一种层间多次波的压制方法、系统及设备

本发明涉及地球物理勘探，尤其涉及一种层间多次波的压制方法、系统及设备。

背景技术：

1、目前，压制多次波的方法主要可分为两大类：滤波法和基于波动方程的预测法。滤波法主要利用多次波的周期性和可分离性，常用的方法有2d srme(surface relatedmultiple elimination)、fk(频率波数域)变换、拉东变换、预测反褶积等。但是这些算法受地震速度影响大，近道去除不彻底，一般在crp(共反射点)道集上，不能满足rtm成像需要。波动方程预测法利用波动方程或数据驱动方法预测多次波，并将预测得到的多次波通过自适应相减的方法从地震记录中减去以达到压制多次波的目的，该方法代表了多次波的发展趋势，主要包括反馈迭代法和逆散射级数法。无论是滤波法还是波动方程预测法在层间多次波的压制中都有所应用。但是层间多次波的压制技术仍然不成熟，原因如下：首先，由于层间多次波的预测过程大多是数据驱动的，其典型实现本质上比表面多次波计算成本高出大约两到三个数量级，因此在大规模的三维数据上应用计算量令人望而却步。第二，数据驱动的方法通常对数据的质量要求非常高，如果预处理的效果不理想，最终层间多次波的压制效果也很难满足生产需求。第三，从原始数据中减去层间多次波也是非常具有挑战的，因为多次波的振幅通常较弱，而且与有效波强烈的干涉在一起，因此从原始数据中将多次波压制掉且不伤害有效波仍然是面临巨大挑战。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供了一种层间多次波的压制方法、系统及设备解决现有技术计算量巨大，很难应用于大规模实际资料处理问题；解决现有层间多次波压制方法对数据品质要求过高的问题；解决层间多次波相减环节容易伤害到有效波的问题。

2、技术方案：本发明所述的一种层间多次波的压制方法，包括以下步骤：

3、(1)对初始地震数据进行预处理，以获得共反射点道集；

4、(2)利用逆散射级数法，对共反射点道集进行层间多次波预测，得到层间多次波模型；

5、(3)将共反射点道集和层间多次波模型分别分成多个频段，其中，多个频段的共反射点道集的频率范围与多个频段的层间多次波模型的频率范围对应相同；

6、(4)将频率范围相同的共反射点道集和层间多次波模型进行最小二乘自适应匹配相减，得到多个频段的压制层间多次波后的地震数据；

7、(5)将多个频段的压制层间多次波后的地震数据进行融合，得到压制层间多次波后的地震数据。

8、进一步的，所述步骤(1)对初始地震数据进行预处理包括：静校正、去噪、反褶积、高精度速度分析、动校正和时间偏移。

9、进一步的，所述步骤(2)包括以下步骤：

10、(21)散射波场为：

11、

12、(22)地表测得的散射波场称为地震数据其中，()ms表示在震源与接收点面的积分，根据d的阶数展开扰动算子v，可得：

13、v＝v1+v2+v3+···                                      (2)

14、将(2)代入到(1)中，可得以下一阶、二阶和三阶逆散射级数：

15、d＝g0v1g0

16、g0v2g0＝-g0v1g0v1g0

17、g0v3g0＝-g0v1g0v2g0-g0v2g0v1g0-g0v1g0v1g0v1g0           (3)；

18、(23)根据不同的多次波压制需求选择不同的级数进行针对性处理。

19、进一步的，所述步骤(3)包括以下步骤：

20、(31)通过傅里叶正变换，将共反射点道集和层间多次波模型分别变换到频率域，在频率域，将共反射点道集和层间多次波模型分别分成多个频段；其中，傅里叶正变换的表达式如下：

21、

22、其中，表示频率域的数据，x(t,x)表示时间空间域的数据，ω表示角频率，k表示圆波数，k＝2πk0，k0表示波数，k0＝1/λ，λ表示波长，t表示时间，x表示深度，i为虚数单位；

23、(32)通过反傅里叶变换，将频率域中多个频段的共反射点道集和层间多次波模型分别变换到时间空间域；其中，反傅里叶变换的表达式如下：

24、

25、其中，表示频率域的数据，x(t,x)表示时间空间域的数据，ω表示角频率，k表示圆波数，k＝2πk0，k0表示波数，k0＝1/λ，λ表示波长，t表示时间，x表示深度，i为虚数单位。

26、进一步的，所述步骤(4)包括以下步骤：

27、(41)将频率范围相同的多次波模型中的地震道与共反射点道集中的相应地震道进行匹配，得到与共反射点道集中的各个地震道相匹配的层间多次波数据；公式如下：

28、

29、其中，l(t)表示经过匹配得到的一地震道的层间多次波数据，h(t)表示一地震道的匹配算子，m(t)表示多次波模型数据，t表示时间，τ表示采样时间间隔。

30、(42)根据匹配得到的层间多次波数据，去除共反射点道集中各个地震道的层间多次波；公式如下：

31、

32、其中，q表示总体误差，x(t)表示共反射点道集中一地震道的地震数据，l(t2)表示经过匹配得到的一地震道的层间多次波数据，t表示时间。

33、本发明还提供一种层间多次波的压制系统，包括：

34、数据获取模块，用于对初始地震数据进行预处理，以获得共反射点道集；

35、模型预测模块，用于利用逆散射级数法，对共反射点道集进行层间多次波预测，得到层间多次波模型；

36、频率分段模块，用于将共反射点道集和层间多次波模型分别分成多个频段；

37、对应压制模块，用于将频率范围相同的共反射点道集和层间多次波模型进行最小二乘自适应匹配相减，得到多个频段的压制层间多次波后的地震数据；

38、数据融合模块，用于将多个频段的压制层间多次波后的地震数据进行融合，得到压制层间多次波后的地震数据。

39、本发明还提供一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可被在所述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所述层间多次波的压制方法的步骤。

40、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：利用精细预处理得到的crp道集上进行多次波压制的策略，crp道集与传统方法的基础数据cmp道集相比数据量更小，且数据的抗噪声能力更强，数据的信噪比更高，该策略使得陆地大规模三维数据的层间多次波预测和压制成为可能；避免了传统自适应相减中不同频率成分直接相减容易出现频率不匹配的问题，而当频率统一在相同范围内，数据的一致性更好，自适应相减时对多次波的压制更精准，对有效波的损害也更小。因此，本发明中构建的层间多次波压制策略不但能提高计算效率，而且能更准的压制层间多次波避免对有效波的损害，为数据的地震数据处理的保幅性和可靠性提供了重要支撑。

技术特征：

1.一种层间多次波的压制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种层间多次波的压制方法，其特征在于，所述步骤(1)对初始地震数据进行预处理包括：静校正、去噪、反褶积、高精度速度分析、动校正和时间偏移。

3.根据权利要求1所述的一种基于项目表示增强的会话推荐方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种层间多次波的压制方法，其特征在于，所述步骤(3)包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种层间多次波的压制方，其特征在于，所述步骤(4)包括以下步骤：

6.一种层间多次波的压制系统，其特征在于，包括：

7.一种设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可被在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任意一项所述层间多次波的压制方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种层间多次波的压制方法、系统及设备，所述方法包括以下步骤：(1)对初始地震数据进行预处理，获得共反射点道集(2)对共反射点道集进行层间多次波预测，得到层间多次波模型(3)将共反射点道集和层间多次波模型分别分成多个频段(4)将频率范围相同的共反射点道集和层间多次波模型进行最小二乘自适应匹配相减，得到多个频段的压制层间多次波后的地震数据(5)将多个频段的压制层间多次波后的地震数据进行融合，得到压制层间多次波后的地震数据；本发明避免了传统自适应相减中不同频率成分直接相减容易出现频率不匹配的问题，而当频率统一在相同范围内，数据的一致性更好，自适应相减时对多次波的压制更精准，对有效波的损害也更小。

技术研发人员：李东庆
受保护的技术使用者：南京晓庄学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14