一种地震数据重构的方法技术

本发明专利技术提出了一种地震数据重构的方法，包括：获取包含有多次反射信息的地震数据；构建准地震道；对准地震道进行校正。属于地震勘探资料数字处理技术领域。通过利用蕴含在地震多次波数据中的地震信息实现叠前炮集资料空白道数据重构插值的方法。基于包含有多次波的原始数据，通过互相关构建准地震道，并结合最小二乘匹配滤波方法对准地震道进行校正，可以有效用于地震数据重构插值，实现了利用真正的地震数据信息进行地震数据重构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地震勘探领域，具体地涉及地震勘探资料数字处理

技术介绍
由于野外采集时的条件限制，很难能记录到近炮检距尤其是零炮检距数据，原始地震数据中也有时会出现缺道、坏道和数据分布不规则等情况，从而严重影响地震资料处理中波动方程偏移等多道处理算法的精度。因此，如何根据已获取的有用信息来恢复缺失的地震信息成为地震资料处理中急需解决的一个问题。为了解决缺失地震数据的重构问题，很多专家学者提出了多种地震道插值技术，并取得了良好的效果。如波动方程插值方法，包括NMO(正常时差校正)和反DMO(倾角时差校正)交替进行数据规则化，AMO(方位角校正)方法等；空间域插值方法，如t-x域预测误差滤波插值等；频率域插值方法，如f-k域道内插值，f-x域预测滤波插值等；基于Radon变换的插值方法，如采用抛物线Radon变换、双曲线Radon变换等来构建插值算子进行不规则采样数据重建等；基于稀疏反演方法进行插值，包括稀疏约束最小二乘反演，非二次模型权函数的稀疏反演傅里叶重建方法等。这些方法虽然算法不同，但主要都是利用缺失道的相邻道的信息通过变换或插值外推来填补空白道，而并非来自真正采集到地震数据信息。
技术实现思路
本公开提供了一种地震数据重构的方法，这种方法利用地震数据中的多次反射信息，通过互相关重构准地震道，并结合最小二乘匹配滤波方法对准地震道进行校正，用于地震数据重构。此方法构建准地震道是利用了真正地震数据信息，不同于其它方法利用地震数据的推导或插值来实现，属于首例。本公开提供了一种地震数据重构的方法，所述方法包括：获取包含有多次反射信息的地震数据；构建准地震道；对准地震道进行校正。进一步地，在所述获取包含有多次反射信息的地震数据的步骤中，获取地震数据中的多次波数据。进一步地，在所述构建准地震道的步骤中，通过互相关将多次波降阶构建准地震道。进一步地，所述构建准地震道包括，在地表对同一个炮集的同时含有一次波和多次波的地震记录和预测或提取出来的多次波记录进行互相关，然后基于参与互相关的记录道的接收点位置，将各个炮集对应的互相关结果进行叠加，得到准地震道。进一步地，利用下面的公式所述构建准地震道：其中ω是频率；s是震源位置；r1和r2是接收点；是接收点在r2的同时含有一次波和多次波的接收波场的共轭复数；M(s,r1,ω)是接收点在r1的预测或提取出来的多次波记录波场；P(r1,r2,ω)是准震源在r1，准接收点在r2的准地震道。进一步地，所述准地震道为准一次波记录。进一步地，利用最小二乘匹配滤波方法对所述准地震道进行校正，校正后的准地震道数据用于原始地震记录的重构。具体地，最小二乘匹配滤波方法实现过程如下：分别在缺道的原始数据和构建出来的准地震记录中各选择出对应位置相同的N道数据y(t)和p(t)，用于匹配算子的构建，选择出来的N道原始数据表示为yi(t)(i＝1,2,...,N)，选择出来的准一次波数据表示为pi(t)(i＝1,2,...,N)，其中，i是道号，yi(t)和pi(t)具有相对应的炮检位置。然后，设计一个叠前匹配滤波算子mi(t)作用于地震道pi(t)，使pi(t)经过匹配滤波后逼近地震道yi(t)，假设叠前滤波器的实际输出pi(t)*mi(t)与期望输出yi(t)的误差为pi(t)*mi(t)-yi(t)，则总误差能量如下式所示，其中，E是第i道的总误差能量，理想状态是使得E最小，根据最小二乘原理，令总误差能量E对mi(t)的偏导数等于零，则经过整理可以得到如下式所示的托布里兹矩阵方程Rpp·M＝Ryp.式中，Rpp表示pi(t)的自相关函数矩阵，Ryp表示期望输出道yi(t)和输入道pi(t)的互相关函数向量，M是待求的匹配滤波算子向量，求解托布里兹矩阵方程，可以得到第i道的匹配滤波算子mi(t)，对于道i＝1,2,...N，可以得到N个算子，根据下式求取这N个算子的平均，即可得到所需的匹配算子m(t),将此匹配滤波算子作用于数据窗内缺失道对应的准一次波，即和准一次波数据相褶积，即可完成准一次波的匹配滤波处理。进一步地，所述方法用于叠前炮集资料空白道地震数据的重构。本公开提供一种地震数据重构的方法利用地震数据记录中包含的多次反射信息进行地震空白道的重构，实现了利用真正的地震数据信息进行地震数据重构。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1是准地震道构建的基本原理图。图2a-2c是Sigsbee2B模型数据单炮记录数据重构测试效果图。图3a-3c是重构结果和原始数据对比图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本公开是一种利用蕴含在地震多次波数据中的地震信息实现叠前炮集资料空白道数据重构的方法。基于包含有表层多次波的原始数据，通过互相关构建准一次波，并结合最小二乘匹配滤波方法对准地震道进行校正，而后用于地震数据重构。具体地，本公开提出了一种地震数据重构的方法，所述方法包括：获取包含有多次反射信息的地震数据；构建准地震道；对准地震道进行校正。进一步地，在所述获取包含有多次反射信息的地震数据的步骤中，获取地震数据中的多次波数据。进一步地，在所述构建准地震道的步骤中，通过互相关将多次波降阶构建准地震道。进一步地，所述构建准地震道包括，在地表对同一个炮集的同时含有一次波和多次波的地震记录和预测或提取出来的多次波记录进行互相关，然后基于参与互相关的记录道的接收点位置，将各个炮集对应的互相关结果进行叠加，得到准地震道。此准地震道和常规地震记录的一次波具有相似的表现特征，称之为准一次波记录。进一步地，利用下面的公式所述构建准地震道：其中ω是频率；s是震源位置；r1和r2是接收点；是接收点在r2的同时含有一次波和多次波的接收波场的共轭复数；M(s,r1,ω)是接收点在r1的预测或提取出来的多次波记录波场；P(r1,r2,ω)是准震源在r1，准接收点在r2的准地震道。进一步地，利用最小二乘匹配滤波方法对所述准地震道进行校正，校正后的准地震道数据用于原始地震记录的重构。具体地，最小二乘匹配滤波方法实现过程如下：分别在缺道的原始数据和构建出来的准地震道中各选择出对应位置相同的N道数据y(t)和p(t)，用于匹配算子的构建，选择出来的N道原始数据表示为yi(t)(i＝1,2,...,N)，选择出来的准一次波数据表示为pi(t)(i＝1,2,...,N)，其中，i是道号，yi(t)和pi(t)具有相对应的炮检位置。然后，设计一个叠前匹配滤波算子mi(t)作用于地震道pi(t)，使pi(t)经过匹配滤波后逼近地震道yi(t)，假设叠前滤波器的实际输出pi(t)*mi(t)与期望输出yi(t)的误差为pi(t)*mi(t)-yi(t)，则总误差能量如下式所示，其中，E是第i道的总误差能量，理想状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震数据重构的方法，其特征在于，所述方法包括：获取包含有多次反射信息的地震数据；构建准地震道；对准地震道进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种地震数据重构的方法，其特征在于，所述方法包括：获取包含有多次反射信息的地震数据；构建准地震道；对准地震道进行校正。2.根据权利要求1所述的地震数据重构的方法，其特征在于，在所述获取包含有多次反射信息的地震数据的步骤中，获取地震数据中的多次波数据。3.根据权利要求2所述的地震数据重构的方法，其特征在于，在所述构建准地震道的步骤中，通过互相关将多次波降阶构建准地震道。4.根据权利要求1所述的地震数据重构的方法，其特征在于，所述构建准地震道包括，在地表对同一个炮集的同时含有一次波和多次波的地震记录和预测或提取出来的多次波记录进行互相关，然后基于参与互相关的记录道的接收点位置，将各个炮集对应的互相关结果进行叠加，得到准地震道。5.根据权利要求4所述的地震数据重构的方法，其特征在于，利用下面的公式所述构建...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭书娟，段心标，马方正，
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石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11