一种基于初至子波提取的可控震源整形滤波方法技术

本发明专利技术的基于初至子波提取的可控震源整形滤波方法包括：对于多组同炮点位置激发、同排列接收的炸药震源单炮和可控炸药震源单炮分别拾取初至并沿初至校平，再进行叠加处理，提取各自的初至子波，再利用得到的多组子波统一计算整形滤波算子，与可控震源资料褶积，完成可控震源的整形滤波。其技术优势主要表现在充分考虑到了工区的实际情况，对于解决该工区炸药震源与可控震源子波的相位差异，有更好的针对性；获取的子波信息更加准确，得到的整形滤波算子更为可靠；初至子波的提取只需要利用野外同位置激发的炸药震源及可控震源单炮，数据量较小；最后对多组单炮得到的整形滤波算子进行平均，得到统一的整形滤波算子，应用简单，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气勘探地震资料处理
，特别是一种利用初至子波信息提 取、对可控震源子波进行整形滤波的方法。 现有技术 根据炸药震源子波与可控震源子波相位特征的差异，特别是初至起跳方向正好相 反。因此目前主要的校正方法是对可控震源单炮直接进行极性反转。但是，炸药震源与可 控震源的相位差异并非是180°。因此，这种简单的对可控震源单炮直接进行极性反转的相 位校正方法并不准确，存在较大的误差。 在山前带、沙漠戈壁或者城区等复杂地表条件下进行的地震勘探中，为了提高地 震资料采集的质量，经常选用炸药震源和可控震源联合激发的工作方式。但是两种震源采 集的地震资料在相位特征上并不一致，具体表现在可控震源激发得到的地震数据经过自相 关处理后的子波具有零相位特征，而炸药震源激发的子波通常认为是最小相位的，两者相 位特征差异明显。这种相位差异，不光对资料品质造成影响，还直接影响后续的处理解释工 作。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种使可控震源经过整形滤波 后与炸药震源相位特征一致，有利于后续的处理解释工作的基于初至子波提取的可控震源 整形滤波方法。 本专利技术的基于初至子波提取的可控震源整形滤波方法技术路线是：对于多组同 炮点位置激发、同排列接收的炸药震源单炮和可控炸药震源单炮分别拾取初至并沿初至校 平，再进行叠加处理，提取各自的初至子波，再利用得到的多组子波统一计算整形滤波算 子，与可控震源资料褶积，完成可控震源的整形滤波。 本专利技术的技术方案包括： (1) 选取多组野外同炮点位置激发，同排列接收得到的炸药震源单炮和可控震源单 炮； (2) 对步骤（1)选取的炸药震源单炮和可控震源单炮分别进行初至拾取； (3) 初至校平，根据拾取到的初至，将地震单炮沿初至校到同一时间； (4) 对校平后的炸药震源及可控震源单炮直接进行水平叠加，提取各自的初至子波； (5) 可控震源整形滤波算子的求取 (6) 再将求得的可控震源整形滤波算子作用于可控震源的所有地震道，完成可控震源 子波整形滤波的处理。 其中可控震源整形滤波算子的求取如下： 设可控震源与炸药震源单炮的初至子波记录分别为：可控震源子波X1 (t) (i=l，2,… N)和炸药震源子波71 (t) (i=l，2，"·Ν)。其中i为炮号；N为参与运算的总炮数。 设计一个整形滤波算子Hl1 (t)作用于X1 (t)，使可控震源子波X1 (t)经过褶积滤波 后逼近炸药震源子波yi (t)。设整形滤波后，实际输出Xl(t)* Hl1 (t)与期望输出yi (t)的 误差为el(t)，那么则有误差能量总和为应用最小二乘法原理，令总误差能量E对mi (t)的偏导数等于零，即得到求解整形滤波算子的托布里兹矩阵方程式中：Rxx表示输入道Xl(t)的自相关函数矩阵；M为整形滤波算子向量；表示期望输 出道y"t)与输入道X1 (t)的互相关函数向量。公式（4)的矩阵形式为求解公式（5)的托布里兹矩阵方程，得到可控震源第i道的整形滤波算子Hl1 (t)。对 每组炸药震源和可控震源初至子波得到的N个整形滤波算子进行平均，就得到可控震源整 形滤波算子(6)整形滤波算子的应用 再将求得的算子作用于可控震源的所有地震道，完成可控震源子波整形滤波的处理。如果提取的初至子波具有较高的信噪比，则可控震源子波经过整形滤波处理后的振 幅、相位、波形都与炸药震源子波接近。 本专利技术的基于初至子波提取的可控震源整形滤波技术，其技术优势主要表现在以 下三个方面： 第一、技术针对性强。该方法利用野外实际地震资料，提取地震子波信息，用来求取整 形滤波算子，充分考虑到了工区的实际情况，对于解决该工区炸药震源与可控震源子波的 相位差异，有更好的针对性。 第二、技术效果的可靠性。直接提取最原始的初至子波信息进行整形滤波算子的 计算，最大程度地避免了地层吸收衰减等因素的影响，获取的子波信息更加准确，得到的整 形滤波算子更为可靠。 第三、计算量小，应用简单、效率较高。初至子波的提取只需要利用野外同位置激 发的炸药震源及可控震源单炮，数据量较小；最后对多组单炮得到的整形滤波算子进行平 均，得到统一的整形滤波算子，应用简单，效率较高。【附图说明】 图1为本专利技术的流程图 图2a为同位置激发同排列接收的可控震源单炮；图2b为同位置激发同排列接收的炸 药震源单炮 图3a为针对可控震源拾取的初至信息；图3b为针对炸药震源拾取的初至信息 图4a为可控震源单炮沿初至校平；图4b为炸药震源单炮沿初至校平 图5a为提取出的可控单炮初至子波；图5b为提取出的炸药震源初至子波 图6为计算出的可控震源整形滤波算子 图7中A为原始炸药震源子波；B为原始可控震源子波；C为本专利技术整形滤波后的可控 震源子波；D为经过直接极性反转后的可控震源子波 图8 a炸药震源单炮；图8b可控震源单炮；图8c经过本专利技术整形滤波后的可控震源单 炮 图9a为整形滤波前炸药震源与可控震源单炮叠加对比；图9b整形滤波后炸药震源与 可控震源单炮叠加对比。 实例实施 实施例，为了验证本专利技术的效果，在XX油田XX块区选取炸药震源与可控震源联合施工 的二维测线，地震资料时间长度为6998ms，时间采样间隔为2ms，采样点数为3500,二维线 长21. 5公里。采用上述方法对该资料进行处理。 (1)首先进入步骤1，选取多组野外同炮点位置激发，同排列接收得到的炸药震源 单炮和可控震源单炮。如图2 (2)然后依据步骤2,如图3所示，分别拾取这些炸药震源单炮及可控震源单炮的初至。 (3)依据步骤3,利用拾取得到的初至时间，分别将这些单炮沿初至校平，使初至波 校正到同一时间上。（如图4) (4 )依据步骤4，对校平后的可控震源和炸药震源直接叠加，提取各自的初至子波。（如 图5) (5) 依据步骤5,利用前面提取得到的炸药震源子波及可控震源子波，以炸药震源子波 作为期望输出，计算可控震源子波整形滤波算子。首先，利用公式（1) (2)计算可控震源子 波与炸药震源子波误差能量总和。应用最小二乘法原理，令总误差能量的偏导数为零，即公 式（3)。利用公式（4)，可以得到求解整形滤波算子的托布里兹矩阵方程，求解该方程，便可 以得到每组单炮各自的可控震源整形滤波算子。最后依据公式（6)对多组单炮得到的整形 滤波算子进行平均，得到统一的整形滤波算子。（图6) (6) 依据步骤6,根据公式（7)，再将求得的整形滤波算子与可控震源的所有地震道褶 积，完成可控震源子波整形滤波的处理。 图7是整形滤波算子应用于可控震源子波的效果。从应用效果上来看，该方法与 传统直接进行极性反转的相位校正方法相比，可控震源地震子波经过整形滤波后，经过校 正后的可控震源子波C的波形与炸药震源子波A更加接近，而采用传统方法得到的结果D， 画框位置处的波形与炸药震源子波A形态差异较大。因此，该方法相比于传统的方法有更 明显的校正效果。 图8是整形滤波算子应用于可控震源单炮上的效果。可以看出，经过整形滤波后 的可控震源单炮初至波形与炸药震源单炮初至的波形基本相似，很好地校正了炸药震源单 炮与可控震源单炮之间的相位差异。 图9是整形滤波算子应用于可控震源前后叠加效果对比。对炸药震源单炮和可控 震源单炮分别进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于初至子波提取的可控震源整形滤波方法，其特征是包括：（1）选取多组野外同炮点位置激发，同排列接收得到的炸药震源单炮和可控震源单炮；（2）对步骤（1）选取的炸药震源单炮和可控震源单炮分别进行初至拾取；（3）初至校平，根据拾取到的初至，将地震单炮沿初至校到同一时间；（4）对校平后的炸药震源及可控震源单炮直接进行水平叠加，提取各自的初至子波；（5）利用得到的多组子波统一求取可控震源整形滤波算子；（6）将求得的可控震源整形滤波算子作用于可控震源的所有地震道，完成可控震源子波整形滤波的处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关键，梁鸿贤，秦宁，石林光，李凌云，徐辉，傅金荣，高丽，孙朋朋，张传强，孙治国，武天祥，王延光，王兴谋，王静轩，王敬阁，王磊，陈震林，孙淑琴，马季，揭景荣，
申请(专利权)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胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11