基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地震资料处理领域，特别是涉及到一种基于分频动态编码的可控震源 混叠数据成像方法。
【背景技术】
[0002] 伴随着石油勘探逐渐走向国际市场，可控震源技术也在广泛的应用到实际的勘探 中去，特别是可控震源高效采集方式，如滑动扫描采集、Vl采集等，大大提高了勘探效率，降 低了可控震源地震勘探的成本。因此，对可控震源的工作原理、激发参数、处理技巧等方面 进行研究，提高采集、处理可控震源数据的能力对适应国内地震勘探的发展趋势是非常必 要的。
[0003] 在保证采集效率和采集质量的前提下，发展了一系列高效采集方法，如交替扫描、 滑动扫描、独立同步扫描（ISS)、远距离同步扫描（DSSS)。广义的混叠数据也称超道集，是 采用多震源组合激发所获得的混合地震波场，能否对混叠数据进行有效的成像是后续地震 数据解释的关键。对于组合激发和混叠数据成像的问题，已成为国内外专家学者的重要研 究方向。为此我们发明了一种新的基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法，解决 了以上技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种开发基于交替扫描、滑动扫描、独立同步扫描（ISS)、远 距离同步扫描（DSSS)等高效采集技术的混叠数据成像技术，为高效采集方式采集的数据 进行后续的解释工作提供成像基础的基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法。
[0005] 本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于分频动态编码的可控震源混叠数 据成像方法，该基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法包括：步骤1，输入震源和 炮记录；步骤2,通过波场对震源和炮记录进行波场延拓后重建编码前的震源波场和接收 波场；步骤3,输入分频编码矩阵；步骤4,应用编码矩阵对震源波场和接收波场进行编码； 步骤5,对编码后的震源波场和接收波场进行成像；以及步骤6,输出成像结果。
[0006] 本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0007] 在步骤2中，重建的震源波场和接收波场为：
[0010] 其中=WsS 1?分别代表通过波场对震源和炮记录进行波场延拓后重建的震源 波场和接收波场，Ns表示炮记录的总数，W s、Wr表示物理相关的震源波场和接收波场。
[0011] 在步骤3中，使用Eniin表示编码矩阵，m表示行指数，即炮指数，η是列指数，即编码 次数，把矩阵的元素表示成如下的形式：
[0013] A代表第η次编码中第m个炮集的振幅权重，Civn代表第η次编码中第m个炮集 的相移，假设编码矩阵为一个频率独立的编码矩阵，这个矩阵为三维的，第三维是频率ω， 因此编码矩阵可以写成：
[0015] 分频编码的编码矩阵表示为：
[0017] 在步骤3中，分频编码的方式目的是在i辛j时使
其中，i、j分 别是编码矩阵的纵横坐标，Wf、Ιζ分别代表通过波场对震源和炮记录进行波场延拓后重 建的震源波场和接收波场；在对一个超炮道集进行编码时，将频率域的波场进行分频，在对 使每个震源波场分别使用不同的频率段，且一个超道集中个震源使用的频率没有重叠，对 应的接收波场频率分配情况与震源波场相同。
[0018] 在步骤4中，对炮集编码形成超炮道集用炮集与编码矩阵相乘来表示，那么编码 后的震源波场和接收波场为：
[0021] 其中：BS、BR分别为编码后的震源波场和接受波场，W S、WR分别为重建后的震源波场 和接收波场，E为编码矩阵。
[0022] 在步骤5中，对编码后的震源波场和接收波场进行成像的表达式为：
[0024] 其中，艮为编码后的震源波场和接收波场的成像结果，B 3为编码后的震源波场， 是编码后接收波场的共辄转置。
[0025] 本发明中的基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法，采用编码的方式对 混叠数据进行偏移通过对各炮点的波场进行处理，使偏移成像的过程中相干项的影响达到 最小，进而消除串扰噪音，在提高计算效率的同时提高成像精度。本发明针对可控震源这一 特点提出了基于编码的混叠数据直接成像技术，能够减少混叠数据偏移中产生的串扰噪声 并且减少偏移的计算量提高效率。
【附图说明】
[0026] 图1为本发明的基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法的一具体实施 例的流程图；
[0027] 图2为一个编码矩阵；
[0028] 图3为0-60HZ进行分频动态编码的最小二乘结果；
[0029] 图4为5-55HZ进行分频动态编码的最小二乘结果；
[0030] 图5为10-50HZ进行分频动态编码的最小二乘结果；
[0031] 图6为15-45HZ进行分频动态编码的最小二乘结果；
[0032] 图7为20-40HZ进行分频动态编码的最小二乘结果；
[0033] 图8为25-35HZ进行分频动态编码的最小二乘结果；
[0034] 图9为分频频带长度一耗时曲线。
【具体实施方式】
[0035] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施 例，并配合附图所示，作详细说明如下。
[0036] 如图1所示，图1为本发明的基于分频动态编码的可控震源混叠数据成像方法的 流程图。
[0037] 在步骤101，输入震源和炮记录。
[0038] 在步骤102,通过波场对震源和炮记录进行波场延拓后重建编码前的震源波场和 接收波场；
[0041] 其中：鸾、W;分别代表通过波场对震源和炮记录进行波场延拓后重建的震源 波场和接收波场，Ns表示炮记录的总数，W s、Wr表示物理相关的震源波场和接收波场。
[0042] 在步骤103,输入分频编码矩阵。
[0043] 编码矩阵E是NsXNe矩阵，行数N 3是炮记录的数目，列数Ne是编码的次数，如图2 所示。编码矩阵中的每一列对应一次对个炮集的编码，决定了偏移之前怎么将各个炮集结 合起来；其每一行表示对各震源波场或是接收波场的加权。我们使用E niin表示编码矩阵，m 表示行指数（炮指数），n是列指数（编码次数）。我们可以把矩阵的元素表示成如下的形 式：
[0045] A代表第η次编码中第m个炮集的振幅权重，（ivn代表第η次编码中第m个炮集 的相移。编码矩阵中的元素可以是正数或是负数，实数或是复数，它的形式与它的物理意义 有关。例如，元素中的实部代表对应炮集在整个波场中的权重（振幅编码），如果是复数代 表对该炮集要进行的相移（相位编码），实部是负值时表示对振幅极性的反转，编码可以是 单纯对振幅或是相位进行，也可以是对振幅和相位同时进行。
[0046] 我们也可以假设一个频率独立的编码矩阵，因此这个矩阵可以是三维的，第三维 是频率，因此编码矩阵可以写成：