专利名称：降低地震数据轨迹曲线中的噪音用的方法
背景技术：
本发明涉及降低地震数据轨迹曲线中的噪音用的技术，特别涉及降低海底地震勘探数据曲线中的“猝发”噪音用的方法。
目前已知的某种采集海底地震数据的形式，是在船只后面牵引着若干个浮筒，并且在浮筒上设置若干个地震信号接收器(比如说水下拾音器等等)。正如在先技术中所公知的那样，在通过浮筒中的导线传输之后，在船只上对由接收器接收到的信号实施记录。船只还可以牵引着地震信号源(比如说气枪等等)。在操作过程中，勘探船只沿着勘探线行驶，周期性地触发信号源，并用记录器记录由地壳岩层给出的反射信号。目前已知的其它种勘探形式，还包括在海洋底部设置电缆，并沿着勘探线牵引信号源移动。在其它种形式中，还可以采用若干条设置有浮筒和信号源的船只。在这些种实施形式中，信号源与特定接收器之间的距离均被称为该信号源-接收器对之间的“相对位置偏差(offset)”，由任何特定接收器接收到的、对应于特定发震的记录数据均被称为“轨迹曲线(tracc)”。
正如目前已知的那样，勘测结果通常得到从同一个反射器接收到的若干条反射曲线。一般说来，这些具有公共反射数据的轨迹曲线将被选排(或称选点，即gathcr)成公共反射数据选排，而每一条轨迹曲线均具有不同的相对位置偏差。要对位于公共反射数据选排中的轨迹曲线实施进一步处理，以消除由不同相对位置偏差所带入的误差(举例来说，它可以是NMO、DMO或其它“迁移”计算方法等等)。可在这一阶段使用的处理方法有许多种，而且它们均是本领域技术人员所公知的。在进行完这种处理之后，将各轨迹曲线叠加在一起(a.k.a.重叠)，以获得另一条轨迹曲线。反映信号源接收器对用的第一种轨迹曲线在这儿被称为“散粒轨迹曲线”。反映重叠后数据用的第二种轨迹曲线在这儿被称为“重叠后的轨迹曲线”。
重叠处理是为了消除噪音。从理论上讲，这种噪音常常是随机的，或者说它可能以随机的形式出现。信号则不是这样。因此在进行叠加时，地震数据中的反射信号将呈相长叠加，而爆炸轨迹曲线中的噪音信号将呈相减叠加。由于存在有大量的噪音，所以这种处理是相当有用的。但是，对于以猝发形式出现的噪音、特别是出现在测试图形信号中的噪音，就几乎不能通过公共反射数据选排等重叠处理技术而被消除掉。
举例来说，当另一条勘探船只位于附近并按周期性方式激震气枪时，就会出现这种噪音。根据特定的区域、水深以及水底反射系数的不同，这种地震干扰噪音可能会传递到很远的距离处。特别是当接收深部岩层给出的反射信号时，由其它地震勘探船只给出的干扰信号将成为一个十分严重的问题。在目前，不得已而采用着非常昂贵而费时的“分时”方法，即为了不受到其它勘探船只的干扰，在一个给定的区域中仅用一条船只在某一给定的时间中运行，即使在该区域中有许多勘探船只处于可以运行的状态时也是如此。
另一种猝发噪音源有时被称为“膨胀”噪音。这种噪音并不太好解释。然而当海洋深度增加时，这种噪音就会出现。对于某些现代勘探船只，这种膨胀噪音已经成为一个限制因素，它限制着勘探船只可以实施探测工作的海洋深度。
如上所述，目前非常需要某种能够降低在地震数据中猝发噪音含量的技术。在最近的产业研究开发中，有人建议据称能采用来解决这种问题的一种方法，即在一个给定区域工作的两条勘探船只上设置彼此非同步的信号源。然而需要进一步指出的是，当信号源是非纵排列(broadside)的时候，将会出现更为危险的噪音。对这种特定产业研究的检测结果表明，在由勘探线起的大约60至大约120度的扇形区域中存在有噪音源时，该区域就是需受避开的“危险”扇形区域。
对猝发噪音研究的另一项建议公开在Shell DevelopmentCompany,S 8.2上的A.J.Berni的文章“Automatic SurgicalBlanking Of Burst Noise In Marine Seismic Data”中，这一文章可以在下述出版物中找到SEG Annual MeetingExpanded Technical Program Abstracts WithBiographies,1987。而且这一文章被引用为本发明的参考文献。正如Berni在文章中所描述的那样，他试图使干扰源的噪音变成“空白(blank)”。Berni通过将数据分类至公共相对位置偏差距离图表中的方式指出，在公共相对位置偏差图表中的每一条轨迹曲线均来自不同的爆炸。因此，除非两个信号源是同步的，否则就会出现猝发形式的噪音。根据Berni的分析，在公共相对位置偏差距离图表中的轨迹曲线之间缺少连续性是一种有益的现象，因为它可以使干扰信号与数据中的所有其它的信号区分开来。由一个自身信号源给出的反射、折射、衍射能量在公共相对位置偏差图表中是侧向连续的。Berni进一步指出，将侧向连续性较差的区域变成空白。
Berni建议用将图表划分为持续时间大约为300毫秒的相等时间门的方式实施这种处理。可以对每一条轨迹曲线计算出每一时间门用的一个幅度值。Berni建议的最佳方式是对取样数据的绝对幅度值求均值并选择特定的时间门，然而也可以使用RMS或测量平方和的方式。Berni还建议用一个单一幅度值表示每一个时间门，以减少计算量。然后将一个给定的时间门用的值与同一相对位置偏差距离用的另一个值进行比较，即对整个公共相对位置偏差距离图表实施扫描，并检测对于该时间门来说属于异常的幅度值。将具有异常幅度值的时间门取出并进行“外科手术式”的消除，使其成为空白。
Berni给出了两种测量异常幅度值的方法。其中一种方法为对公共相对位置偏差图表中的时间层面的幅度值结果实施侧向平滑，以获得基准值。将该值与相邻时间门的基准值相比较。如果一个特定时间门对基准幅度的比率超过了某一阈值，特别是当超过了三倍或更高时，将这一时间门处理为空白，或者说将其设置为零。Berni建议应该仅仅对不能通过叠加处理来克服掉的高位猝发噪音进行这种空白处理。Berni还建议完全除去微弱的轨迹曲线，他将这种轨迹曲线称为“无效发震”曲线。第二种方法是对相邻时间门的幅度取中值，以获得基准值。在一般情况下，在候选轨迹曲线每一侧上的15个时间门幅度可用来计算出31点中值。Berni认为，基于中值的基准计算对于在数字化取样时出现无效触发或随机比特误差而引起的偶然误差幅度起伏是可以忍受的。
然而，由Berni所建议的处理方法在实施空白处理和轨迹曲线去除时会除去太多的地震数据信息。而且目前还已经发现，由Berni所建议的处理方法与他的推断相反，会消除真实的反射信号。
对消除噪音所进行的研究已获得许多成果。举例来说，于1993年12月6日申请的、1996年9月10日授予Meehan的美国专利US5555530中就公开了一种改进由一对诸如地震检波器等等的检测器给出的信号、噪音比的方法，每一个检测器均检测包含有所需信号(S)和噪音信号(N)的信号，其中在一对检测器之间所需信号(S)具有与噪音信号(N)不同的地震勘探时差，而且来自给定信号源的噪音信号(N)由第一检测器在距第二检测器检测到相应噪音信号之前的时间间隔为t时实施检测。这一文件被引用为本发明的参考文献。Meehan将第一检测器检测到的含噪音信号(S+N)延迟一个比所需信号的地震勘探时差更大的、但不超过时间间隔t的时间延迟，并利用自适应滤波器由第一检测器检测到的信号中减去由第二检测器检测到的延迟后的信号，从而减小所获得的信号的放大倍数。
在1995年6月13日授予Manin的美国专利US5424999中公开了一种处理爆炸噪音问题的方法，它需要对每一条船只和信号源精确定位，以便在随后的处理中除去猝发噪音。这一文件也被引用为本发明的参考文献。
于1994年3月8日授予Chambers的美国专利US5293352中公开了一种方法，它是将公共爆炸选排划分入公共接收选排，利用类表面速度的一半由公共接收选排中取出波场包络线，以获得迁移数据组，然后再将该迁移数据组划分入公共爆炸选排，并由原始的公共爆炸选排中减去这一公共爆炸选排，以获得相关噪音被降低了的数据组。这一文件也被引用为本发明的参考文献。
于1993年8月17日授予Linville等人的美国专利US5237538中公开了一种除去被认为是相关噪音的技术，这种噪音属于在时间门中叠加在信号上的噪音。这一文件也被引用为本发明的参考文献。
于1993年1月26日授予Duren等人的美国专利US5182729中公开了一种地震勘探和数据处理用的方法，它是由地震数据中滤去不属于地震勘探线的各种能量分布。这种勘探方法需要使用一组按几何方式设置的接收器，其中应至少有一个接收器位于勘探线之内，并且至少有一个接收器位于勘探线之外，从而使得在公共相对位置偏差选排和爆炸记录数据组中，沿着勘探线发生的地震现象将在时间上相对准，而位于平面之外的能量将呈一系列的锯齿形地震形式，进而在不同的时间里到达位于不同勘探线上的接收器处。目前已知的位于平面之外的能量数量以及它们各自的下降方式使得可以采用这种滤波器，并可以将数据提供给计算机，以便可以有效地由地震勘探数据中除去所不需要的、位于平面之外的能量的影响，使其无效。这一文件也被引用为本发明的参考文献。
于1990年6月26日授予Marschall等人的美国专利US4937794中公开了一种通过将公共爆炸选排再次整形为公共接收选排的方式，对地震记录中的相关噪音实施抑制的方法。将公共接收选排中的各对地震轨迹曲线修正为差值常态地震勘探时差，其权重与RMS信号能量成反比，并且将其相组合以产生压缩后的公共接收选排。这种压缩后的公共接收选排也可以被再次整形为公共中点选排，以进行进一步的处理。这一文件也被引用为本发明的参考文献。
包含有这一领域中研究结果的其它早期参考文件还包括如下所述的各文献于1990年3月20日授予Kirlin等人的美国专利US4910716；于1987年11月17日授予Martinez的美国专利US4707812；于1972年11月28日授予Schmitt的美国专利US3704444；于1971年10月5日授予Hensley的美国专利US3611279；于1967年9月16日授予Silverman等人的美国专利US3344395；于1956年1月31日授予AlexaBder等人的美国专利US2733412；于1980年7月1日授予Lindseth等人的美国专利US4210968。这些文件也被引用为本发明的参考文献。
在上述的任何一篇参考文献中均没有给出一种可以有效地降低相关噪音信号或猝发噪音信号而不会降低与噪音一起出现的信号的方法。在产业上仍一直使用着昂贵的分时方式。因此，目前迫切需要有一种可以降低猝发噪音信号而不会比较大地降低真实反射数据信号的方法，并且需要有一种可以减少对昂贵的分时处理方式的依赖的方法。发明概述本发明的目的就是要解决如上所述的问题。因此，本发明的一个方面提供了一种减少一组地震数据轨迹曲线中的噪音用的方法，这种方法可以包括下述步骤(a)将某一基准轨迹曲线在时间窗口中的阈值幅度特征参数接受值与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较；(b)当该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数并未位于阈值幅度特征参数接受值之内时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上，其中施加该非零标量将使该时间窗口之内的测量轨迹曲线幅度低于基准轨迹曲线的幅度。
本发明的另一方面提供了一种对一组地震数据轨迹曲线实施处理用的方法，这种方法可以包括下述步骤(a)将某一基准轨迹曲线在时间窗口中的阈值幅度特征参数接受值与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较；(b)当该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数并未位于阈值幅度特征参数接受值之内时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上，其中施加该非零标量将使该时间窗口之内的测量轨迹曲线幅度低于基准轨迹曲线的幅度，从而限定出一组修正后的数据；(c)储存该标量、时间窗口的识别信息和施加该标量的轨迹曲线；(d)由修正后的数据和所储存的标量中恢复原始数据。
本发明除了可以用来解决如上所述的问题之外，还具有对低振幅噪音仅减少微小的量，而对于越高振幅噪音则减少越大的量的优点。因此如果采用本发明的方法，便可以保护住轨迹曲线中的信号。而且由于对低振幅噪音仅减少微小的量，所以可以将阈值设置在非常靠近所需要的信号电位处。因此本发明可以用来消除、或是大幅度地减少分时操作。对附图的简要说明为了能更完整地理解本发明以及本发明的其它优点，下面结合附图对最佳实施形式进行详细的说明。
图1示出了一组包括有猝发噪音的公共相对位置偏差轨迹曲线。
图2示出了一组应用本发明的一种实施形式之后的、如图1所示的一组轨迹曲线的修正曲线。
图3为表示具有猝发噪音的一组未处理的发震曲线的曲线图。
图4示出了一组应用本发明的一种实施形式之后的、如图3所示的一组轨迹曲线的修正曲线。
图5为表示图3和图4之间差别的曲线图。
需要指出的是，附图中所描述的仅仅是本发明中的一些典型实施形式，因此它并不对本发明的保护范围构成限制，本发明还包括其它等价的实施形式。详细说明图1示出了一组公共通道海底(及由此获得的公共相对位置偏差)轨迹曲线10，这种轨迹曲线10包括由地震反射层(图中未示出)给出的反射曲线12，以及一部分猝发噪音曲线14。每一条轨迹曲线10都是由沿着被测量区域设置的不同地震源给出的。需要指出的是，猝发噪音14在每一条轨迹曲线中出现在不同的时间里。这一位置是由诸如干扰源(比如说由其它船只上的信号源发出的噪音)的位置、水深、水底反射系数，以及其它参数决定的。然而根据本发明，对于这些参数是不需要加以了解的，这一点将在下面给予说明。
本发明可以在反射曲线12的幅度低于干扰噪音曲线14的幅度的区域中使用。因此根据本发明构造的一种实施形式，可以使用噪音曲线14的幅度特征参数来检测包含有噪音曲线14的轨迹曲线10中的这一部分。在这儿，“幅度特征参数”指得是诸如RMS幅度、峰值幅度、整流幅度、放大至n次方的所有幅度的叠加值的n次方根、或是其它的与幅度相关连的特征参数等等。举例来说，其它幅度特征参数包括在一条轨迹曲线窗口中的RMS值与由基准轨迹曲线在诸如一个类似窗口中的基准RMS值之间的比值等等。将一个非零标量施加在这一部分中可降低噪音，而不会降低同时出现在轨迹曲线中的各个反射信号。在如图1所示的轨迹曲线中施加上非零标量后所生成的曲线如图2所示。由于噪音并没有出现在轨迹曲线的各部分中，所以并不是轨迹曲线10中的每一部分均按比例变化。因此，轨迹曲线10中包含有噪音曲线14的部分必须被识别出。
按照这种识别处理方式中的一种实施形式，对于特定深度D的数据可选择反射轨迹曲线10a中的第一时间窗口W1，并可以选择阈值幅度特征参数接受值Athres，以高于地震反射RMS幅度特征参数并低于噪音RMS幅度特征参数。根据一些实施方案，时间窗口W1的地震+反射幅度特征参数可以由对整个距离窗口Wd(图中未示出)取平均值的方式获得，这种距离窗口Wd与公共相对位置偏差选排中所需要的特定深度处的主要频率的菲涅尔区域直径一倍半范围的一部分相对应。尽管这种距离窗口Wd的平均处理值要大于这一直径，这种限定也是一种理想化的限定，而且虽然对实际反射数据的损坏危险在增大，但这种处理方式仍可运行。对进行过平均化处理的距离窗口Wd的任何限定，均是为了避免平均值超过地质变化的信号区域。建议采用现场测量方式，以便显示出公共相对位置偏差区域，给出采用或不采用本发明提供的方法时的差异，检测出现差异的区域，以确定是否有地质结构变化出现在该出现差异的区域中。当出现有地质差异时，可利用进行平均处理的各轨迹曲线之间更小的距离窗口Wd，来再次运行该处理方式。
可以采用许多种变形实施形式来获得基准轨迹曲线。如果举例来说，一种实施形式是对每一个窗口均确定并使用平均幅度特征参数轨迹曲线。在其它实施形式中，也可以使用中间值、α-处理平均值、α-处理中间值等等。需要进一步指出的是，时间窗口可以用数字环境中的一组取样值实施限定，在这儿所使用的时间单位只是为方便起见。
在上面是以公共相对位置偏差选排为例进行描述的，但在本发明的其它变形实施形式中，也可以使用常规中点或常规接收选排。在对于急剧下降的结构，即地质变化使各轨迹曲线差异比较大时，公共相对位置偏差选排并不能良好地运行。对于这种场合，在穿过选排水平取样而获得的较窄窗口(W1、W2、W3)中，仅仅有很少的几条轨迹曲线具有反常的高幅度。因此，阈值幅度特征参数接受值将设置的过低，进而使信号发生衰减。利用出现在穿过这一选排的同一或相邻时间窗口中的所感兴趣的信号的信号域，可以减少这一问题。公共中点信号域出现在更为水平的部分处，在使用了NMO之后更是如此。然而公共中点信号域对NMO中的不精确性是相当敏感的。因此，对NMO中的不精确性不敏感的公共接受信号域是另一个有用的信号域。对于公共接受信号域，要比公共相对位置偏差进行更多的取样，因而这一信号将出现在选择精确阈值时所要使用到的更多的轨迹曲线中。
当获取阈值幅度特征参数接受值Athres时，最好是选择在尽可能靠近在感兴趣的特定深度使用的、所预期的最高信号强度处。然而象获取距离窗口Wd的处理过程那样，仍建议采用现场测量方式。而且，应显示出适当区域，采用或不采用本发明提供的方法时的差异，并检测出现差异的区域，以确定是否有地质结构变化出现。当出现有地质差异时，可利用更高的Athres值再次运行该处理方式。实际上目前已经发现，对于包含有所需要的反射曲线12的窗口，RMS幅度特征参数的范围可以取在大约120％和大约500％之间。在一种特定的实施形式中，该值取为大约170％时便可以良好运行。虽然在所描述的这些实施形式中，使用的是幅度特征参数中的RMS值，但是也可以采用峰值和其它与幅度特征参数相关连的值。
需要进一步指出的是，时间窗口的长度是与噪音相关连的。由于特定噪音的特征参数不同，时间窗口长度可以更长些或更短些。举例来说就是，在本发明的一些实施形式中，时间窗口W1取在预期噪音曲线主要频率的频率周期的大约20％以内。即使考虑到其它船只的干扰，对于比较深的水域，目前已经发现大约50毫秒的窗口是相当有用的。对于用于抑制比较低频率的膨胀噪音的实施形式，长达500毫秒的时间窗口是相当有效的。对于某些干扰和膨胀噪音，相关的噪音信息会出现在一串冲击特征参数中。对于这种场合，时间窗口应与冲击信号串的宽度大体相等。
而且目前还已经发现，爆炸噪音曲线具有与所需要的信号不同的频率频谱。因此，根据本发明提供的某些实施形式，所使用的幅度特征参数Athres可以位于在大约40赫兹和大约200赫兹之间的有限频谱宽度的时间窗口之内。在另一些实施形式中，位于大约10赫兹和大约200赫兹之间的的频带宽度也是相当有效的。
在某些实施形式中，可根据地震干扰噪音中的高频含量，采用大约2毫秒的数据取样速率。采用这种精细取样方式可以获得对高频的满意记录。可以选取的数据取样时间范围在大约1毫秒与大约4毫秒之间。不难理解，根据噪音的频带宽度，在某些条件下选取大约4毫秒以上的取样速率也将是相当有效的。
下面对本发明的另一个方面进行说明。这种技术解决方案是用阈值幅度特征参数接受值Athres与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较，而且当该时间窗口内的测量轨迹曲线幅度特征参数大于阈值幅度特征参数接受值时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上。可以采用不同的方式来施加这种非零标量。在一种实施形式中，该标量被均匀地施加在几乎整个窗口中。在其它实施形式中，这一标量也可以被施加在窗口中以RMS峰值为中心的某一分布区域中。更多的实施形式将在下面给予详细说明。
根据本发明的另一种实施形式，还可以在进行完如上所述的步骤，获得一组作为结果的修正了的轨迹曲线之后，利用同一方法再次对修正后的这组轨迹曲线进行处理。目前已经发现，进行两次或多次处理(即进行“梯阶式处理”)通常均比仅进行一次处理要好些。
根据本发明的另一种实施形式，无论是采用单次式处理还是采用梯阶式处理，所述的处理均是在可根据具体情况调整的窗口中对整条轨迹曲线进行的。在某些实施形式中，也可以采用部分重叠(重叠量在大约10％至大约80％之间)的窗口，尽管这种重叠并不是必须的。当采用其中的一种实施形式时，目前已经发现大约50％的重叠量是相当有效的。在另一种实施形式中，重叠量可尽可能的大，以便使被移动的窗口仅在该时间中沿着轨迹曲线进行一次取样。
根据本发明的另一种实施形式，非零标量是基准轨迹曲线幅度特征参数与该时间窗口中的测量轨迹曲线幅度特征参数的比率的某种乘积函数。在一种实施形式中，该比率与一个小于1的值相乘，在另一种实施形式中，该比率被放大至它的正n次方。当采用其中的一种实施形式时，目前已经发现取4次方是相当有效的。
根据本发明的另一种实施形式，在用标量对轨迹曲线进行处理之后，还要对轨迹曲线进行预叠加处理(即NMO、DMO、零相对位置偏差迁移、以及其它的过滤和反摺积处理等等)，而且这些处理并不需要按特定的次序进行。随后如在先技术所述的那样，对各轨迹曲线实施重叠处理，并对重叠处理后的轨迹曲线实施再重叠处理，以便获得用于进行数据分析的测量区域。
图3示出了对具有猝发噪音的信号实施未处理叠加的一个实例。在进行完如上所述的处理之后，即对于为170％的阈值的整个频带宽度，用50毫秒的时间窗口进行2毫秒的取样，并提高所检测到的低于基准值阈值的比率，将第一窗口的测量轨迹曲线的幅度特征参数放大至4次方，便可以获得如图5所示的未处理信号的叠加结果。图3与图4之间的不同处已经由图5示出。
可以在本发明各实施形式中使用的一种特殊系统为PGSENSBALTM程序系统，该系统可以在呈整体形式的平行处理机(比如说为Intel I860)的PGS CUBE MANAGERTM平台上运行。在这种系统中，ENSBALTM程序将扫描整条轨迹曲线，并给出修正因子(比如说为一个幅度特征参数)。在使该窗口中轨迹曲线的RMS值与其它轨迹曲线在同一窗口中的中间RMS值相等时需要使用到这一修正因子，而且这一修正因子可以由大约为菲涅尔区域宽度的距离窗口中的一组相邻公共相对位置偏差轨迹曲线中获得。需要指出的是，一个窗口的中间RMS值并不一定与其它窗口中的中间RMS值位于同一条轨迹曲线上。如果由ENSBALTM程序给出的标量低于阈值(即低于阈值幅度特征参数接受值)，则将修正因子放大到它的某一次方，并将所获得的修正标量施加在测量轨迹曲线窗口中。
当使用标量进行这种处理时，应该避免急剧的变化。即由一次取样至下一次取样的标量步进变化应不大于大约30％，且最好是小于大约10％。因此，本发明的一种实施形式给出了一种由地震数据轨迹曲线中降低噪音用的方法，这种方法包括下述步骤(a)将阈值幅度特征参数接受值与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较；(b)当该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数并未位于阈值幅度特征参数接受值之内时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上，进而通过施加该非零标量而使该时间窗口之内的测量轨迹曲线幅度低于基准轨迹曲线的幅度。需要指出的是，修正因子要“位于阈值幅度特征参数接受值之内”一语在这儿是作为一个技术术语使用的，这种修正因子必须大于阈值幅度特征参数接受值，而且在这一实施形式中，它是一个比率。举例来说，在其它实施形式中该阈值幅度特征参数接受值也可以为轨迹曲线窗口中的RMS值，如果它低于阈值幅度特征参数接受值，这一幅度特征参数就是“位于阈值幅度特征参数接受值之内”。
下面对幅度特征参数中包含有修正因子的实施形式进行分析，这种实施形式是沿着测量轨迹曲线对多个窗口实施处理，并且包括下述步骤对每一个在时间窗口内要对测量轨迹曲线实施处理的时间窗口计算出它的修正因子，从而修正该时间窗口内的测量轨迹曲线，以便使该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数与相应的基准轨迹曲线窗口中的幅度特征参数相匹配；当修正因子大于阈值幅度特征参数接受值加上一个常量时用大约为1的单位修正标量实施处理，进而限定出非噪音曲线窗口；当修正因子小于阈值幅度特征参数接受值时将修正因子放大至它的某次方，进而限定出一个非单位修正标量并限定出一个噪音曲线窗口；计算出在施加至与噪音曲线窗口相邻接的窗口用的修正标量与非单位修正标量之间的第一内差值；在相邻噪音曲线窗口之间施加具有非单位修正标量的该第一内差值；在与非噪音曲线窗口相邻的噪音曲线窗口之间施加位于1与阈值幅度特征参数接受值之间的第二内差值，施加对象为在阈值幅度特征参数接受值加上一个常量的值与阈值幅度特征参数接受值之间的第一内差值上的所有的点；以及在与非噪音曲线窗口相邻的噪音曲线窗口之间施加上位于阈值幅度特征参数接受值加上一个常量的值与非单位修正标量值之间的第一内差值，施加对象为在阈值幅度特征参数接受值与非单位修正标量值之间的第一内差值上的所有的点。
下面对使用修正因子的一种变形实施形式进行分析，这种实施形式是沿着测量轨迹曲线对多个窗口实施处理，并且包括下述步骤对每一个在时间窗口内要对测量轨迹曲线实施处理的时间窗口计算出它的修正因子，从而修正该时间窗口内的测量轨迹曲线，以便使该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数与相应的基准轨迹曲线窗口中的幅度特征参数相匹配；当修正因子大于阈值幅度特征参数接受值加上一个常量时用大约为1的单位修正标量实施处理，进而限定出一个非噪音曲线窗口；用阈值幅度特征参数接受值除以噪音曲线窗口中的修正因子，进而用归一处理后的修正因子限定出一个噪音曲线窗口；将归一处理后的修正因子施加至该噪音曲线窗口；以及用施加至与噪音曲线窗口相邻接的窗口用的修正标量与非单位修正标量之间的内差值实施处理。
在一种特定的实施形式中，Athres幅度特征参数可以选择为0.7。对于非噪音时间门，该标量可取值为1。对于一个相邻的噪音时间门，该标量可取为值0.3。因此对于这种场合，可在值1与值0.3之间实施线性内差。对于时间门之间的每一次取样，内差值的梯度均将下降，如果内差值至少等于Athres加上一个常量(比如说为0.1)，则可将修正因子设置为1，不实施修正。然而当内差值为0.8至0.7之间的一个正值(举例来说，该常量为0.1)时，标量本身应设置为1至0.7之间的内差值。当第一内差值达到0.7时，该标量可设置为该第一内差值。在500毫秒的时间门差值处，取上述实施形式中所给出的值便可以良好地运行。本发明还包括其它实施形式，比如说还包括标量分布取为诸如高斯分布等等的实施形式。而且需要进一步指出的是，也可以使用其它的内差模式。
在本发明的另一种实施形式中，可以对非零标量实施储存，利用与特定窗口相关的信息实施绘图，这种窗口是要利用这种标量实施处理的特定轨迹曲线用的窗口。实施这种储存的目的是要在需要的时候，可以对数据以未修正过的形式实施恢复，而又不需要重复储存一套完整的数据。绘制后的标量图还可以指示出有多少数据进行了修正。最后在一种实施形式中，还可以对修正因子实施储存和绘制，而这些修正因子可用于确定一个适当阈值幅度特征参数的接受值。举例来说，所有的修正因子分布呈两种分布形式。第一种分布出现在信号电位附近，第二种分布出现在噪音电位附近。在它们之间是可从中选定阈值幅度特征参数接受值的区域。
在另一种实施形式中，在对频带宽度实施限制的基础上对于一组轨迹曲线的信号电位和噪音电位进行分析处理，获得阀值标量，但将该标量施加在整个窗口频带宽度上。举例来说，对于地震干扰，可用于这种分析的频带宽度在大约50赫兹至大约150赫兹之间，对于膨胀噪音，它可以取在大约5赫兹至大约40赫兹之间。
上面描述的实施形式仅是以举例方式给出的，本领域的技术人员还可以在不脱离本发明的主题和范围的条件下获得其它种实施形式。
权利要求
1．一种减少一组地震数据轨迹曲线中的噪音用的方法，包括(a)将某一基准轨迹曲线在时间窗口中的阈值幅度特征参数接受值与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较；(b)当该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数并未位于阈值幅度特征参数接受值之内时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上，进而通过施加该非零标量而使该时间窗口之内的测量轨迹曲线幅度低于基准轨迹曲线的幅度。
2．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于非零标量的施加是均匀地对几乎整个时间窗口进行的。
3．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于非零标量被施加在所述时间窗口中以RMS峰值为中心的分布区域处。
4．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的一组轨迹曲线包括有公共相对位置偏差轨迹曲线。
5．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的一组轨迹曲线包括有公共通路轨迹曲线。
6．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的一组轨迹曲线包括有公共中点轨迹曲线。
7．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的一组轨迹曲线包括有公共接受点轨迹曲线。
8．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阈值幅度特征参数接受值是位于基准轨迹曲线的时间窗口之内的平均峰值的函数。
9．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阈值幅度特征参数接受值是位于基准轨迹曲线的时间窗口中RMS值的函数。
10．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阈值幅度特征参数接受值是位于基准轨迹曲线的时间窗口中的整形后平均值的函数。
11．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阈值幅度特征参数接受值位于基准轨迹曲线在时间窗口中的幅度的大约120％和大约500％之间。
12．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阈值幅度特征参数接受值是位于大约10赫兹和大约200赫兹之间的基准轨迹曲线在时间窗口之内的幅度的函数。
13．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的阈值幅度特征参数接受值是位于大约40赫兹和大约200赫兹之间的基准轨迹曲线在时间窗口之内的幅度的函数。
14．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于基准轨迹曲线的时间窗口小于噪音曲线主要频率的频率周期的20％。
15．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于基准轨迹曲线的时间窗口小于噪音串的长度。
16．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于对沿着测量轨迹曲线上的多个时间窗口实施步骤(a)、(b)。
17．一种如权利要求16所述的方法，其特征在于多个窗口是部分重叠的。
18．一种如权利要求17所述的方法，其特征在于多个窗口的部分重叠量在大约20％至大约80％之间。
19．一种如权利要求16所述的方法，其特征在于还进一步包括对第一组轨迹曲线实施如步骤(a)、(b)所述的处理以提供出一组修正后的轨迹曲线；至少在一个附加的时间里，用步骤(a)、(b)对修正后的轨迹曲线实施处理。
20．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述比较步骤还包括确定基准轨迹曲线与测量轨迹曲线在时间窗口中的幅度特征参数之间的差，进而使位于基准特征参数时间窗口中的幅度特征参数与该组地震数据轨迹曲线时间窗口中的轨迹曲线的幅度特征参数的平均值大体相等。
21．一种如权利要求20所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约50赫兹至大约150赫兹的频带范围内进行的。
22．一种如权利要求20所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约5赫兹至大约40赫兹的频带范围内进行的。
23．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述比较步骤还包括确定基准轨迹曲线与测量轨迹曲线在时间窗口中的幅度特征参数之间的差，进而使位于基准特征参数时间窗口中的幅度特征参数与该组地震数据轨迹曲线时间窗口中的轨迹曲线的幅度特征参数的α-处理中间值大体相等。
24．一种如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约50赫兹至大约150赫兹的频带范围内进行的。
25．一种如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约5赫兹至大约40赫兹的频带范围内进行的。
26．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述比较步骤还包括确定基准轨迹曲线与测量轨迹曲线在时间窗口中的幅度特征参数之间的差，进而使位于基准特征参数时间窗口中的幅度特征参数与该组地震数据轨迹曲线数据窗口中的轨迹曲线的幅度特征参数的α-处理平均值大体相等。
27．一种如权利要求26所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约50赫兹至大约150赫兹的频带范围内进行的。
28．一种如权利要求26所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约5赫兹至大约40赫兹的频带范围内进行的。
29．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述比较步骤还包括确定基准轨迹曲线与测量轨迹曲线在时间窗口中的幅度特征参数之间的差，进而使位于基准特征参数时间窗口中的幅度特征参数与该组地震数据轨迹曲线时间窗口中的轨迹曲线的幅度特征参数的中间值大体相等。
30．一种如权利要求29所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约50赫兹至大约150赫兹的频带范围内进行的。
31．一种如权利要求29所述的方法，其特征在于所述的比较步骤是在大约5赫兹至大约40赫兹的频带范围内进行的。
32．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述非零标量主要为该时间窗口中的基准轨迹曲线幅度特征参数与该时间窗口中的测量轨迹曲线幅度特征参数的比率的一个乘积函数。
33．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述非零标量主要为该时间窗口中的基准轨迹曲线幅度特征参数与该时间窗口中的测量轨迹曲线幅度特征参数的比率的一个函数，而且该比率被放大至它的某次方。
34．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于所述的一组轨迹曲线包括有主要频率的菲涅尔区域宽度1～1.5倍的公共相对位置偏差轨迹曲线。
35．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于所述阈值幅度特征参数是基准轨迹曲线在时间窗口中的RMS值的一个函数。
36．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于所述阈值幅度特征参数接受值位于基准轨迹曲线在时间窗口中的RMS值的大约120％至大约500％之间。
37．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于所述阈值幅度特征参数是位于大约10赫兹和大约200赫兹之间的基准轨迹曲线在第一时间窗口之内的RMS值的一个函数。
38．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于所述阈值幅度特征参数是位于大约40赫兹和大约200赫兹之间的基准轨迹曲线在第一时间窗口之内的RMS值的一个函数。
39．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于基准轨迹曲线在第一时间窗口低于噪音曲线主要频率的频率周期的20％左右。
40．一种如权利要求33所述的方法，其特征在于还包括对沿着测量轨迹曲线上的多个时间窗口实施步骤(a)、(b)。
41．一种如权利要求40所述的方法，其特征在于多个窗口是部分重叠的。
42．一种如权利要求41所述的方法，其特征在于多个窗口的部分重叠量在大约10％至大约80％之间。
43．一种如权利要求40所述的方法，其特征在于还进一步包括对第一组轨迹曲线实施如步骤(a)、(b)所述的处理以提供出一组修正后的轨迹曲线；至少在一个附加的时间里，用步骤(a)、(b)对修正后的轨迹曲线实施处理。
44．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述非零标量主要为一个均衡标量与阈值幅度特征参数值之间的比率的某次方，所述的均衡标量用于使测量轨迹曲线在该时间窗口中的幅度特征参数与同一时间窗口中的基准轨迹曲线的幅度特征参数相等。
45．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于还进一步包括对第一组轨迹曲线实施如步骤(a)、(b)所述的处理以提供出一组修正后的轨迹曲线；至少在一个附加的时间里，用步骤(a)、(b)对修正后的轨迹曲线实施处理。
46．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于还进一步包括对轨迹曲线进一步实施预重叠处理；对轨迹曲线实施重叠处理；对进行过重叠处理的轨迹曲线实施后重叠处理。
47．一种如权利要求1所述的方法，它是沿着测量轨迹曲线对多个窗口实施处理，并且包括对每一个时间窗口计算出它的修正因子，如果对时间窗口内的测量轨迹曲线实施处理的话则该修正因子对该时间窗口内的测量轨迹曲线实施修正，以便使该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数与相应的基准轨迹曲线窗口中的幅度特征参数相匹配；当修正因子大于阈值幅度特征参数接受值加上一个常量时用大约为1的单位修正标量实施处理，进而限定出一个非噪音曲线窗口；当修正因子小于阈值幅度特征参数接受值时将修正因子放大至它的某次方，进而限定出一个非单位修正标量并限定出一个噪音曲线窗口；计算出在施加至与噪音曲线窗口相邻接的窗口用的修正标量与非单位修正标量之间的第一内差值；在相邻噪音曲线窗口之间施加具有非单位修正标量的第一内差值；在与非噪音曲线窗口相邻的噪音曲线窗口之间施加上位于1与阈值幅度特征参数接受值之间的第二内差值，施加对象为在阈值幅度特征参数接受值加上一个常量的值与阈值幅度特征参数接受值之间的第一内差值上的所有的点；以及在与非噪音曲线窗口相邻的噪音曲线窗口之间施加上位于阈值幅度特征参数接受值与非单位修正标量值之间的第一内差值，施加对象为在阈值幅度特征参数接受值与非单位修正标量值之间的第一内差值上的所有的点。
48．一种如权利要求1所述的方法，它是沿着测量轨迹曲线对多个窗口实施处理，并且包括对每一个时间窗口计算出它的修正因子，如果对时间窗口内的测量轨迹曲线实施处理的话那么该修正因子对该时间窗口内的测量轨迹曲线实施修正，以便使该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数与相应的基准轨迹曲线窗口中的幅度特征参数相匹配；当修正因子大于阈值幅度特征参数接受值加上一个常量时用大约为1的单位修正标量实施处理，进而限定出一个非噪音曲线窗口；用阈值幅度特征参数接受值除以噪音曲线窗口中的修正因子，进而用归一处理后的修正因子限定出一个噪音曲线窗口；将归一处理后的修正因子施加至该噪音曲线窗口；以及用施加至与噪音曲线窗口相邻接的窗口用的修正标量与非单位修正标量之间的内差值实施处理。
49．一种如权利要求48所述的方法，其特征在于在用归一处理后的修正标量实施处理之前，将归一处理后的修正因子放大至它的某次方。
50．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于还进一步包括确定阈值幅度特征参数接受值，使其位于信号幅度特征参数的统计识别值与噪音特征参数的统计识别值之间的步骤。
51．一种如权利要求50所述的方法，其特征在于确定阈值幅度特征参数接受值的步骤还包括对每一个时间窗口计算出它的修正因子，如果对时间窗口内的测量轨迹曲线实施处理的话那么该修正因子对该时间窗口内的测量轨迹曲线实施修正，以便使该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数与相应的基准轨迹曲线窗口中的幅度特征参数相匹配；检测所储存的修正因子的信号相关分布；检测所储存的修正因子的噪音相关分布；将阈值取为位于信号分布与噪音分布之间的阈值幅度特征参数接受值。
52．一种对一组地震数据轨迹曲线实施处理用的方法，包括(a)将某一基准轨迹曲线在时间窗口中的阈值幅度特征参数接受值与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较；(b)当该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数并未位于阈值幅度特征参数接受值之内时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上，进而通过施加该非零标量而使该时间窗口之内的测量轨迹曲线幅度低于基准轨迹曲线的幅度，从而限定出一组修正后的数据；(c)储存标量、时间窗口的识别信息和施加该标量的轨迹曲线；(d)由修正后的数据和所储存的标量中恢复出原始数据。
全文摘要
本发明提供了一种抑制地震数据中的爆炸相干噪音用的方法，它包括(a)将某一基准轨迹曲线在时间窗口中的阈值幅度特征参数接受值与在该时间窗口之内的一组轨迹曲线中的测量轨迹曲线的幅度特征参数相比较；(b)当该时间窗口内的测量轨迹曲线的幅度特征参数并未位于阈值幅度特征参数接受值之内时，将一个非零标量施加在该时间窗口的测量轨迹曲线上。
文档编号G01V1/36GK1238838SQ97198440
公开日1999年12月15日 申请日期1997年10月22日 优先权日1996年10月30日
发明者S·R·贝恩斯, K·S·豪金斯, G·P·G·福克斯 申请人:Pgs张量(美国)公司