一种盲源地震波场的振幅规则化方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地震勘探和开发领域，具体涉及一种盲源地震波场的振幅规则化方 法。
【背景技术】
[0002] 盲源地震技术是近年来发展起来的一种全新的地震方法，在地表记录来自环境噪 声或地下地质活动激发经地球内部传播的地震波，基于地震干涉法，从中恢复接收点之间 的地震响应（格林函数），进而如主动源地震资料一般进行后续的各种应用。
[0003] 盲源地震并非无源，而是利用自然界各种噪声或测线附近的人类活动作为震源， 因此，盲源的震源类型多样、震源强度差别大。其采用的检波器动态范围大，且频率低 (<IHz)。与主动源地震（如地面地震）相比，盲源地震记录的特点是；（1)噪声能量强，有 效信号淹没于各种噪声之中；（2)各地震道之间的能量差异特别大；（3)地震波类型多样， 包括面波、直达波、透射波及其多次波、各种噪声等等。
[0004] 盲源地震资料处理，如图1所示，通常包括；（1)资料预处理，如去噪、信号增强等。 但由于盲源地震记录的特点，W及盲源地震自身技术的要求，使得不能直接采用主动源地 震资料的常规预处理方法，送是盲源地震资料处理中的难点。（2)地震响应恢复，基于地震 干涉法，目前主要有互相关、反權积和互相干Η种恢复算法。（3)后续应用，如可利用恢复的 接收点间的地震响应进行层析成像，从而建立地下介质的速度模型，或进行偏移成像处理 等。
【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，提供一种盲源地震波场的振 幅规则化方法，针对盲源地震记录的特点，即各地震道之间的能量差异大，消除盲源地震记 录中各地震道之间的振幅差异，突出并增强了用于地震响应恢复的有效波场（如鬼波）信 息，从而显著提高了地震响应恢复的精度和分辨率，为后续成功的反射波成像奠定基础。
[0006] 本发明是通过W下技术方案实现的：
[0007] -种盲源地震波场的振幅规则化方法，包括：
[0008] 步骤一读取测线实际地震道数据；
[0009] 步骤二对所述测线实际地震道数据进行预处理，消除低频和高频噪声；
[0010] 步骤Η进行振幅规则化处理，得到振幅规则化后的盲源测线数据；
[0011] 步骤四地震响应恢复与道集构建；将所述振幅规则化后的盲源测线数据作为地震 响应恢复与道集构建的输入，进而恢复接收点间的地震响应，得到恢复结果；
[0012] 步骤五，判断所述恢复结果是否满意（如是否有恢复的反射波出现。），如果不满 意，则返回步骤Η，如果满意，则终止程序。
[0013] 所述步骤Η是送样实现的：
[0014] (1)选择振幅规则化因子Ρ;
[0015] (2)利用公式（1)求取某一地震道的振幅增益，然后利用公式（2)获得该地震道规 则化后的振幅值：
(1)
[0016]
[0017] X'i=g(t)Xi 似
[0018] 式中，g(t)表示盲源地震记录某一地震道的振幅增益。表示某一个采样点的振 幅值；X'1表示振幅规则化后的振幅值。N表示盲源记录中某一地震道的总样点数；P表示 振幅规则化因子。
[0019] 所述振幅规则化因子P的取值范围为P= 1，1.5,2,2.5,3，…。根据振幅规则化 经验，具体实施时，通常取P= 2.5即可。
[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果是；盲源实际资料试验表明；该盲源波场的 振幅规则化技术，与常规的能量归一化技术相比，能有效消除盲源记录中各地震道间的振 幅差异，突出并增强了用于地震响应恢复的有效波场（如鬼波）信息，为后续成功恢复接收 点间低地震响应提供保障。
【附图说明】
[0021] 图1 ;盲源地震资料处理的步骤框图
[0022] 图2 ;盲源地震波场振幅规则化处理流程
[0023] 图3a;四川某地水力压裂监测及其地面测线记录中的水力压裂地面监测工区
[0024] 图3b;四川某地水力压裂监测及其地面测线记录中的WZ29-3测线的原始波场 [00巧]图4a;带通滤波后的波场
[002引图4b;能量归一化（即P=。后的波场
[0027] 图4c;振幅规则化P= 2. 5后波场
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
[0029] 盲源地震波场振幅规则化方法是盲源波场反射成像技术（如图1所示）的主要组 成部分，是在盲源地震波场带通滤波之后、在盲源波场接收点间地震响应恢复之前进行的。
[0030] 本发明拓展了地面地震资料处理中常规的能量归一化的公式，即；
(1)
[0031]
[0032] X'i=g(t)Xi 似
[003引式中，g(t)表示盲源地震记录某一地震道的振幅增益。表示某一个采样点的振 幅值；X'1表示振幅规则化后的振幅值。N表示盲源记录中某一地震道的总样点数。P表 示振幅规则化因子，其取值范围通常为P=l，1.5,2,2.5,3，…等。当p等于2时，即为能 量归一化。虽然采用常规的能量归一化技术，也能在一定程度上消除各地震道间振幅差异， 但是，对于恢复接收点间的地震响应，其效果较差。
[0034] 值得注意的是：振幅规则化因子p的作用是消除盲源记录中各地震道间的振幅差 异，其取值原则视各地震道间振幅差异而定，其值越大，效果越明显，通常取P= 2. 5即可， 在个别情况下可取P= 3或更大。另一方面，振幅规则化因子P的取值是否合适，可从地震 响应恢复结果的好坏来判断。
[0035] 如图2所示，盲源地震波波场振幅规则化的具体实现步骤如下：
[0036] 步骤一读取测线实际地震道数据；读入如图3b所示的测线WZ29-3的实际记录。
[0037] 步骤二实际资料预处理；如带通滤波，主要目的是消除低频和高频噪声（图4a)。
[0038] 步骤Η振幅规则化处理
[003引（1)选择振幅规则化因子Ρ，根据实际处理经验，通常取Ρ= 2. 5即可，在个别情况 下可取Ρ= 3或更大；
[0040] (2)利用公式（1)求取某一地震道的振幅增益，然后利用公式（2)获得该地震道规 则化后的振幅值，如图4c所示。
[0041] 步骤四地震响应恢复与道集构建；振幅规则化后的盲源测线数据可作为地震响应 恢复与道集构建（可参考Wapenaa;r，K. (2004)，RetrievingtheelastodynamicGreen'S functionofanarbitraryinhomogeneousmediumbycrosscorrelation，Phys.民ev. Lett. ,93(254301)，1-4)的输入，进而有效恢复接收点间的地震响应。如果对恢复结果不满 意，则回到步骤H，重新选取振幅规则化因子（如可取P= 3)。如果对恢复结果满意，则终 止程序。
[0042] 图3a所示的是四川某地29井水力压裂工区地表监测测线示意图，图中，共有10 条测线，分别为WZ29-1、WZ29-2、WZ29-3、…、WZ29-9、WZ29-10。每条测线125道，道间距 25m，最小偏移距300m，最大偏移距3400m，连续观测48小时。测线3的原始监测资料如图 3b所示，带通滤波处理后的结果，如图4a所示。在此基础上，分别进行了常规的能量归一 化（P= 2)和上述振幅规则化技术（P= 2. 5)的处理，其结果如图4b和图4c所示。可W 看到：常规的能量归一化处理结果虽然能在一定程度上减弱了道间的振幅差异（如图4b箭 头所示），但不能突出并增强直达波后面鬼波的信息；而振幅规则化（P= 2.5)技术处理结 果，不仅消除了各地震道间的振幅差异，而且突出并增强了直达波后面鬼波的信息，如图4c 中箭头所示，因此，有助于接收点间地地震响应恢复和道集构建。
[0043] 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。
【主权项】
1. 一种盲源地震波场的振幅规则化方法，其特征在于：所述方法包括： 步骤一读取测线实际地震道数据； 步骤二对所述测线实际地震道数据进行预处理，消除低频和高频噪声； 步骤三进行振幅规则化处理，得到振幅规则化后的盲源测线数据； 步骤四地震响应恢复与道集构建：将所述振幅规则化后的盲源测线数据作为地震响 应恢复与道集构建的输入，进而恢复接收点问的地震响应，得到恢复结果； 步骤五，判断所述恢复结果是否满意，如果不满意，则返回步骤三，如果满意，则终止程 序。2. 根据权利要求1所述的盲源地震波场的振幅规则化方法，其特征在于：所述步骤三 是这样实现的： (1) 选择振幅规则化因子P ; (2) 利用公式（1)求取某一地震道的振幅增益，然后利用公式（2)获得该地震道规则化 后的振幅值：式中，g(t)表示盲源地震记录某一地震道的振幅增益，^表示某一个采样点的振幅值； f i表示振幅规则化后的振幅值，N表示盲源记录中某一地震道的总样点数；p表示振幅规 则化因子。3. 根据权利要求2所述的盲源地震波场的振幅规则化方法，其特征在于：所述振幅规 则化因子P的取值范围为P = 1，1. 5,2,2. 5,3，…。4. 根据权利要求2所述的盲源地震波场的振幅规则化方法，其特征在于：所述振幅规 则化因子P取P = 2. 5。
【专利摘要】本发明提供了一种盲源地震波场的振幅规则化方法，属于地震勘探和开发领域。本方法包括：步骤一，读取测线实际地震道数据；步骤二，对所述测线实际地震道数据进行预处理，消除低频和高频噪声；步骤三，进行振幅规则化处理，得到振幅规则化后的盲源测线数据；步骤四，地震响应恢复与道集构建：将所述振幅规则化后的盲源测线数据作为地震响应恢复与道集构建的输入，进而恢复接收点问的地震响应，得到恢复结果；步骤五，判断所述恢复结果是否满意，如果不满意，则返回步骤三，如果满意，则终止程序。
【IPC分类】G01V1/28
【公开号】CN105445790
【申请号】CN201410477842
【发明人】曹辉, 陈国金, 吴永栓, 张亚红
【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
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月18日