提取叠前校正道集地震子波的方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体来说涉及地震勘探领域。更具体地讲，涉及一种提取叠前校正道集地 震子波的方法。
【背景技术】
[0002] 地震勘探技术逐渐向高精度、高分辨率方向发展，提取精确的地震子波是地震信 号反褶积、波阻抗反演的基础，因此，如何提取精确的地震子波日益成为研宄的热点问题。
[0003]目前，提取地震子波的方法大都基于自相关函数法或统计性自相关法，然而，自相 关函数法需要提出最小相位地震子波的假设，且该方法对于相位是盲目的，不能提取到地 震子波的相位信息，因此在此种假设前提下得到的处理结果是不可靠的；此外，统计性自相 关地震子波提取方法不计算相位谱，默认为最小相位或者人为假设一个常相位，但是，该方 法抗噪声干扰的能力十分有限，只有在高斯白噪声中才能得到相对较为可靠的结果。
[0004] 综上所述，现有的提取地震子波的方法并不能满足人们对地震子波精度和抗噪能 力方面的需求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种提取叠前校正道集地震子波的方法，以克服现有技术 中地震子波精度低和抗噪能力差的问题。
[0006] 根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种提取叠前校正道集地震子波的方 法，包括：(A)对采集的地震记录和测井数据分别进行预处理，以获取地震叠前道集数据和 测井道集数据；(B)对地震叠前道集数据和测井道集数据分别进行非线性滤波来获取待校 正地震叠前道集数据和待处理测井道集数据；（C)利用混合算法确定每道待校正地震叠前 道集数据的相位校正角，其中，所述混合算法为最大方差模法和解析法；(D)利用所述相位 校正角分别对相应道的待校正地震叠前道集数据进行相位校正，以获取待处理地震叠前道 集数据；(E)基于待处理地震叠前道集数据和待处理测井道集数据，利用各道待处理地震 叠前道集数据的预定匹配滤波算子来确定待处理地震叠前道集数据的最终匹配滤波算子； (F)将最终匹配滤波算子与待处理地震叠前道集数据进行匹配滤波，以获取待处理地震叠 前道集数据和待处理测井道集数据的匹配道集数据；(G)基于匹配道集数据和待处理测井 道集数据来确定地震叠前道集数据的地震子波频谱，并利用所述地震子波频谱获取最优地 震子波。
[0007] 可选地，步骤（C)可包括：（C1)利用待校正地震叠前道集数据来确定待校正地震 叠前道集数据的初始模型道；(C2)基于所述初始模型道，利用最大方差模法来获取待校正 地震叠前道集数据的参考模型道，其中，所述参考模型道是指相位为零时的初始模型道； (C3)针对待校正地震叠前道集数据中的每道数据，基于参考模型道，利用解析法来确定所 述每道数据的相位校正角。
[0008] 可选地，步骤（E)可包括：(E1)将每道待处理地震叠前道集数据分别与相应的预 定匹配滤波算子进行匹配滤波，使得匹配滤波后的每道待处理地震叠前道集数据的实际输 出趋近于期望输出的相应道的待处理测井道集数据，并确定匹配滤波后每道数据的实际输 出与期望输出的误差；(E2)利用每道数据的误差来获取每道数据的误差能量，基于所述误 差能量应用最小二乘法来确定每道数据的匹配滤波算子；(E3)将需要进行处理的各道数 据的匹配滤波算子进行平均处理，以得到待处理地震叠前道集数据的最终匹配滤波算子。
[0009] 可选地，可根据各道待处理叠前道集数据的相关性和信噪比来确定需要进行处理 的匹配滤波算子。
[0010] 可选地，步骤（G)可包括：(G1)利用所述匹配道集数据和待处理测井道集数据来 确定地震叠前道集数据的地震子波频谱；(G2)将所述地震子波频谱进行傅里叶反变换，得 到时间域的地震叠前道集地震子波；(G3)将时间域的地震叠前道集地震子波进行加窗平 滑处理来获取最优地震子波。
[0011] 可选地，步骤（G1)可包括：(G11)利用所述匹配道集数据和待处理测井道集数据 确定地震叠前道集数据的初始子波频谱和谱一致函数；(G12)利用所述谱一致函数对所述 初始子波频谱进行无偏项替代转换，来获取地震子波频谱。
[0012] 在根据本发明示例性实施例的提取叠前校正道集地震子波的方法中，能够有效提 高地震子波的精度和抗噪能力，并且不需要最小相位的假设，提高了地震子波的可靠性，为 后续的反褶积和反演处理奠定了有利基础。
【附图说明】
[0013] 通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会 变得更加清楚，其中：
[0014] 图1示出根据本发明示例性实施例的提取叠前校正道集地震子波的方法的流程 图；
[0015]图2示出根据本发明示例性实施例的非线性滤波前后的地震叠前道集数据的示 意图；
[0016] 图3示出根据本发明示例性实施例的确定待校正地震叠前道集数据的相位校正 角的步骤的流程图；
[0017] 图4示出根据本发明示例性实施例的确定待处理地震叠前道集数据的最终匹配 滤波算子的步骤的流程图；
[0018]图5示出根据本发明示例性实施例的待处理叠前道集数据和待处理测井道集数 据进行匹配滤波前后的示意图；
[0019] 图6示出根据本发明示例性实施例的获取最优地震子波的步骤的流程图；
[0020] 图7示出根据本发明示例性实施例的确定地震叠前道集数据的地震子波频谱的 步骤的流程图；
[0021] 图8示出根据本发明示例性实施例的最优地震子波的示意图。
【具体实施方式】
[0022] 现将详细参照本发明的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相 同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发 明。
[0023] 图1示出根据本发明示例性实施例的提取叠前校正道集地震子波的方法的流程 图。这里，作为示例，所述方法可由用于提取叠前校正道集地震子波的设备来实现，也可以 完全通过计算机程序来实现。
[0024] 如图1所示，在步骤S100,对采集的地震记录和测井数据分别进行预处理，以获取 地震叠前道集数据和测井道集数据。
[0025] 这里，所述预处理是采用本领域的常规方法，例如将原始采集的地震记录和测井 数据经过静校正、去噪、振幅补偿、动校正、叠加以及偏移等处理，最终形成地震叠前道集数 据和测井道集数据，在此不再赘述。
[0026] 在步骤S200,对地震叠前道集数据和测井道集数据分别进行非线性滤波来获取待 校正地震叠前道集数据和待处理测井道集数据。
[0027]具体说来，由于提取高精度的地震子波对数据的信噪比和保真性要求较高，因此， 为了获取精度高、抗噪能力强的地震子波，需要分别对地震叠前道集数据和测井道集数据 进行非线性滤波，以提高地震叠前道集数据或测井道集数据的信噪比，为后续获取精度高、 抗噪能力强的地震子波提供高信噪比的地震资料。
[0028] 作为示例，可通过如下方式对地震叠前道集数据进行非线性滤波：
[0029] 首先，可将地震叠前道集数据按道集顺序重采样到一维空间域，得到一维空间域 的地震叠前道集数据，并利用预先设定的高通滤波器对所述一维空间域的地震叠前道集数 据进行滤波处理，获得高频脉冲序列，例如，可按照下面的等式（2-1)对地震叠前道集数据 进行滤波处理：
[0030] B(i)=A(i)*HF，等式（2-1)
[0031] 其中，i表示地震叠前道集数据的道号，A(i)表示一维空间域的地震叠前道集数 据，HF表示预先设定的高通滤波器，B(i)表示高频脉冲序列，*表示褶积。
[0032] 然后，利用通过B(i)来获取脉冲干扰E(i)，其中，脉冲干扰E(i)为|B(i) |的局部 极大值所对应的B(i)的样值，接下来，从一维空间域的地震叠前道集数据A(i)去除脉冲干 扰E (i)，可进一步获取去除噪声后的一维空间域的地震叠前道集数据，并通过重采样将一 维空间域的地震道集数据采样到二维空间域中，从而获取去除噪声后的待校正地震叠前道 集数据。这里，应注意，为了更好地实现噪声压制，可对上述步骤进行多次迭代来提高地震 叠前道集数据的信噪比，从而获取待校正地震叠前道集数据。此外，还可基于类似的方法来 获取待处理测井道集数据。
[0033] 图2示出根据本发明示例性实施例的非线性滤波前后的地震叠前道集数据的示 意图。
[0034] 图2中的（a)示出非线性滤波前的地震叠前道集数据的示图，图2中的（b)示出 非线性滤波后的地震叠前道集数据的示图。这里，由图2中的（a)和（b)比较可以看出，经 非线性滤波处理后的地震叠前道集数据（即，待校正地震叠前道集数据）信噪比较高，同相 轴的连续性更好，因此，可通过对地震叠前道集数据或测井道集数据进行非线性滤波处理 来为后续获取精度高、抗噪能力强的地震子波提供高信噪比的地震资料。<