陆地地震勘探资料的降维自适应层间多次波压制方法技术

本发明专利技术公布了一种陆地地震勘探资料的降维自适应层间多次波压制方法，属于勘探地震信号处理领域，涉及陆地地震资料层间多次波的自适应预测和压制方法。该方法在叠前CMP道集通过采用虚同相轴方法，实现陆地地震资料的层间多次波预测和压制；包括输入数据准备过程、构建参考道过程和压制多次波过程。本发明专利技术方法通过动校正去除由于炮检点分布带来的与偏移距有关的旅行时，方法对炮检点分布没有要求；通过将二维或三维数据降维成一维数据，提高计算效率；通过加权叠加得到参考道，提高系统的抗噪性。

【技术实现步骤摘要】
陆地地震勘探资料的降维自适应层间多次波压制方法
本专利技术属于勘探地震信号处理领域，涉及陆地地震资料层间多次波的自适应预测和压制方法，在地震叠前共中心点(CMP)道集数据中应用虚同相轴方法，实现陆地地震资料的层间多次波的预测和压制。
技术介绍
多次波是叠前地震资料中的常见相关噪声，在海洋地震勘探和许多深层陆地勘探中都很发育。常用地震数据成像技术都是基于一次反射波信号的假设，由于多次波不满足该成像条件，被视为相干噪音，常常会影响勘探目的层位产生的一次波的振幅、相位和频率，并产生构造假象掩盖深部地层的真实构造，降低地震成像结果的可靠性和信噪比。所以如何对多次波进行有效压制和消除，对油气藏的有效勘探开发具有重要的研究意义[1]。多次波可以分为表面多次波和层间多次波。表面多次波是一种产生于地表反射的多次波，广泛存在海洋数据中，具有很强的振幅，目前对于表面多次波压制的研究已经较为成熟。层间多次波则是产生于地下地层之间多次反射的多次波，存在于深部陆地和部分海洋勘探数据中，由于至少在地层间反射三次，会具有比一次波小得多的振幅，只有在地下两个强反射界面产生的层间多次波才相对容易被观测到[2]，这样，预测和压制层间多次波比表面多次波更加困难。随着陆地勘探逐渐由浅到深，由简单构造到复杂构造，如盐丘高速体、高倾角构造、碳酸盐岩缝洞储集体等，层间多次波的压制也越来越受到重视。相比海洋勘探，陆地资料信噪比更低，其中的层间多次波压制更具挑战，尤其对中国西部地区具有复杂地表条件的陆地地震资料，鲜有好的层间多次波压制效果。在多次波的成像和压制方法中，多次波的预测是关键步骤。常用的多次波预测方法可以分为滤波类和预测相减类。滤波类方法通过将地震数据从时间-空间域数学变换到其他数据域，如f-x域，f-k域，Radon域等，利用在该数据域中多次波与一次波的不同特征，即在该数据域中具有不同的分布位置，对多次波和一次波进行分离，并保留一次波成分，再反变换回时间-空间域，达到多次波压制的目的。其他滤波类方法包括预测反褶积[3]，聚束滤波类方法[4]。滤波类多次波分离方法效率高且计算成本低，但精度不高，不适用于一次波和多次波可区分性不明显的情况。预测相减类方法是将预测到的多次波通过自适应相减的方法从地震记录中减去达到压制多次波的目的，其中数据驱动类的预测相减类方法对地下先验信息要求少。以下是几种较为常用的方法：(1)波场延拓法通过地表接收的波场反向延拓到地下，得到地下某个位置的波场，可依据偏移速度得到地下速度，用于压制海上数据的地表和层间多次波[5]；(2)SRME(surface-relatedmultipleelimination，地表相关多次波压制法)是基于反馈迭代类的方法，用于压制表面多次波，是通过对输入数据的自褶积运算，得到不同阶数多次波的预测响应，n次褶积得到n阶的多次波预测响应，将全部预测响应从原始地震数据中减去即得到压制多次波后的数据[6]；(3)虚同相轴方法由Ikelle提出，通过构建虚同相轴，将产生的多次波的向下反射点从地下移到地表，实现多次波的预测，自上而下选取地层，进行多次波预测和自适应相减即实现全部层间多次波的压制[7][11]，其优势在于它是数据驱动，不依赖初始速度模型，与反馈环迭代类方法相比较计算量减小。此外，还有基于散射理论的逆散射级数法和基于单边自聚焦系统的Marchenko方程法，都可以用于多次波的预测和压制。目前，SRME和逆散射级数法都已经形成商业化模块，对海上多次波取得了较好压制效果，针对深部陆地工区的层间多次波仍难以取得明显压制效果，尤其是中国西部地区复杂地表条件工区的陆地地资料，深部层间多次波的压制更是极大的挑战，已有的应用实例大部分停留在叠后处理水平，这要求地层接近水平，且地下构造相对简单。而且，相对叠后资料，叠前资料的多次波压制结果可用于改善速度分析、叠前属性分析、反演解释等，以及改善叠前偏移的效果。然而，难以在叠前数据实现层间多次波的预测主要有以下几个原因：(1)对于陆地地震资料，叠前道集的信噪比极低，影响多次比预测的准确性；(2)预测相减类方法，如SRME和虚同相轴法，要求使用规则化的数据，且要求足够密集的炮检点分布，但复杂地表条件的观测系统往往难以满足这些要求。参考文献：[1]Yilmaz,Seismicdataanalysis:processing,inversion,andinterpretationofseismicdata.SocietyofExplorationGeophysicists.2001.[2]Verschuur,D.J.Seismicmultipleremovaltechniques–past,presentandfuture(RevisedEdition).EAGE.2013.[3]赵昌垒,叶月明,姚根顺等.线性拉东域预测反褶积在海洋多次波去除中的应用.地球物理学进展，2013,28(2):1026–1032.[4]胡天跃,王润秋,温书亮.用聚束滤波方法消除南海地震资料中的多次波.石油地球物理勘探.2002,37(6):18–23.[5]Pica,A.,andDelmas,L..Waveequationbasedinternalmultiplemodelingin3D.SEGTechnicalProgramExpandedAbstracts.2008,2476–2480.[6]Verschuur,D.J.,andKelamis,P.G..Surface‐relatedmultipleeliminationon3Dlanddata.SEGTechnicalProgramExpandedAbstracts.1997,1383–1386.[7]Ikelle,L.T..Aconstructofinternalmutiplesformsurfacedataonly:theconceptofvirtualseismicevents.GeophysicalJournalInternational.2006,164(2),383–393.[8]Liu,G.,Fomel,S.,Jin,L.,andChen,X..Stackingseismicdatausinglocalcorrelation.Geophysics.2009,74(3):V43–V48.[9]Chen,Y.,andFomel,S..Randomnoiseattenuationusinglocalsignal-and-noiseorthogonalization.Geophysics.2015,80(6):WD1–WD9.[10]Ikelle,L.T.,Erez,I.,andYang,X..Scatteringdiagramsinseismicimaging:Moreinsightsintotheconstructionofvirtualeventsandinternalmultiples.JournalofAppliedGeophysics.2009,67(2):150–170.[11]吴静,吴志强,胡天跃等.基于构建虚同相轴压制地震层间多次波.地球物理学报.2013,56(3):985–994.
技术实现思路
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【技术保护点】
一种陆地地震勘探资料的降维自适应层间多次波压制方法，其特征是，所述层间多次波压制方法在叠前CMP道集通过采用虚同相轴方法，实现陆地地震资料的层间多次波预测和压制；包括输入数据准备过程、构建参考道过程和压制多次波过程；具体步骤如下：A.输入数据准备：A1.对原始地震数据通过常规地震初步处理，得到准确动校正后的道集；A2.根据数据道头中的CMP号和偏移距，将上述动校正后的道集重排至CMP‑偏移距域；B.参考道构建：对叠前CMP道集做加权叠加，得到高信噪比的参考道；C.采用虚同相轴方法压制多次波：自上而下依次选取每一层地层w，执行步骤C1～C4：C1.进行数据切割：记来自地层w的反射波旅行时为t

【技术特征摘要】
1.一种陆地地震勘探资料的降维自适应层间多次波压制方法，其特征是，所述层间多次波压制方法在叠前CMP道集通过采用虚同相轴方法，实现陆地地震资料的层间多次波预测和压制；包括输入数据准备过程、构建参考道过程和压制多次波过程；具体步骤如下：A.输入数据准备：A1.对原始地震数据通过常规地震初步处理，得到准确动校正后的道集；A2.根据数据道头中的CMP号和偏移距，将上述动校正后的道集重排至CMP-偏移距域；B.参考道构建：对叠前CMP道集做加权叠加，得到高信噪比的参考道；C.采用虚同相轴方法压制多次波：自上而下依次选取每一层地层w，执行步骤C1～C4：C1.进行数据切割：记来自地层w的反射波旅行时为tw，将步骤B所述参考道切割成仅包含来自地层w的反射波的数据Rupper(t)和旅行时大于tw的数据Rlower(t)；对叠前CMP道集做相同切割，得到仅包含来自地层w的反射波的数据Gupper(t)和旅行时大于tw的数据Glower(t)；C2.在叠前CMP道集中，利用Rupper(t)与每道的Glower(t)进行互相关，构建虚同相轴数据Gvir(t)；C3.利用Gvir(t)褶积Glower(t)，重构得到与地层w有关的层间多次波，作为预测得到的多次波数据；C4.将步骤C3所述预测得到的多次波数据与叠前CMP道集中的多次波进行匹配，将经匹配后的多次波从叠前CMP道集中减去，即完成该地层的层间多次波的压制；C5.自上而下依次选取第1至n层地下反射层，执行C1-C4的步骤，完成全部地层的层间多次波的压制。2.如权利要求1所述所述层间多次波压制方法，其特征是，步骤A2所述将...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡天跃，安圣培，王为中，刘嘉辉，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11