井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法及装置与流程

本发明涉及地震资料处理技术领域，特别涉及一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法及装置。

背景技术：

地震数据采集过程中使用炸药震源井炮激发方式无法在人口密集的城镇施工，也会一定程度破坏环境并污染环境，另外也不能实现高效采集，基于以上因素，可控震源应用日益广泛。但是受地表提条件限制，可控震源在山地等区域无法施工，因此产生了井炮与可控震源的混合采集方式。

在井震资料联合处理中最关键、最基础的处理环节是井震资料匹配。常规的做法是对可控震源记录作最小相位化和两者能量级别匹配。针对信噪比较高的资料，这种做法可行，但针对信噪比较低的资料，这类方法不适用，而井炮与可控震源的混合采集的井震资料属于信噪比较低的资料。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法，以解决现有技术中匹配方法不适用于井炮与可控震源混合采集的井震资料的技术问题。该方法包括：

将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别；

从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录；

对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪；

对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿；

将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位；

将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；

消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差。

本发明实施例还提供了一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配装置，以解决现有技术中匹配方法不适用于井炮与可控震源混合采集的井震资料的技术问题。

该装置包括：

能量调整模块，用于将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别；

相位转化模块，用于从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录；

去噪模块，用于对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪；

能量补偿模块，用于对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿；

相位调整模块，用于将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位；

数据叠加模块，用于将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；

时间差消除模块，用于消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法，以解决现有技术中匹配方法不适用于井炮与可控震源混合采集的井震资料的技术问题。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法的计算机程序，以解决现有技术中匹配方法不适用于井炮与可控震源混合采集的井震资料的技术问题。

在本发明实施例中，提出了将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别，考虑了能量级别对匹配的影响，再从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录，进而对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪，考虑了噪声对匹配的影响；对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿，即考虑了纵向衰减程度对匹配的影响，将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位，实现了可控震源记录和井炮记录均未混合相位，考虑了相位对匹配的影响；进而将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；最后，消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差，考虑了时间差对匹配的影响，实现了考虑更全面、对低信噪比井震联合采集资料适应性更强的匹配方法，有利于为提高资料成像品质奠定基础。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种实施上述井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图；

图4是本发明实施例提供的一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本申请发明人经大量研究发现，井炮记录与可控震源记录存在以下差别：可控震源记录和井炮记录的能量相差几个数量级。geoeast处理软件井炮的震源类型道头标识为1，统计整炮均方根能量0.2，可控震源的震源类型道头为4，统计整炮均方根能量5*108，相差亿倍。可控震源记录和井炮记录不一致，不能同相叠加。可控震源记录是零相位，井炮记录为混合相位。可控震源记录和井炮记录的主要噪音类型不同。可控震源记录和井炮记录纵向上的能量衰减程度不一样。基于上述因素，本申请提出了上述井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法，以便能更好的确保可控震源记录和井炮记录同相叠加，提高井震联合采集资料成像效果。

在本发明实施例中，提供了一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法，如图1所示，该方法包括：

步骤102：将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别；

步骤104：从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录；

步骤106：对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪；

步骤108：对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿；

步骤110：将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位；

步骤112：将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；

步骤114：消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差。

由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，提出了将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别，考虑了能量级别对匹配的影响，再从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录，进而对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪，考虑了噪声对匹配的影响；对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿，即考虑了纵向衰减程度对匹配的影响，将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位，实现了可控震源记录和井炮记录均未混合相位，考虑了相位对匹配的影响；进而将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；最后，消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差，考虑了时间差对匹配的影响，实现了考虑更全面、对低信噪比井震联合采集资料适应性更强的匹配方法，有利于为提高资料成像品质奠定基础。

具体实施时，将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别，具体可以是对采集得到的整个工区的纵波单炮资料进行基于单炮振幅补偿将能量调整到同一等级，这样做能确保井炮记录和可控震源记录对叠加成像的贡献完全取决于各自的覆盖次数。例如，能量级别可以是2000。

具体实施时，从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录的过程，具体可以根据震源类型关键字从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录。例如，井炮的震源类型道头标识为1，即道头字1为井炮记录，可控震源的震源类型道头为4，即道头字4为可控震源记录，该道头字可以由观测系统建立时从sps文件的炮文件获取。

具体实施时，对所述可控震源记录作最小相位化，即将可控震源记录由零相位转换为最小相位，进而得到相位转化后的所述可控震源记录。

具体实施时，为了避免噪声对匹配的影响，在本实施例中，通过以下步骤实现对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪：

采用组合去噪方式分别对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪；

对去噪后的所述可控震源记录压制机械干扰。

具体的，组合去噪方式可以是压制工业电、面波、线形噪音、异常能量等去噪方式的组合。由于井炮记录的主要噪音为面波等线形噪音，通过上述组合去噪方式即可达到理想效果，而可控震源施工区域一般为城镇，机械干扰严重，如果采用同一流程压制噪音，不能达到理想效果，因此针对可控震源记录除了采用针对井炮的组合去噪之外，还要额外优选参数压制机械干扰。如果笼统的用这组参数对井炮进行噪音压制，难免会伤及有效信号；如果不对可控震源压制机械干扰，又难以保证可控震源子波和剖面叠加的品质，所以需额外压制。

具体实施时，为了避免由于纵向能量衰减程度不同对匹配产生影响，在本实施例中，通过以下步骤对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿：

采用第一纵向振幅补偿值对所述可控震源记录进行纵向能量补偿；

采用第二纵向振幅补偿值对所述井炮记录进行纵向能量补偿，其中，所述第二纵向振幅补偿值大于所述第一纵向振幅补偿值。

具体的，可控震源记录和井炮记录纵向上的能量衰减程度不一样，在振幅补偿时，不能应用同一个补偿因子(即纵向振幅补偿值)进行补偿。井炮记录衰减程度明显高于可控震源记录，所以在补偿时，可控震源记录选用较小的补偿因子(即第一纵向振幅补偿值)，例如，可以选用1.1，井炮记录选用较大的补偿因子(即第二纵向振幅补偿值)，例如可以采用1.7。

具体实施时，为了避免由于相位不同对匹配产生影响，在本实施例中，通过以下步骤将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位：

从纵向能量补偿后的所述可控震源记录中提起可控震源记录子波，从纵向能量补偿后的所述井炮记录中提起井炮记录子波；

根据所述可控震源记录子波与所述井炮记录子波的互相关，确定匹配因子；

根据所述匹配因子将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位。

具体实施时，根据所述可控震源记录子波与所述井炮记录子波的互相关确定匹配因子的过程可以采用现有技术实现，本申请不做具体限定。

具体实施时，可以优选有代表性的单炮分别提取可控震源记录子波和井炮记录子波，基于所述可控震源记录子波与所述井炮记录子波的互相关，确定匹配因子，进而根据所述匹配因子将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位的过程实质是子波匹配的过程，匹配方向，是由可控震源记录子波向井炮记录子波靠。然后可控震源记录应用匹配因子，完成子波匹配。这样做是因为可控震源记录由前面最小相位化，变成了最小相位，而井炮记录由于大地吸收衰减作用为混合相位，经过子波匹配就是将最小相位化的可控震源记录转换为混合相位，更接近井炮记录的相位特征。

具体实施时，为了避免时间差影响匹配，在本实施例中，通过以下步骤消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差：

在所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的交叉点附近取两段相邻的数据，计算两段相邻的数据的互相关值；

根据互相关极大值对应的时差对所述叠加数据中的所述可控震源记录进行静校正，消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差。

具体实施时，在叠加数据中选择相邻两叠加段(相邻两叠加段为一个井炮记录叠加段和一个可控震源记录叠加段)做互相关求取时间差。互相关时，以井炮记录叠加段作为模型道，互相关极大值对应的时差便是可控震源记录与井炮记录的时间差，应用这个时间差对可控震源记录进行静校正即可消除时间差。

以下结合图2描述实施上述井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法的过程：

步骤1：将可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别。

步骤2：根据道头的震源类型关键字分选数据，道头字4为可控震源记录，道头字1为井炮记录。

步骤3：对步骤2分选出的可控震源记录作最小相位化，由零相位转换为最小相位。

步骤4：采用常规组合去噪方式对相位转化后的可控震源记录和井炮记录压制噪音。

步骤5：对步骤4常规去噪后的可控震源记录再压制一次机械干扰。

步骤6：对步骤4去噪后的井炮记录和步骤5去噪后的可控震源记录分别选择合适的补偿因子进行纵向能量补偿，可控震源记录选用较小的补偿因子，例如选用1.1，井炮记录选用较大的补偿因子，例如采用1.7。

步骤7：分别提取步骤6振幅补偿后的井炮记录和可控震源记录的子波。

步骤8：根据井炮记录子波和可控震源记录子波的互相关求取匹配因子，将可控震源记录子波匹配为井炮记录子波，即根据所述匹配因子将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位。

步骤9：分别对步骤8子波匹配后的可控震源记录和井炮记录作叠加。

步骤10：在步骤9的叠加数据里，选择两段相邻数据作互相关求取延迟时间。

步骤11：应用步骤10求取的延迟时间对所述叠加数据中的所述可控震源记录进行静校正，消除时间差，匹配完成。

在本实施例中，提供了一种计算机设备，如图3所示，包括存储器302、处理器304及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意的井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法。

具体的，该计算机设备可以是计算机终端、服务器或者类似的运算装置。

在本实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任意的井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法的计算机程序。

具体的，计算机可读存储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。计算机可读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，计算机可读存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配装置，如下面的实施例所述。由于井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配装置解决问题的原理与井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法相似，因此井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配装置的实施可以参见井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是本发明实施例的井炮和可控震源混合采集的地震资料的匹配装置的一种结构框图，如图4所示，该装置包括：

能量调整模块402，用于将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别；

相位转化模块404，用于从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录；

去噪模块406，用于对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪；

能量补偿模块408，用于对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿；

相位调整模块410，用于将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位；

数据叠加模块412，用于将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；

时间差消除模块414，用于消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差。

在一个实施例中，所述相位转化模块具体用于根据震源类型关键字从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录。

在一个实施例中，所述去噪模块，具体用于采用组合去噪方式分别对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪；对去噪后的所述可控震源记录压制机械干扰。

在一个实施例中，所述能量补偿模块，具体用于采用第一纵向振幅补偿值对所述可控震源记录进行纵向能量补偿；采用第二纵向振幅补偿值对所述井炮记录进行纵向能量补偿，其中，所述第二纵向振幅补偿值大于所述第一纵向振幅补偿值。

在一个实施例中，所述相位调整模块，具体用于从纵向能量补偿后的所述可控震源记录中提起可控震源记录子波，从纵向能量补偿后的所述井炮记录中提起井炮记录子波；根据所述可控震源记录子波与所述井炮记录子波的互相关，确定匹配因子；根据所述匹配因子将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位。

在一个实施例中，所述时间差消除模块，具体用于在所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的交叉点附近取两段相邻的数据，计算两段相邻的数据的互相关值；根据互相关极大值对应的时差对所述叠加数据中的所述可控震源记录进行静校正，消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差。

本发明实施例实现了如下技术效果：提出了将地震资料中的可控震源记录和井炮记录调整到同一能量级别，考虑了能量级别对匹配的影响，再从所述地震资料中提取出井炮记录和可控震源记录，并对所述可控震源记录作最小相位化，得到相位转化后的所述可控震源记录，进而对相位转化后的所述可控震源记录和所述井炮记录进行去噪，考虑了噪声对匹配的影响；对去噪后的所述可控震源记录和去噪后的所述井炮记录进行纵向能量补偿，即考虑了纵向衰减程度对匹配的影响，将纵向能量补偿后的所述可控震源记录的相位调整为混合相位，实现了可控震源记录和井炮记录均未混合相位，考虑了相位对匹配的影响；进而将混合相位的所述可控震源记录与纵向能量补偿后的所述井炮记录进行叠加，得到叠加数据；最后，消除所述叠加数据中所述可控震源记录和所述井炮记录的时间差，考虑了时间差对匹配的影响，实现了考虑更全面、对低信噪比井震联合采集资料适应性更强的匹配方法，有利于为提高资料成像品质奠定基础。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。