下图序列1代表多次波污染离散化曲线，下图序列2代表地层界面响应序列。由此可见，与褶积运算的主要区别在于，序列1的第一个样点与序列2所要计算的样点对齐，即相当于褶积运算中序列1仅为半个序列。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

参考图8所示，本申请实施例一种地震数据多次波污染程度的评估装置可以包括：

上下行数据获取模块81，可以用于获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据；

曲线及序列获取模块82，可以用于确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列；

污染程度确定模块83，可以用于根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

参考图9所示，本申请实施例另一种地震数据多次波污染程度的评估装置可以包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取工区内VSP数据的反褶积前VSP下行波数据及反褶积后VSP上行波数据；

确定所述反褶积前VSP下行波数据中一次波及多次波随时间或深度变化的多次波污染离散化曲线，并确定所述反褶积后VSP上行波数据随时间或深度变化的地层界面响应序列；

根据所述多次波污染离散化曲线及所述地层界面响应序列，获取所述工区地震数据的随时间或深度变化的多次波污染程度。

本申请上述实施例的装置与本申请上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请上述实施例的装置的细节，请参见本申请上述实施例的方法，在此不再赘述。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。