一种地震数据鬼波压制方法、装置、设备及介质

本发明是关于一种基于频谱阈值截断的地震数据鬼波压制方法、装置、设备及介质，涉及勘探地球物理。

背景技术：

1、海洋地震采集中，震源和检波器都放置在海平面以下，这样使得地震波场在海平面处发生下行反射，并产生炮点和检波点鬼波。炮点和检波点的鬼波效应会导致地震数据的频谱中存在陷波现象，使得数据低频衰减严重。在地震硬件方面，有垂直震源排列、上下空气枪震源阵列采集等设备来压制震源鬼波，有上下缆、多分量检波器、斜缆等设备压制检波器鬼波。

2、由于鬼波压制可以压制地震子波大的旁瓣，拓宽地震数据的频带，显著提高地震成像的分辨率，已经成为现在宽频地震数据处理必不可少的关键步骤之一。

3、在地震数据采集与处理中，鬼波压制仍然是一个非常有挑战性的难题。现有鬼波压制研究方法包括基于偏移和镜像偏移的联合反褶积鬼波压制、基于一维射线追踪镜像数据生成的叠前鬼波自动压制、确定性频率空间域反褶积鬼波压制等。现有的确定性鬼波压制方法存在稳定性差，鬼波压制后噪音严重等问题，而基于参数优化的鬼波压制算法压制精度高，但是存在计算量大的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于频谱阈值截断的地震数据鬼波压制方法、装置、设备及介质，能够基于计算出的鬼波算子对地震数据频谱进行改造，并基于给定阈值对地震数据频谱进行截断，达到地震数据鬼波压制的效果。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供的一种地震数据鬼波压制方法，包括：

4、将含有鬼波的地震数据变换至频率波数域，得到频率波数域地震数据；

5、根据地震数据采集的炮点深度和检波点深度计算得到鬼波算子；

6、基于鬼波算子计算零相位化后的频率波数域地震数据；

7、计算鬼波算子的频谱振幅校正项，并对其进行阈值截断处理得到阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项；

8、利用阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项对零相位化后的频率波数域地震数据进行处理，得到鬼波压制后的频率波数域地震数据；

9、对鬼波压制后的频率波数域地震数据进行反变换得到鬼波压制后的时空域地震数据。

10、所述的地震数据鬼波压制方法，进一步地，将含有鬼波的地震数据通过二维傅里叶fk变换至频率波数域。

11、所述的地震数据鬼波压制方法，进一步地，鬼波算子的计算公式为：

12、

13、式中，g(kx,ω)为鬼波算子，kx为水平波数，ω为角频率，r为海表面的反射系数，zs为地震数据炮点深度，zr为检波点深度，kz为垂直波数。

14、所述的地震数据鬼波压制方法，进一步地，零相位化后的频率波数域地震数据的计算公式为：

15、dzero(kx,ω)＝d(kx,ω)*g(kx,ω)h

16、式中，pzero(kx,ω)为零相位化后的频率波数域地震数据，d(kx,ω)为频率波数域的地震数据，h代表共轭转置。

17、所述的地震数据鬼波压制方法，进一步地，阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项的计算公式为：

18、

19、

20、式中，α为设定阈值。

21、所述的地震数据鬼波压制方法，进一步地，鬼波压制后的频率波数域地震数据的计算公式为：

22、

23、所述的地震数据鬼波压制方法，进一步地，对鬼波压制后的频率波数域地震数据进行反二维傅里叶变换得到鬼波压制后的时空域地震数据。

24、第二方面，本发明提供的一种地震数据鬼波压制装置，该装置包括：

25、数据变换单元，被配置为将含有鬼波的地震数据变换至频率波数域，得到频率波数域地震数据；

26、鬼波算子计算单元，被配置为根据地震数据采集的炮点深度和检波点深度计算得到鬼波算子；

27、频率波数域地震数据计算单元，被配置为基于鬼波算子计算零相位化后的频率波数域地震数据；

28、鬼波算子频谱振幅校正单元，被配置为计算鬼波算子的频谱振幅校正项，并对其进行阈值截断处理得到阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项；

29、阈值截断单元，被配置为利用阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项对零相位化后的频率波数域地震数据进行处理，得到鬼波压制后的频率波数域地震数据；

30、数据反变换单元，被配置为对鬼波压制后的频率波数域地震数据进行反变换得到鬼波压制后的时空域地震数据。

31、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行本发明第一方面所述方法中的任一方法的指令。

32、第四方面，本发明还提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行本发明第一方面所述方法中的任一方法。

33、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：

34、1、由于在频率波数域进行计算，本发明考虑了地震数据鬼波时差的空间变化特征，鬼波压制后没有振荡噪音等假象，稳健性较好。

35、2、本发明在得到鬼波综合算子后，基于该算子对地震数据频谱进行改造、阈值截断即可完成鬼波压制处理，计算效率高。

36、3、本发明可以一次性压制所有炮点、检波点鬼波，由于给出的算子为鬼波综合算子，因此可以一次性压制所有炮点和检波点相关的鬼波，计算过程简单直接。

37、综上所述，本发明利用鬼波算子的陷波效应和其与地震数据频谱陷波频率所对应的现象，对地震数据频谱进行改造，并对改造后的频谱给定一个阈值，进行频谱阈值截断，达到地震数据鬼波压制的效果，可以广泛应用于地震数据鬼波压制中。

技术特征：

1.一种地震数据鬼波压制方法，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的地震数据鬼波压制方法，其特征在于，将含有鬼波的地震数据通过二维傅里叶fk变换至频率波数域。

3.根据权利要求1所述的地震数据鬼波压制方法，其特征在于，鬼波算子的计算公式为：

4.根据权利要求3所述的地震数据鬼波压制方法，其特征在于，零相位化后的频率波数域地震数据的计算公式为：

5.根据权利要求4所述的地震数据鬼波压制方法，其特征在于，阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项的计算公式为：

6.根据权利要求5所述的地震数据鬼波压制方法，其特征在于，鬼波压制后的频率波数域地震数据的计算公式为：

7.根据权利要求1～6任一项所述的地震数据鬼波压制方法，其特征在于，对鬼波压制后的频率波数域地震数据进行反二维傅里叶变换得到鬼波压制后的时空域地震数据。

8.一种地震数据鬼波压制装置，其特征在于，该装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。

10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。

技术总结
本发明涉及一种地震数据鬼波压制方法、装置、设备及介质，包括：将含有鬼波的地震数据变换至频率波数域，得到频率波数域地震数据；根据地震数据采集的炮点深度和检波点深度计算得到鬼波算子；基于鬼波算子计算零相位化后的频率波数域地震数据；计算鬼波算子的频谱振幅校正项，并对其进行阈值截断处理得到阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项；利用阈值截断后的鬼波算子频谱振幅校正项对零相位化后的频率波数域地震数据进行处理，得到鬼波压制后的频率波数域地震数据；对鬼波压制后的频率波数域地震数据进行反变换得到鬼波压制后的时空域地震数据。本发明能够一次性压制所有炮点、检波点鬼波，可以广泛应用于地震数据鬼波压制中。

技术研发人员：马继涛,廖震,陈小宏,高培原,赵凯歌,林海花
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12