一种自适应消除线性规则噪声以及多次波干扰的方法技术

本发明专利技术是为油田的勘探提供高分辨率的地震图形的自适应消除地震勘探线性规则噪声以及多次波干扰的方法。根据规则干扰线性同相轴视倾角，变换域中的地震数据集，将地震道与噪声模型道相减，得出当前的信号值，利用概率密度函数和门槛值，确定噪声的接收概率，将分离出的噪声从原始记录中减去消除规则干扰波，在变换域内，对地震数据进行线性反变换得到数据集，将消除规则干扰波的记录进行线性反变换，得出地震记录，再进行分频处理，进行噪声压制处理。本发明专利技术不伤害有效波的频率分量，同时具有运算速度快、压制噪声效果好、适用于叠前、叠后地震数据等优点。

An adaptive method for eliminating linear regular noise and multiple wave interference

The invention provides an adaptive method for eliminating seismic exploration linear regular noise and multiple wave interference in high resolution seismic images for oil field exploration. According to the rules of the linear interference phase axis visual angle, the seismic data in the transform domain, seismic noise model and road subtraction, that current value of the signal, using the probability density function and the threshold value, determining the probability of acceptance of noise, noise will be separated from the original record reduction to eliminate the interference wave, in the transformation within the domain of seismic data, linear inverse transform, data set, the linear inverse transform to eliminate the interference wave record rules, the seismic record, then the frequency processing, noise suppressing. The invention does not harm the frequency component of the effective wave, and has the advantages of fast operation, good suppressing noise effect, suitable for pre stack and post stack seismic data, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田的勘探、开发、开采技术，具体是一种反映地下地层层位、油藏提供高分辨率的地震图形的自适应消除地震勘探线性规则噪声以及多次波干扰的方法。
技术介绍
地震勘探的过程，就是在地面上的一系列点上，利用人工激发地震波，地震波向地下传播，当遇到波阻抗(地震波在地层介质中向地下传播的速度与介质密度的乘积)界面(即上下地层波阻抗不相等面)时，在波阻抗界面上地震波产生反射现象，地震波传播方向发生改变，地震波开始向上传播，在地面上的一系列接收点上安置着接收器，接收向上传播的地震波数据，完成野外勘探。人工激发产生地震有效波的同时，也会产生声波、面波、多次波等地震干扰波。声波是地震波通过空气传播到达地面接收器处，由地面接收器接收到的地震波，其特点是速度稳定(速度范围为330-340米/秒)，在地震记录上形成尖锐的强初至，频率高，延续时间长。地表是一个非常好的地层波阻抗界面，在地震勘探领域这个界面通常称为自由界面。在人工激发的地震波中，有一种波沿着自由界面附近传播到达地面接收器处，由地面接收器接收到的地震波，这种地震波称为面波，其特点是速度和频率低，强度大，震动延续时间长。在地下存在强反射界面时，地震波会在强反射界面上发生多次反射，然后传播到达地面接收器处，由地面接收器接收到的地震波，这种地震波称为多次波。自由界面也是一个强反射界面，因此自由界面也容易产生多次波。 叠前和叠后去噪技术已经是地震数据处理流程中不可缺少的方法。由于地表地形起伏变化以及近地表非均匀的地震地质条件，引起地震波沿着地表或者近地表散射传播至接收排列，造成接收到的地震记录上出现各种声波、面波、多次波等规则干扰从而使得地震数据信噪比急剧降低。这些散射面波或者近地表信息带有很少的地下反射信号，并且它们到达接收排列时比希望信号能量要强得多。而多次波虽然带有地下反射波的信息，但是对于地震数据处理来说，多次波相对于一次反射波就是干扰波，它与一次地震反射波互相干涉，污染了一次反射波，使得地震数据信噪比降低。特别是海洋地震勘探，多次波的压制是海洋地震勘探中最为关键的处理过程之一。 对于现有的规则干扰噪声消除的方法，目前最常用的方法有切除、带通滤波、频率-空间域滤波以及由此派生出的各种修正方法、小波变换以及中值滤波去噪方法。这些方法在去除线性干扰方面取得了一定的效果，但是这些方法中的一些没有很好地解决有效信号与噪声的分离问题，在滤除噪声的同时，没有干扰污染的区域也会受到一定程度的影响。 去除多次波也有很多很好的方法，例如各种τ-p变换、基于模型和波动方程的去除多次波方法。另外可以利用有效波和多次波速度差异进行多次波的消除，本专利技术使用了这一思想。 研究有效的规则干扰噪声压制技术是地震数据处理中最为关键的处理。本专利技术提出了一种自适应消除地震勘探线性规则噪声以及多次波的方法。在尽可能抑制规则噪声的同时，有效信号的能量可以得到很好的保持。特别是由于地表条件和地震波激发、传播以及接收条件等诸多方面的原因，时常引起地震记录上出现各种规则干扰波。本专利技术主要针对当前地震数据处理中，地震剖面上存在的各种规则干扰噪声，提出了时间-空间域自适应规则干扰噪声衰减技术，进行信号与噪声分离。这种方法把噪声在整个处理平面上的视速度近似看作常量(正值或者负值)。可以有效的消除地震剖面上线性噪声、面波以及多次波等，适应于各种干扰背景的信噪分离，且对信号的保真度高，是复杂地区的低信噪比地震数据处理的一种理想的干扰噪声去除方法，具有运算速度快、压制噪声效果好等优点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种为反映地下地层层位、油藏提供高分辨率的地震图形的自适应消除线性规则噪声以及多次波干扰的方法。 本专利技术采用如下技术方案实现，包括以下步骤 1)用通常的震源激发手段激发和采集地震数据，进行数据预处理； 所述的预处理包括对地震数据置标签、定义观测系统、动校正、静校正、反动校正、速度分析、频谱分析、叠加处理。处理人员进行频谱分析，确定规则噪声的有效频段。 2)在时间域内，根据规则干扰线性同相轴视倾角，对地震数据进行线性变换，得到变换域中的地震数据集； 3)用叠加公式在给定的时窗内，对地震数据进行叠加计算，并作为线性噪声的模型道； 4)将地震道与噪声模型道相减，得出当前的信号值，然后求出分离的噪声与信号平均值的比率和验概率密度函数，利用概率密度函数和门槛值，确定噪声的接受概率，将分离出的噪声从原始记录中减去消除规则干扰波； 5)在变换域内，根据规则噪声线性同相轴的视倾角，对地震数据进行线性反变换，得到时间域中的地震数据集，将消除规则干扰波的记录进行线性反变换，得出消除规则干扰波的地震记录； 6)对地震数据进行分频处理，在规则噪声的频段上进行噪声压制处理； 步骤6)所述的压制处理的分频处理技术采用小波变换分频处理技术。 步骤6)噪声压制处理后对去除了规则干扰的叠前地震数据，利用多次波的速度进行反动校正处理，得到消除多次波后的叠前地震数据道集。 7)采用通常的方法根据得出消除规则干扰后的地震数据绘制消除规则干扰后的地震数据剖面。 本专利技术的一种自适应消除地震勘探线性规则噪声以及多次波的方法中的分频处理使得它在消除干扰波的同时，并不伤害有效波的频率分量，同时具有运算速度快、压制噪声效果好、适用于叠前、叠后地震数据等优点，是消除线性干扰波、面波以及多次波等各种规则干扰的一种有效方法。 附图说明 图1叠前炮集数据处理前后对比图 (a)实际地震炮集数据， (b)去除干扰波后地震炮集数据， (c)(a)与(b)相减的地震线性干扰波炮集数据； 图2叠后地震数据处理前后对比图 (a)包含线性干扰波的叠后地震数据， (b)消除线性干扰波后的叠后地震数据； 图3消除多次波前后速度谱、部分叠加数据对比图 (a)包含多次波的速度谱、部分叠加数据， (b)消除多次波后的速度谱及部分叠加地震数据； 图4消除多次波前后叠加剖面对比图 (a)包含多次波的叠加数据， (b)消除多次波后的叠加数据。 具体实施例方式 地震记录是由信号和噪声组成的，去噪的目的就是消除地震记录上的噪声。共深度点道集记录经过水平叠加后有效信号得到加强，噪声得到压制，这是水平叠加的最大优点。如果按照干扰波的倾角方向进行叠加得到的将是干扰波。利用这一原理，可以根据倾角方向进行叠加组合，求出这一倾角的干扰波。为了区分求出的干扰波是在噪声区，还是非噪声区，可以求出这一时间的平均值，只有当干扰波与平均值的比率大于给定的门槛值时，才将干扰波从原始记录中减去，这样就清除了仅存在于记录中的干扰波，达到去除噪声目的。 对于叠前叠后线性规则干扰，规则干扰的同相轴基本上是线性的，并且规则干扰与有效信号的视速度不同。对于炮集或者CMP(Common Mid Point，共中心点)道集数据上的多次波，多次波的同相轴基本上是双曲线的，使用多次波的速度经过动校正处理之后，其对应NMO(Normal MoveOut，正常时差)处理后的炮集或者CMP道集数据上，多次波的同相轴基本上是线性的，并且多次波规则干扰与有效信号的视速度不同，这样在校正域内消除线性规则噪声以得到消除多次波的目的。 本专利技术对原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应消除线性规则噪声以及多次波干扰的方法，其特征在于采用以下步骤：　１）用通常的震源激发手段激发和采集地震数据，进行数据预处理；　２）在时间域内，根据规则干扰线性同相轴视倾角，对地震数据进行线性变换，得到变换域中的地震数据 集；　３）用叠加公式在给定的时窗内，对地震数据进行叠加计算，并作为线性噪声的模型道；　４）将地震道与噪声模型道相减，得出当前的信号值，然后求出分离的噪声与信号平均值的比率和验概率密度函数，利用概率密度函数和门槛值，确定噪声的接收 概率，将分离出的噪声从原始记录中减去消除规则干扰波；　５）在变换域内，根据规则噪声线性同相轴的视倾角，对地震数据进行线性反变换，得到时间域中的地震数据集，将消除规则干扰波的记录进行线性反变换，得出消除规则干扰波的地震记录；　６） 对地震数据进行分频处理，在规则噪声的频段上进行噪声压制处理；　７）采用通常的方法根据得出消除规则干扰后的地震数据绘制消除规则干扰后的地震数据剖面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高少武，赵波，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]