基于速度模型的有效信号提取iss波场分离方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油气(能源)勘探领域，具体涉及一种基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法，用于油气勘探中多震源同步激发(可控震源同步扫描)地震资料的前期处理。
【背景技术】
[0002]多震源同步激发地震采集技术是一种高效地震资料采集技术。它能够利用常规地震资料采集技术采集一炮资料的时间采集两炮或多炮资料，因此可以大大提高采集效率，降低采集成本。高效地震采集技术可分为多种，独立同步扫描技术(ISS)是其中效率最高的采集技术。但由于同一时间有多个震源在激发，导致地震记录中波场相互干涉，资料处理是该技术的一个难点。
[0003]不同的方法所采集的多震源采集地震资料的处理技术路线各有差异，而对ISS资料的处理主要有两条技术路线，一、是根据多震源地震资料的特点，开发专门的资料处理技术；二、是采用波场分离技术，将多震源地震资料分离成单震源地震资料，然后采用现有的常规地震资料处理技术进行处理。对于前一种方法需要开发一系列的技术，目前仍处于研究阶段。现阶段的多震源地震资料处理主要采用后一种方法。
[0004]对于ISS资料的波场分离主要是根据同步激发震源在激发时间上的随机性，将地震数据变换到非炮道集中(例如:共中心点道集、共偏移距道集或共检波点道集等)，此时，有效信号表现为是相干的，而干涉炮噪音却是随机的，利用这种差异，采用各种去除随机噪音的方法就可以消除干涉炮噪音，从而达到波场分离的效果。但是各种去除随机噪音的方法都存在着对有效信号的损伤，这种损伤对于岩性和油气藏勘探来讲往往是非常致命的。为了避免这种损伤，在选择去噪参数时，往往会更多地从保护有效信号出发，使得噪音滤波效果不理想，最终导致波场分离不理想。而如何实现多震源地震资料的高精度分离是实现其资料高精度成像处理的关键。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法，实现对ISS多震源地震资料的高精度分离，从而为利用现有的常规地震资料处理技术对ISS等多震源地震资料的高精度处理奠定基础。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法，包括:
[0008](I)⑶P道集生成:将多震源同步激发的数据转换为共⑶P道集数据；
[0009](2)速度谱分析与t。时间拾取:对所述共CDP道集数据做速度谱，并对速度谱进行交互分析，初步拾取各反射层位的t。时间；
[0010](3)追踪拾取有效连续信号，获得有效信号:
[0011](4)去除其他噪音信号:将不是有效信号的其他一切信息看作噪音，并从地震道数据中直接减去这些噪音，从而得到的没有干涉炮噪音的信号(也就是我们需要的信号)；
[0012](5)地震道数据反变换:对经过步骤(4)处理后的共⑶P道集数据进行反变换，得到波场分离后的炮集数据体。
[0013]所述步骤(3)是这样实现的:
[0014]根据t。时间开一个小时窗，利用零偏移距道及其附近几道信号的一致性，采用相关算法，在小时窗内计算零偏移距道最大振幅所对应的时间，并将其作为修改的t。时间，再根据有效信号的一致性，利用相关算法计算相邻一道数据零偏移距道相关值最大的数据与零偏移距道的时间差tn，并将其与t0相加，从而得到相邻一道反射信号的旅行时，由此得到该地震道的反射信号，以此类推，得到各地震道的反射信号。
[0015]在上述步骤中，步骤(2)速度谱分析与t0时间拾取中，要求取t0时间，就必须要有速度模型，而速度模型是由速度谱分析得到的，可以看出本发明是基于速度模型的波场分离方法。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是:将本方法用于对2D和3D模拟的ISS采集资料进行波场分离均取得了非常理想的效果，同时这种弱信号提取方法实在一定的时窗内，只根据有效信号的连续性进行追踪，而对噪音信号的特征无明确要求，因此这种方法不仅适用于对ISS资料的波场分离，对于其他类型的高效采集地震资料(如:D4S)的波场分离也是有效的
【附图说明】
。
[0017]图1是本发明方法的步骤框图。
[0018]图2-1是2D模拟ISS资料波场分离前的炮记录，干涉炮噪音非常发育。
[0019]图2-2是2D模拟ISS资料波场分离后的炮记录，干涉炮噪音基本消除。
[0020]图3-1是3D模拟ISS资料波场分离前的炮记录，干涉炮噪音非常发育。
[0021]图3-2是3D模拟ISS资料波场分离后的炮记录，干涉炮噪音基本消除。
[0022]图4-1是野外D4S采集资料波场分离前的炮记录，有规则的干涉炮噪音。
[0023]图4-2是野外D4S采集资料波场分离后的炮记录，干涉炮噪音基本消除。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0025]在地震资料的去噪处理中，特低信噪比资料的去噪是一个技术难点。近年来出现了一种弱信号提取去噪技术。该技术首先将地震资料变换到CDP道集，并对其进行速度谱分析，根据速度谱分析资料中各反射层位t。时间开一个一定长度的小时窗，然后采集相关技术，结合各层位界面的叠加速度，根据相邻道之间地震信号的连续性对有效信号进行追踪拾取，其它作为噪音而去除。这种去噪方法避免了常规去噪技术对有效信号的损伤，达到了更好保护有效信号的效果。
[0026]多震源地震采集技术所采集资料由于同一时间往往有多个震源的激发信号相互干涉而导致信噪比很低，因此可以看作是一种特低信噪比资料，可以用这种弱信号提取去噪技术来消除干涉炮噪音，从而达到波场分离的效果，而且这种去噪技术对有效信号无损伤，因此是一种高精度的ISS波场分离技术。
[0027]本发明基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法的步骤框图如图1所示，包括:
[0028]I) CDP道集生成
[0029]就是将多震源同步激发的数据转换为共CDP道集数据。
[0030]2)速度谱分析与t。时间拾取
[0031]利用现有的商业常规处理软件(地震资料的处理系统很多，所有的系统都有这个功能，如=FOCUS处理系统，OMEGA处理系统等)对共CDP道集做速度谱，并对速度谱资料进行交互分析，初步拾取各反射层位的t。时间。
[0032]3)有效连续信号追踪拾取
[0033]根据t。时间开一个小时窗，利用零偏移距道及其附近几道信号的相似性，采用相干算法，修改t。时间，再利用相干算法根据有效信号的连续性来拾取有效信号。
[0034]4)去除其他噪音信号
[0035]将不是有效信号的其他一切信息看作噪音并滤除。
[0036]5)地震道数据反变换
[0037]对共CDP道集数据进行反变换，从而形成波场分离后的炮集数据体。
[0038]本方法的一个实施例如下:
[0039]首先将这种方法用于对2D模拟ISS资料的波场分离，图2-1和图2-2是波场分离前后炮集数据的对比。由其波场分离前的炮记录图可以看出，干涉炮噪音能量非常强，而且也很发育，导致有效信号很难分辨。经过波场分离后，干涉炮噪音基本完全消除，说明了这种方法是一种精度很高的波场分离技术。其次将这种方法用于对3D模拟ISS资料的波场分离，图3-1和图3-2是3D模拟ISS资料波场分离前后炮集数据的对比。由此图可以看出这种方法的分离精度非常高。最后将本项发明的方法应用于D4S野外采集资料的波场分离，如图4-1和图4-2所示。由此也可以看出本发明方法的分离效果。
[0040]多震源地震资料的波场分离是实现利用现有商业软件完成对多震源地震资料处理的关键技术之一，为此将一种基于叠加速度模型的弱信号提取技术用于波场分离，从而开发出基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离技术，即在共CDP到集中，利用速度谱解释的结果，在具有强干涉炮噪音的混合记录中提取有效信号，从而达到消除干涉炮噪音，实现波场分离的目的
[0041]上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述【具体实施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
【主权项】
1.一种基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法,其特征在于:所述方法包括: (1)⑶P道集生成:将多震源同步激发的数据转换为共⑶P道集数据； (2)速度谱分析与t。时间拾取:对所述共CDP道集数据做速度谱，并对速度谱进行交互分析，初步拾取各反射层位的t。时间； (3)追踪拾取有效连续信号，获得有效信号: (4)去除其他噪音信号:将不是有效信号的其他一切信息看作噪音，并从地震道数据中直接减去这些噪音，从而得到的没有干涉炮噪音的信号； (5)地震道数据反变换:对经过步骤(4)处理后的共CDP道集数据进行反变换，得到波场分离后的炮集数据体。2.根据权利要求1所述的基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法，其特征在于:所述步骤(3)是这样实现的: 根据t。时间开一个小时窗，利用零偏移距道及其附近几道信号的一致性，采用相关算法，在小时窗内计算零偏移距道最大振幅所对应的时间，并将其作为修改的t。时间，再根据有效信号的一致性，利用相关算法计算相邻一道数据零偏移距道相关值最大的数据与零偏移距道的时间差tn，并将其与tO相加，从而得到相邻一道反射信号的旅行时，由此得到该地震道的反射信号，以此类推，得到各地震道的反射信号。
【专利摘要】本发明提供了一种基于速度模型的有效信号提取ISS波场分离方法，属于油气(能源)勘探领域。本方法包括：(1)CDP道集生成：将多震源同步激发的数据转换为共CDP道集数据；(2)速度谱分析与t0时间拾取：对所述共CDP道集数据做速度谱，并对速度谱进行交互分析，初步拾取各反射层位的t0时间；(3)追踪拾取有效连续信号，获得有效信号：(4)去除其他噪音信号：将不是有效信号的其他一切信息看作噪音，并从地震道数据中直接减去这些噪音，从而得到的没有干涉炮噪音的信号；(5)地震道数据反变换：对经过步骤(4)处理后的共CDP道集数据进行反变换，得到波场分离后的炮集数据体。
【IPC分类】G01V1/28
【公开号】CN105093275
【申请号】CN201410195660
【发明人】佘德平, 刘志成, 陈胜红
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月9日