全频保幅地震数据处理方法和装置与流程

本申请涉及石油、天然气地震勘探技术领域，特别涉及一种全频保幅地震数据处理方法和装置。

背景技术：

在石油、天然气地震勘探领域，通常会对人工采集的原始地震数据进行处理，获得分辨率和保幅性得到改善的、能够满足地质解释需求的地震数据，用于服务后续具体的地震勘探工作(例如，根据处理后、满足要求的地震数据寻找岩性油气藏等)。

目前，现有的地震数据处理工作大多是依据技术人员的视觉感官或者沿袭以往经验对地震数据进行拓频和去噪处理。按照上述方式具体实施时，只能对视觉感官“可见”、信噪比相对较高频带范围内的地震信号进行保留和提取，无法获取处于频率压制带内、信噪比相对较低的地震信号，导致处理后的地震数据的有效频宽和保幅性都受到一定程度的影响，进而影响到后续地震勘探工作的精细度、准确性及可靠性。尤其是在普及了宽频带、宽方位、高密度(后面简称“两宽一高”)地震数据采集技术的今天，地震数据处理面临的这个问题更加突出，包含大量地质信息、相对较低信噪比的有效地震信号被浪费，无法得到充分利用。

综上可知，现有地震数据处理方法具体实施时，往往存在无法对低信噪比有效地震信号进行充分利用，以及无法合理获取压制频带内的地震信号、得到的地震数据的分辨率和保真度不够理想的技术问题。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种全频保幅地震数据处理方法和装置，以解决现有处理方法存在的无法有效获取压制频带内的低信噪比有效地震信号的技术问题。通过对地震数据的全频保幅处理，利用地震数据高密度采集的特点，将地震数据中可以利用的有效地震信号全部利用起来，获得信号更丰富、分辨率更高、保幅性更好的处理效果。

本申请实施例提供了一种全频保幅地震数据处理方法，包括：

获取目标区域的地震数据；

对目标区域的地震数据进行子波规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，得到第一类地震数据；其中，所述全频带为大于等于0赫兹且小于等于截止频率的频率范围；

对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，以得到第二类地震数据；

对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据；

对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，得到地震波的有效反射信号，并将所述地震波的有效反射信号作为第四类地震数据；

对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据。

在一个实施方式中，对目标区域的地震数据进行子波规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，得到第一类地震数据，包括：

通过单道或多道脉冲反褶积技术对所述目标区域的地震数据进行地震子波整形，并利用脉冲函数作为反褶积的标准期望输出，以规范所述目标区域的地震数据的地震子波形态，得到规范化整形后的地震数据；

通过地表一致性脉冲反褶积技术对所述规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以消除干扰波的影响，以合理释放频谱压制带内的地震信号，得到针对地震子波的全频带拓频后的第一类地震数据。

在一个实施方式中，在对目标区域的地震数据进行子波规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，以得到第一类地震数据之前，所述方法还包括：

对所述目标区域的地震数据进行消除子波时变特征的q值补偿处理。

在一个实施方式中，对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，包括：

对所述第一类地震数据中的规则噪声和异常振幅噪声进行压制处理，得到保留了随机噪声的第二类地震数据，其中，所述规则噪声为信号的波形在空间分布上符合预设规律特征的数据，所述异常振幅噪声为信号的振幅在空间分布上发生突变的数据。

在一个实施方式中，在对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，得到第二类地震数据之后，所述方法还包括：

获取所述目标区域的井口时间记录，根据所述井口时间记录，计算鬼波预测步长；或，获取所述目标区域的近地表速度模型和激发井深数据，根据所述近地表速度模型和所述激发井深数据，计算鬼波预测步长；

根据所述鬼波预测步长，对所述第二类地震数据中的鬼波采用预测反褶积技术进行压制处理。

在一个实施方式中，对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据，包括：

通过预设处理流程获取处理参数，其中，所述预设处理流程为基于非全频带拓频的高信噪比地震数据的处理流程，所述处理参数至少包括：振幅补偿、动校正速度、反射波剩余静校正量和偏移成像速度模型参数；

利用所述处理参数对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到所述第三类地震数据。

在一个实施方式中，在利用所述处理参数对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到所述第三类地震数据之后，所述方法还包括：

将所述第三类地震数据中的最小相位子波转换为零相位子波。

在一个实施方式中，对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据，包括：

对所述第四类地震数据进行频谱分析，以确定最大有效频宽范围；

选择用户期望的最佳分辨率子波形态；

根据所述最佳分辨率子波形态、所述最大有效频宽范围，获取最佳分辨率子波的频谱或时间域褶积算子；

通过单道或多道脉冲反褶对所述第四类地震数据的子波进行一致性整形，得到修正后的第四类地震数据；

利用所述最佳分辨率子波的频谱或所述时间域褶积算子对所述修正后的第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到所述目标地震数据。

本申请实施例还提供了一种全频保幅地震数据处理装置，包括：

获取模块，用于获取目标区域的地震数据；

第一整形模块，用于对目标区域的地震数据进行子波规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，得到第一类地震数据；其中，所述全频带为大于等于0赫兹且小于等于截止频率的频率范围；

第一处理模块，用于对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，以得到第二类地震数据；

第二处理模块，用于对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据；

第三处理模块，用于对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，得到地震波的有效反射信号，并将所述地震波的有效反射信号作为第四类地震数据；

第二整形模块，用于对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据。

在一个实施方式中，所述第一整形模块包括：

第一整形单元，用于通过单道或多道脉冲反褶积技术对所述目标区域的地震数据进行地震子波整形，并利用脉冲函数作为反褶积的标准期望输出，以规范所述目标区域的地震数据的地震子波形态，得到规范化整形后的地震数据；

第一处理单元，用于通过地表一致性脉冲反褶积技术对所述规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以消除干扰波的影响，合理释放频谱压制带内的地震信号，得到针对地震子波的全频带拓频后的第一类地震数据。

在本申请实施例中，由于考虑到了“两宽一高”地震采集的特点，对地震数据进行全频保幅处理，充分利用原始采集地震数据中可用的有效信号，达到改善地震子波一致性，提高地震数据的分辨率和保真度的效果，从而得到信号更加丰富的、更高分辨率和保真度的地震数据。

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。

图1是根据本申请实施方式提供的全频保幅地震数据处理方法的处理流程图；

图2是根据本申请实施方式提供的全频保幅地震数据处理装置的组成结构图；

图3是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置的处理流程示意图；

图4a是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的经多道(10道)脉冲反褶积整形后的水平叠加剖面的示意图；

图4b是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的经地表一致性脉冲反褶积拓频处理后的水平叠加剖面的示意图；

图5a是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的经脉冲反褶积拓频和噪声白化处理后的单炮记录的示意图；

图5b是在一个场景示例中通过现有方法进行预测反褶积拓频和噪声压制后的单炮记录的示意图；

图6a是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的叠前偏移剖面的示意图；

图6b是在一个场景示例中通过现有方法得到的叠前时间偏移剖面的示意图；

图7是在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的叠前偏移结果的振幅谱图，以及通过振幅谱图获得准确的地震数据有效频宽的低频端位置和低频端位置的示意图。

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做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。

考虑到现有的处理技术，在实施时受到追求每个地震处理环节高信噪比的处理理念的影响--沿袭以往成型的处理经验、依靠视觉感官控制地震数据的拓频和去噪。具体的，依靠预测反褶积技术对地震数据进行拓频和整形、依靠统计手段对地震数据中的随机噪声进行压制。但是，依靠压制地震子波旁瓣、保留并突出地震子波主瓣的预测反褶积技术对处于压制带内的弱地震信号的拓频能力非常有限，统计方法随机噪声压制技术对地震数据中信噪比相对较低、频率较高的地震有效信号易造成破坏，最终导致上述地震信息无法正常获取并利用，得到的处理结果为不完整、不精细的地震数据。综上可知，现有处理方法具体实施时存在无法有效获取压制频带内的地震信息的技术问题，进而导致处理后的地震数据不完整、不精细。针对产生上述技术问题的根本原因，本申请考虑抛开现有的地震信号拓频及噪声压制的处理理念的限制，结合地震数据两宽一高(宽频带、宽方位、高密度)的采集特点，通过对地震数据进行全频带拓频处理，充分释放并保护频谱压制带内的地震弱信号，通过相应的数据处理手段达到改善地震数据的子波一致性，将地震数据中可以利用的有效信号全部保留下来，提高地震数据保真度的目的，以获得更加全面、更高分辨率的地震数据。

基于上述思考思路，本申请实施例提供了一种全频保幅地震数据处理方法。具体请参阅图1所示的根据本申请实施方式提供的全频保幅地震数据处理方法的处理流程图。本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法，具体实施时，可以包括以下步骤。

s11：获取目标区域的地震数据。

在本实施方式中，上述地震数据是由单炮记录组成。具体的，上述地震数据中包括多个单炮记录，每个单炮记录包括多个地震道。通常认为地震数据中有效频带内(即振幅谱中满足信号幅值大于等于最高幅值的0.707倍的频段所构成的数据)的地震信号为视觉感官“可见”的数据，属于原始有效地震信号。而有效频带之外的部分，即压制带内的地震信号为视觉感官基本“不可见”的数据，属于原始无效地震信号。实际上，在上述压制带内的地震信号中也存在部分的有效地震信号，只是由于能量较弱、信噪比相对较低，往往通过视觉感官无法直接发现，导致被人为的忽略。但是，上述压制带内的、低信噪比有效地震信号中同样包含有大量有用的地质信息，对于提高地震数据的精细度、分辨率和可靠性等具有重要作用。尤其在对较为隐蔽的岩性油气藏或者薄储层进行预测时，上述被忽略的、压制带内的、信噪比相对较低的有效地震信号的作用更为明显。

在本实施方式中，所述目标区域的地震数据最好是高密度地震资料采集技术采集得到的地震数据。需要说明的是，以往非“两宽一高”采集的地震数据，由于采集密度较小、覆盖次数较低(例如，只有几次至三、四十次覆盖次数)，很难通过某种处理方式获取地震数据中那些信噪比相对较低的地震信号，处理时这些地震信号通常被忽略掉了。随着采集技术的发展和设备的进步，当前的地震资料采集技术相对于过去已经有了非常大的提高。具体的，当前的地震资料采集技术已经进入“两宽一高”采集阶段，获取的地震数据也具备了宽频带、宽方位、高密度、高覆盖的特点，用好现有的处理技术，是有可能将压制带内、信噪比相对较低的地震信号完整的保留并获取。然而，现有的地震数据处理方法并没有充分挖掘、利用“两宽一高”地震数据的优势，依然沿用针对非“两宽一高”地震数据的处理方式进行地震资料处理，遗漏掉了本可利用的信噪比相对较低的地震信号，导致所获取的地震数据不完整、不精细。这正是本申请实施方式所要解决的问题。

在本实施方式中，在获取目标区域的地震数据后，考虑到所获取的地震数据是采集到的原始数据，受地震波传播距离不同、传播路径不同等因素的影响，地震信号受到了不同程度的衰减。例如，传播路径的距离较长的地震信号衰减程度相对较大，呈现出能量上的差异，不利于后续的处理。因此，为了缩小地震数据的能量差异，在获取目标区域的地震数据后，可以按照以下方式进行补偿处理：对所述地震数据进行球面扩散补偿和大地吸收补偿，补偿所述地震数据中受传播距离和传播路径的影响。其中，上述补偿的参数值可以根据具体情况设定。本申请不作限定。

s12：对目标区域的地震数据进行子波规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，得到第一类地震数据；其中，所述全频带为大于等于0赫兹且小于等于截止频率的频率范围。

在本实施方式中，包括了以下内容：通过单道或多道脉冲反褶积技术对所述目标区域的地震数据进行子波整形，利用脉冲函数作为反褶积的标准期望输出，以规范所述目标区域的地震数据的子波形态，得到子波规范化整形后的地震数据；通过地表一致性脉冲反褶积技术对所述规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以消除随机噪声的影响，合理释放频谱压制带内的地震信号，得到针对地震子波的全频带拓频后的第一类地震数据。其中，上述合理具体理解为基于释放的补偿要适度，避免出现过补偿或欠补偿。

在本实施方式中，上述脉冲反褶积是反褶积方法中的一种。其中，上述反褶积又称反滤波或者卷积，用于对叠前、叠后地震数据的频谱整形、噪声衰减和多次波压制。具体的，脉冲反褶积可以理解为是一种通过压缩基本子波长度来提高地震数据垂向分辨率的处理过程。在最为理想情况下，地震道上仅保留下地层反射系数。

在本实施方式中，需要说明的是，为防止噪声对子波规范化整形效果的影响，可在实施前对地震数据中的线性噪声和异常能量噪声进行初步压制。所述线性噪声为信号的波形在空间分布规律上与炮检距之间有线性关系的信号。所述异常振幅噪声为信号的振幅在空间分布上发生突变的数据。线性噪声大多由地表因素所引起。

在一个实施方式中，在对目标区域的地震数据进行规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以合理释放频谱压制带内的地震信号，得到第一类地震数据之前，所述方法具体实施时还可以包括以下内容：对所述目标区域的地震数据进行消除子波时变特征的q值补偿处理。

上述子波时变特征是指地震子波在地下传播过程中，受地层介质的影响，不同频率的信号传播速度不同、能量衰减程度也不同，由此造成子波形态的连续变化。

在本实施方式中，需要说明的是，所述q值补偿技术应放在脉冲反褶积之前使用，目的是使补偿之后的地震数据满足脉冲反褶积“时不变假设”的需求。q值补偿和脉冲反褶积的处理前后顺序不能更改，否则会造成对地震信号的过度补偿，且频率越高过补偿越严重，影响所获取的地震数据的合理性和高分辨率的效果。

s13：对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，以得到保留了随机噪声的第二类地震数据。

在本实施方式中，根据噪声信号波形、振幅的空间分布特征，将面对的噪声类型可分为三类，具体的，第一种具体表现为噪声信号的波形在空间分布上遵循某种预设规律(如线性噪声，双曲多次波，50hz工业电信号干扰)，这样的噪声大多是由地表因素或者其他规则的干扰信号源造成，通常被称为规则噪声。第二种具体表现为噪声信号的振幅能量相对于周边地震数据的振幅能量发生了突变，具体的，噪声信号可能会在某个空间范围或位置上的振幅能量突然出现异常增大或者变小的现象，变化明显易于识别，通常被称为异常能量噪声。第三种具体可以表现为噪声信号在空间分布上的随机性，无任何规律可循，基本符合随机信号中的白化特征，且无异常振幅能量，通常被称为随机噪声。

在本实施方式中，为了避免由于采用现有的、习惯性的地震数据处理方式在进行噪声压制时，对拓频后的地震数据中的较低信噪比的地震信号造成伤害，采用了重点压制上述规则噪声和异常能量噪声，而保留随噪声的具体措施。原因是随机噪声的压制技术通常是借助地震反射波同相轴在空间上的相关性来区分地震数据中的有效信号和随机噪声，但是上述相关性识别的具体实现是有前提的，即：相邻道之间同一反射波同相轴的时差必须满足以下关系：⊿t<1/2f，只有满足这个条件的地震信号才可能被判断为是有效信号，否则会被判断为是随机噪声。具体的，由于地震反射波同相轴是由不同频率的信号构成，同时具有基本符合双曲线形态的弯曲特征，当同相轴形态弯曲到一定程度时，哪些⊿t>1/2f的地震高频有效信号就会被当成随机噪声加以去除。通常的表现是地震相邻道之间的同一地震反射波的同相轴的时差⊿t越大的部位，能够满足⊿t<1/2f条件的频率值就越低。换句话说，频率越高的地震有效信号，越难满足⊿t<1/2f的条件，受到的伤害程度越严重。这种伤害，凭视觉感官很难被察觉与识别，只有不做随机噪声压制，才能避免这种情况的发生。

在本实施方式中，还能够避免另一种情况对地震高频有效信号的伤害。具体的，是哪些地震信号能量相对较弱、信噪比相对较低的、波形振幅特征不明显、被随机噪声所掩盖的高频有效信号。此类信号常因“视觉感官不可见”被判定为“不存在”，进行噪声压制的同时，将其一并去除，导致后续工作无法再获取上述类型的地震信号。

在一个实施方式中，对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，具体实施时，可以包括以下内容：对所述第一类地震数据中的规则噪声和异常振幅噪声进行压制处理，得到保留了随机噪声的第二类地震数据。

在一个实施方式中，为确保所述第一类地震数据的可靠性及稳定性，要求在获取所述第一类地震数据之前，对所述目标区域的地震数据中的干扰信号也进行满足随机噪声假设的白化处理。

在一个实施方式中，具体实施时，可以按照以下方式对所述第二类地震数据中的鬼波进行压制处理：

s1：获取所述目标区域的井口时间记录，根据所述井口时间记录，计算鬼波预测步长；或，获取所述目标区域的近地表速度模型和激发井深，根据所述近地表速度模型和所述激发井深，计算鬼波预测步长；

s2：根据所述鬼波预测步长，对所述第二类地震数据中的鬼波进行压制处理。

在本实施方式中，需要强调的是，上述所采用的鬼波压制方法是与现有方法所采用的鬼波压制方法完全不同的方法。现有方法在压制鬼波时，大多是先通过鬼波预测步长扫描方式先确定多个待定步长，再凭视觉分析或施工者经验从多个待定步长中确定出最终的鬼波预测步长，并利用该鬼波预测步长进行鬼波压制。上述方法具体实施时需要依赖视觉分析和施工者的经验，这种视觉效果分析本身就存在着极大的不确定性，由于窗口的起始时间、窗口大小、分析人员能力等差异都会导致得出完全不同的结果，即基于现有鬼波压制方法所获得鬼波预测步长往往是不准确的。相应的，基于不准确的鬼波预测步长进行的鬼波压制的压制效果往往也并不理想。这是由于过去多是利用大基距检波器组合接收地震数据，受多个检波器的组合影响，导致井口时间不可靠，只能按照上述不准确的方式计算鬼波预测步长，是一种不得已的做法。而当前，随着采集技术和采集设备的进步与发展，大多是采用单个检波器或小组合基距接收地震数据，即可以发挥当前采集技术和采集设备的进步与发展所带来的优势，通过某种方式准确的确定出鬼波预测长度，进而可以进行更为有效、准确地对鬼波进行压制。其中，需要强调的是基于本申请实施方法进行鬼波压制时所使用的鬼波预测步长可以理解为是确定性的鬼波预测步长。其中，上述确定性具体可以是指按炮提供准确的鬼波预测步长值，即一个炮提供一个鬼波预测步长值。

在本实施方式中，考虑到基于当前的采集技术和采集设备，得到的井口时间的精度较好，可靠性较高，因此可以根据目标区域的井口时间记录，利用双倍的井口时间作为用于压制鬼波的预测反褶积的预测步长值：τ＝2*t0；也可以根据目标区域的近地表速度模型和目标区域的激发井深，计算准确的鬼波预测步长值：

其中，t0是井口时间，τ是鬼波预测步长，dshot是激发井深，v是由地表到井底的地层平均速度值。上述近地表速度模型越准确，计算得到的鬼波预测步长值的精度越高、越可靠。

在本实施方式中，以所述鬼波预测步长为参数，应用预测反褶积方法(一种反褶积方法)对所述第二类地震数据中的地震鬼波进行压制。具体的，在应用预测反褶积方法压制鬼波时，以地震道的记录时间长度为计算时窗(单时窗)，同一炮集内的所有地震道采用统一的鬼波预测步长逐道进行鬼波压制，鬼波预测步长不随地震道位置(偏移距)的变化或子波频率特征的变化而改变。

s14：对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据。

在本实施方式中，具体实施时，考虑了所述第二类地震数据的处理效果，兼顾保护第二类地震数据的全频带特征和噪声白化特征，规避第二类地震数据信噪比偏低对后续地震处理参数提取的影响，以得到符合要求的第三类地震数据的目的。

在本实施方式中，上述对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据，具体的，可以包括以下内容：

s1：通过预设处理流程获取处理参数，其中，所述预设处理流程为基于非全频带拓频的、高信噪比的地震数据处理流程，所述处理参数至少包括：振幅补偿、动校正速度、反射波剩余静校正量和偏移成像速度模型参数；

s2：利用所述处理参数对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到所述第三类地震数据。

在一个实施方式中，在利用所述处理参数对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到所述第三类地震数据之后，所述方法具体实施时，还可以包括：将所述第三类地震数据中的最小相位子波转换为零相位子波。

s15：对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，得到地震波的有效反射信号，并将所述地震波的有效反射信号作为第四类地震数据。

在一个实施方式中，上述对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，具体实施时可以包括以下内容：

s1：根据所述预设处理流程通过速度分析确定水平叠加速度场；

s2：利用所述水平叠加速度场为初始速度模型，通过速度分析迭代得到叠前时间偏移速度场；

s3：利用所述水平叠加速度场或叠前时间偏移速度场为初始速度模型，通过速度分析迭代得到叠前深度偏移速度场；

s4：利用所述叠前时间偏移速度场或叠前深度偏移速度场对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，得到时间域或深度域的地震波有效反射信号，即第四类地震数据。

s16：对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据。

在一个实施方式中，在得到第四类地震数据后，为了进一步获得分辨率更高、使用效果的更好的，同时满足主瓣能量相对较为集中、旁瓣能量相对较为宽缓的地震数据，所述方法具体实施时还可以包括以下内容：对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形处理，得到符合要求的地震数据。

在本实施方式中，上述最佳分辨率子波的整形方法可以理解为是一种提高分辨率和改善一致性的子波整形方法。整形后的结果可满足以下三个条件：地震数据中地震子波的有效频带的低频端和高频端的端点位置相同，这一点可以保证地震子波的有效频宽的宽度相同；地震子波的相位特征为零相位，零相位子波具有最佳分辨率的性质；具有最佳分辨的子波形态，在形式上满足地震子波主瓣能量集中，旁瓣宽缓、且震荡幅度最小的形态特征；实现的过程中，选择的子波要有明确的数学表达式作为整形的标准，对整形后的子波形态进行约束，避免人为主观因素的干扰。具体的，目前所使用的最佳分辨子波可以是余氏子波。当然，上述所列举的余氏子波只是为了更好地说明本申请实施方式。具体实施时，也可以根据具体情况和施工要求，选择其他合适类型的子波进行上述最佳分辨子波整形。对此，本申请不作限定。

在本实施方式中，需要说明的是，通过上述最佳分辨子波整形的前提是解决好子波的一致性问题。而在上述全频保幅处理流程中正是由于利用脉冲反褶积标准期望输出规范子波形态进行地震子波整形，完成了对空变、时变地震子波的一致性处理。这也是脉冲反褶积独有的优势，这是q值补偿、预测反褶积、窄时窗变换和分频处理等，都不具备的，也是在本申请实施方式中采用脉冲反褶积而不是现有方法所采用的预测反褶积的另一个重要原因。

在本申请实施例中，相较于现有的处理方法，由于考虑到了地震数据两宽一高(宽频带、宽方位、高密度)的采集特点，通过对地震数据进行标准约束下的全频带拓频处理，即改善子波一致性，又释放频谱压制带内的全部地震信号，充分利用地震数据中可用的全部有效信号，再经过后续相应的数据处理及最佳分辨率子波整形，提高地震数据的保真度和分辨率，从而得到信息更加丰富、分辨率更高的地震数据。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种全频保幅地震数据处理装置，如下面的实施例所述。由于全频保幅地震数据处理装置解决问题的原理与全频保幅地震数据处理方法相似，因此装置的实施可以参见全频保幅地震数据处理方法的实施，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，但是软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。请参阅图2，是本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理装置的一种组成结构图，该装置具体可以包括：获取模块21、第一整形模块22、第一处理模块23、第二处理模块24、第三处理模块25和第二整形模块26，下面对该结构进行具体说明。

获取模块21，具体可以用于获取目标区域的地震数据；

第一整形模块22，具体可以用于对目标区域的地震数据进行规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，得到第一类地震数据；其中，所述全频带为大于等于0赫兹且小于等于截止频率的频率范围；

第一处理模块23，具体可以用于对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，以得到保留了随机噪声的第二类地震数据；

第二处理模块24，具体可以用于对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据；

第三处理模块25，具体可以用于对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，得到地震波的有效反射信号，并将所述地震波的有效反射信号作为第四类地震数据；

第二整形模块26，具体可以用于对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据。

在一个实施方式中，为了能够对目标区域的地震数据进行规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以合理释放频谱压制带内的地震信号，得到第一类地震数据，所述第一整形模块22具体可以包括以下结构单元：

第一整形单元，具体可以用于通过单道或多道脉冲反褶积技术对所述目标区域的地震数据进行地震子波整形，并利用脉冲函数作为反褶积的标准期望输出，以规范所述目标区域的地震数据的地震子波形态，得到规范化整形后的地震数据；

第一处理单元，具体可以用于通过地表一致性脉冲反褶积技术对所述规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以消除干扰波的影响，合理释放频谱压制带内的地震信号，得到针对地震子波的全频带拓频后的第一类地震数据。

在一个实施方式中，所述装置还包括补偿模块，具体可以用于对所述目标区域的地震数据进行消除子波时变特征的q值补偿处理。

在一个实施方式中，为了能够对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，所述第一处理模块23具体可以包括以下结构单元：

第二处理单元，具体可以用于对所述第一类地震数据中的规则噪声和异常振幅噪声进行压制处理，得到保留了随机噪声的第二类地震数据，其中，所述规则噪声为信号的波形在空间分布上符合预设规律特征的数据，所述异常振幅噪声为信号的振幅在空间分布上发生突变的数据。

在一个实施方式中，所述第一处理模块23具体还可以包括第三处理单元，具体可以用于获取所述目标区域的井口时间记录，根据所述井口时间记录，计算鬼波预测步长；或，获取所述目标区域的近地表速度模型和激发井深数据，根据所述近地表速度模型和所述激发井深数据，计算鬼波预测步长；并根据所述鬼波预测步长，对所述第二类地震数据中的鬼波采用预测反褶积技术进行压制处理。

在一个实施方式中，为了能够对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据，所述第二处理模块24具体可以包括以下结构单元：

第一获取单元，具体可以用于通过预设处理流程获取处理参数，其中，所述预设处理流程为基于非全频带拓频的高信噪比地震数据的处理流程，所述处理参数至少包括：振幅补偿、动校正速度、反射波剩余静校正量和偏移成像速度模型参数；

第四处理单元，具体可以用于利用所述处理参数对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到所述第三类地震数据。

在一个实施方式中，所述第二处理模块24具体还可以包括转换单元，具体可以用于将所述第三类地震数据中的最小相位子波转换为零相位子波。

在一个实施方式中，为了能够对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据，所述第二整形模块26具体可以包括以下结构单元：

分析单元，具体可以用于对所述第四类地震数据进行频谱分析，以确定最大有效频宽范围；

确定单元，具体可以用于选择用户期望的最佳分辨率子波形态；

第二获取单元，具体可以用于根据所述最佳分辨率子波形态、所述最大有效频宽范围，获取最佳分辨率子波的频谱或时间域褶积算子；

修正单元，具体可以用于通过单道或多道脉冲反褶对所述第四类地震数据的子波振幅谱进行一致性整形，得到修正后的第四类地震数据；

整形单元，具体可以用于利用所述最佳分辨率子波的频谱或所述时间域褶积算子对所述修正后的第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到所述目标地震数据。

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。

需要说明的是，上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，在本说明书中，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。

此外，在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。

从以上的描述中，可以看出，本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理装置，由于考虑到了地震数据两宽一高(宽频带、宽方位、高密度)的采集特点，通过第一整形模块对地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，充分利用地震数据中可用的有效信号，后续再通过其他的处理模块进行相应的数据处理达到改善地震数据的子波一致性，提高地震数据的保真度，从而对地震数据进行全频保幅处理，得到更加全面、更高分辨率的地震数据。

本说申请实施方式中还提供了一种基于全频保幅地震数据处理方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现：获取目标区域的地震数据；对目标区域的地震数据进行子波规范化整形，并对规范化整形后的地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，得到第一类地震数据；其中，所述全频带为大于等于0赫兹且小于等于截止频率的频率范围；对所述第一类地震数据中的干扰信号进行满足随机噪声假设的白化处理，以得到第二类地震数据；对所述第二类地震数据进行保持地震数据全频带特征和噪声白化特征的数据处理，得到第三类地震数据；对所述第三类地震数据进行叠前偏移成像处理，得到地震波的有效反射信号，并将所述地震波的有效反射信号作为第四类地震数据；对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形，得到目标地震数据。

在一个具体实施场景示例中，应用本申请实施例的提供全频保幅地震数据处理方法和装置对某区域所采集的地震数据进行处理，以获得符合要求的地震数据。具体实施过程可以结合图3所示的在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置的处理流程示意图，参阅以下内容执行。

s1：获取目标区域的地震数据；并对所述地震数据进行球面扩散补偿和大地吸收补偿，补偿所述地震数据中受传播距离和传播路径的影响。

在本实施方式中，在获取目标区域的地震数据后，可以将目标区域的地震数据分为两套完全的地震数据，进而可以利用本申请实施例提供的地震数处理方法作为主流程按照以下所列的步骤s2至步骤s7所表示的内容对其中一套地震数据进行处理，得到符合要求的地震数据；同时，利用现有的地震数据处理手段作为辅助流程，通过常规流程获取处理参数，其中，所述处理参数具体可以包括：动校正量、反射波剩余静校正量、水平叠加速度、叠前偏移速度场等，以便可以将上述处理参数应用到主流程中的步骤s6中，以获取分辨率更好、处理效果更好的符合要求的地震数据。在具体的执行过程中，可以将主流程和辅助流程在相同阶段得到的处理效果进行比较，以突显本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法在处理过程中的优点。

s2：对所述地震数据中的规则噪声和异常能量噪声进行压制处理，得到处理后的地震数据，并对所述处理后的地震数据进行q值补偿。

在本实施方式中，仅对规则噪声、异常能量噪声进行压制，避免了对随机噪声压制时可能导致的对压制带内、信噪比较低的地震弱信号的破坏。

s3：通过脉冲反褶积对所述处理后地震数据进行子波整形，得到整形后的地震数据。具体可以参阅图4a和图4b分别所示的在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的多道脉冲反褶积整形后的水平叠加剖面(对应图4a)，以及经地表一致性脉冲反褶积拓频处理后的水平叠加剖面(对应图4b)。并仅对所述整形后的地震数据中的规则噪声和异常能量噪声进行压制处理，得到的噪声压制后的结果。具体可以参阅图5a和图5b分别所示的在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置中的噪声白化后的单炮记录，以及通过现有方法进行噪声压制后的单炮记录的对比示意图。其中，图5a对应的是全频保幅主流程经过噪声白化后的单炮记录；图5b对应的是常规辅助流程中对全部噪声进行压制后的单炮记录。通过对比图5a和图5b的图像内容可以发现，全频保幅主流程中噪声白化处理后的地震数据达到了充分拓展压制带内、信噪比较低的地震弱信号以及保留随机噪声的效果。

在本实施方式中，上述通过单|多道脉冲反褶积对所述处理后的地震数据进行子波整形，得到整形后的地震数据，具体可以包括：通过指定子波的期望输出，对所述处理后的地震数据中的子波进行归一化处理。

s4：通过地表一致性脉冲反褶积对所述整形后地震数据进行全频段拓频处理，得到拓频后的地震数据。具体可以参阅图4a所示的在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的单或多道脉冲反褶积整形后的水平叠加剖面示意图，以及图4b所示的在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置获得的经地表一致性脉冲反褶积拓频处理后的水平叠加剖面的示意图(对应的是经地表一致性脉冲反褶积拓频处理后的单炮记录)。并对所述拓频后的地震数据中的规则噪声和异常能量噪声进行再次压制处理。

在本实施方式中，经过上述处理，还可以：根据目标区域的井口时间记录，计算鬼波预测步长；或，根据目标区域的近地表速度模型和目标区域的激发井深，计算鬼波预测步长；根据所述鬼波预测步长，对所述拓频后的地震数据中的鬼波进行压制处理。这样可以进一步提高所获取的地震数据的分辨率和准确性。

s5：对所述拓频后的地震数据进行地表一致性振幅补偿。

s6：按照预设的处理流程对s5得到的地震数据进行保持地震数据全频带特征及噪声白化特征的处理。

在本实施方式中，具体实施时，将s1所获取的地震数据作为输入数据，利用现有常规处理流程作为辅助流程，获取动校正量、反射波剩余静校正量，通过辅助流程进行速度分析，获取水平叠加速度、叠前偏移速度场等处理参数，并按照全频保幅处理流程的顺序，将获取的处理参数应用于主流程中的执行完步骤s5获得地震数据中，获得符合要求的地震数据。具体的，对所述主流程的地震数据进行子波零相位化处理；根据辅助流程所确定的水平叠加速度对所述主流程的地震数据进行动校正处理；根据辅助流程所确定的反射波剩余静校正量对所述主流程的地震数据进行时间校正；对所述主流程的地震数据进行水平叠加；根据辅助流程所确定的叠前偏移速度场对所述主流程的地震数据进行叠前偏移，得到叠前偏移剖面，即第四类地震数据。具体的，可以参阅图6a所示的在一个场景示例中应用本申请实施例提供的全频保幅处理方法和装置获得的叠前偏移剖面，对应的是全频保幅处理主流程获得的叠前偏移剖面；图6b所示的在一个场景示例中通过现有方法得到的叠前时间偏移剖面的示意图，对应的是现有常规辅助流程获得的叠前偏移剖面。对比上述两种叠前偏移剖面可知：基于本申请实施方式所获得的叠前偏移剖面由于保留了压制带内、信噪比较低的地震弱信号，所得到的地震数据频率更为丰富，细节更为细致，分辨率相对更高，能够反映出更多、更丰富的地质特征。

s7：对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形处理，得到符合要求的地震数据。

在本实施方式中，具体实施时，可以参阅图7所示的在一个场景示例中利用s6数据的振幅谱确定准确的有效频带的低频端位置和高频端位置，通过提供有效频带的低频端位置和高频端位置的频率值，及期望的主频值，求取最佳分辨率的余氏子波整形算子，并对所述第四类地震数据进行最佳分辨率子波整形处理，得到分辨率相对较高，满足主瓣能量集中、旁瓣宽缓的地震数据，以用于后续精细的地震勘探。

在本实施方式中，还将基于本方法的主流程和基于现有常规方法的辅助流程之间的相关技术特点及不同分别进行对比，具体可以参阅表1所示的主流程和辅助流程的差异比较结果表。

表1主流程和辅助流程的差异比较结果表

通过上述表1所示内容的比较，本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和现有的地震数据方法具体的具有以下的不同点：本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法相对于现有的全频保幅地震数据处理方法强化了对处于频谱压制带内、信噪比较低的地震有效弱信号的获取和利用；通过全频带(包括0hz-截频)拓展地震信号，无论有效信号还是噪声，以确保所有处于压制带内的地震有效信号都能够得到有效补偿，以达到对所有地震有效信号进行充分利用的目的；在处理过程中，通过只压制规则噪声和异常能量噪声，突出了对包含在随机噪声中的地震有效弱信号的保护，避免了噪声压制过程中对地震有效弱信号的伤害；通过脉冲反褶积技术规范子波形态，同时对时变和空变子波进行归一化整形，从而弥补了现有方法在实施过程中的薄弱环节；利用表层结构调查的速度模型和井深参数计算虚反射时差，确定准确的鬼波预测步长，利用预测反褶积压制鬼波虚反射，纠正了以往的分时窗、不同预测步长压制虚反射的错误做法；充分利用新的“两宽一高”地震数据采集技术的高密度、高覆盖的特点，借助水平叠加、叠前偏移等统计方法，压制随机噪声获取有效的地震数据，确保地震数据中所有可以利用的有效信息都能够被完整地、真实地保留下来；通过子波最佳分辨率整形，使得整形后的地震子波形态能够满足主瓣能量集中、旁瓣宽缓的特征，取得最佳高分辨率效果，改变以往单纯片面追求频率通放带宽度或较高主频位置的错误做法。

总结上述的区别差异可知，本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法特别适合针对“两宽一高”采集的地震数据的数据处理，能够充分挖掘所采集的地震数据高密度、高覆盖的优势，通过全频带拓展地震信号、避免处理过程中能够对有效地震信号造成伤害的处理手段，使得地震数据有效频宽和保幅性得到了较为明显的改善，有助于后续利用处理后的地震数据更加准确地进行沉积体系的认识、岩性体预测、确定油气藏类型等地震勘探工作。

通过上述场景示例，验证了本申请实施例提供的全频保幅地震数据处理方法和装置的处理效果，以及与现有常规处理技术在处理效果上区别。由于考虑了地震数据两宽一高(宽频带、宽方位、高密度)的采集特点，通过对地震数据进行全频带拓频处理，以释放频谱压制带内的全部地震信号，充分利用地震数据中可用的有效信号，后续再进行相应的数据处理达到改善地震数据的子波一致性，提高地震数据的保真度，得到信息更加丰富、分辨率更高、一致性更好的地震数据。

尽管本申请内容中提到不同的具体实施例，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。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、产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、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。