【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，屬于地震勘探。
技術(shù)介紹
1、在實(shí)際的地震勘探過(guò)程中，由于受到各種因素的影響，采集到的地震資料中會(huì)含有很多噪音，其中面波是一種能量很強(qiáng)的規(guī)則干擾波，其波場(chǎng)在單炮地震記錄近道(近道是指近道地震波的面波)處，呈扇形分布，具有視速度低、頻率低、能量強(qiáng)的特點(diǎn)。面波的存在降低了地震數(shù)據(jù)的信噪比和分辨率。
2、由于介質(zhì)的吸收衰減作用和頻散效應(yīng)，面波波場(chǎng)的特征隨時(shí)間和空間變化，其能量隨深度和傳播距離的增加而迅速衰減，頻率隨深度和傳播距離的增加相對(duì)地由高頻向低頻變化，有頻散現(xiàn)象；視速度有規(guī)律地隨深度和傳播距離的變化而變化，其同相軸并非是一簇直線，而是一簇曲線。
3、根據(jù)面波和有效波的頻率差異來(lái)壓制面波的方法主要有低截頻、高通濾波、帶通濾波等；根據(jù)視速度差異來(lái)壓制面波的方法有f-k濾波、τ-p變換等；曲波變換法、基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(emd)的f-k域面波壓制的方法等。這些方法大都側(cè)重于考慮面波的某種特性，如頻率、視速度等，隨著地震勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)需求的變化，對(duì)地震資料的處理效果也提出了更高的要求。
4、中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn101334483a公開(kāi)了一種在地震數(shù)據(jù)處理中衰減瑞雷波散射噪聲的方法，該方法只在主要包含散射波場(chǎng)的頻段進(jìn)行散射噪聲衰減處理，不影響其它頻段的原始波場(chǎng)特征，是一種相對(duì)保真的去噪方法。該方法綜合利用線性波場(chǎng)變換、小波變換和a-trimmed濾波技術(shù)提取rayleigh波散射入射波場(chǎng)并計(jì)算子波，然后通過(guò)散射波場(chǎng)反演技術(shù)，實(shí)現(xiàn)散射波場(chǎng)的最佳估計(jì)，再?gòu)?span style='display:none'>原始波場(chǎng)中減去估計(jì)的散射噪聲，從而有效地提高了地震資料的信噪比。但是該方法存在保幅保真性較差的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，可以解決目前除去地震數(shù)據(jù)中面波時(shí)存在保幅保真性較差的問(wèn)題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法所采用的技術(shù)方案為：
3、一種單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，包括以下步驟：
4、(1)將單炮地震數(shù)據(jù)進(jìn)行靜校正和球面擴(kuò)散補(bǔ)償，得到處理后的單炮地震數(shù)據(jù)；
5、(2)通過(guò)倍頻程頻率掃描，調(diào)查處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的頻帶范圍，確定面波的主要頻段；所述面波的主要頻段為0～xhz，x等于面波的初始頻段的最大值與y之和，y為1～2hz；
6、(3)采用離散小波變換對(duì)全頻段的處理后的單炮地震數(shù)據(jù)按照倍頻程進(jìn)行分頻，分頻后的頻段包括第一頻段和第二頻段，所述第一頻段為0～xhz，所述第二頻段為x～2×(x+2)hz；
7、(4)對(duì)所述第一頻段的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行反假頻處理，對(duì)所述第二頻段的地震數(shù)據(jù)采用τ-p變換進(jìn)行衰減。
8、本專(zhuān)利技術(shù)的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，直接在單炮上調(diào)查面波頻帶范圍，再根據(jù)小波變換將地震數(shù)據(jù)按倍頻程進(jìn)行分解，使得面波在單一倍頻程內(nèi)的噪聲特點(diǎn)更為突出，更易識(shí)別，通過(guò)對(duì)不同頻段的地震數(shù)據(jù)采用不同面波壓制方法進(jìn)行逐級(jí)壓制去噪，可以使面波衰減更徹底。另外，對(duì)特定頻段(第一頻段和第二頻段)的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行面波衰減，不影響其他頻段，具有更好的保幅保真性。
9、根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為了提高去噪率和保真度，優(yōu)選地，所述y為2hz。
10、本專(zhuān)利技術(shù)中，所述面波為單炮地震記錄上速度為300～900m/s的地震數(shù)據(jù)。
11、優(yōu)選地，所述面波的初始頻段中的最小頻率等于處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中速度為300～900m/s的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合對(duì)應(yīng)的頻率范圍中的最小值，所述面波的初始頻段中的最大頻率等于處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中速度為300～900m/s的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合對(duì)應(yīng)的頻率范圍中的最大值。
12、優(yōu)選地，所述面波的初始頻段通過(guò)在處理后的單炮地震記錄上量取得到。
13、可以理解的是，所述面波的初始頻段由包括以下步驟的方法確定：在處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中確定速度為300～900m/s的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合，然后再確定數(shù)據(jù)點(diǎn)集合對(duì)應(yīng)的頻率范圍，頻率范圍中的最小值即為面波的初始頻段中的最小頻率，頻率范圍中的最大值即為面波的初始頻段中的最大頻率。
14、為提升計(jì)算效率，一般會(huì)將連續(xù)小波進(jìn)行離散化處理，其核心思想是對(duì)小波變換的平移變換參數(shù)和尺度變換參數(shù)做離散化處理。其變換過(guò)程運(yùn)用離散伸縮因子a和平移因子d的兩個(gè)變量i、k推算得到，公式如下所示：
15、
16、其中，i∈z，且a0≠1，由于k≠0且可任意取值，在處理過(guò)程中取a0＞1，即可得出離散小波函數(shù)ψi,k(t)的數(shù)學(xué)公式：
17、
18、由上式，可推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)離散化處理的小波系數(shù)為：
19、
20、反假頻處理是通過(guò)給定的速度和頻率建立一個(gè)模型，對(duì)特定頻帶的噪音進(jìn)行處理，別的頻帶信號(hào)不受影響。
21、τ-p域是一種離散化的線性拉東變換，它將時(shí)間域和空間域的地震數(shù)據(jù)按照不同的截距時(shí)間τ和斜率p作切割線，然后傾斜疊加投影到τ-p域，接著進(jìn)行一維傅里葉變換，將τ-p域結(jié)果映射到f-p域，再根據(jù)速度與慢度的關(guān)系，將f-p域的結(jié)果映射到f-v域，從f-v域可以看到面波能量的頻散現(xiàn)象，然后可以根據(jù)能量團(tuán)最大的特點(diǎn)提取頻散曲線。
22、τ-p法對(duì)面波高階的分辨率較高，并且經(jīng)過(guò)改進(jìn)之后，對(duì)于提取瞬態(tài)瑞雷波頻散曲線具有失真小、可靠性高、壓制假頻和端點(diǎn)效應(yīng)好等優(yōu)點(diǎn)。
23、在時(shí)間-空間域沿著線性時(shí)差傾斜路徑將振幅求和，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為傾斜疊加，相當(dāng)于將波場(chǎng)分解為平面波成分。求和路徑為：φ(τ,p,h)＝τ+ph，其中，p是射線參數(shù)，p＝sinθ/v，v代表速度，θ代表角度增量。
24、線性radon變換的正演-伴隨算子對(duì)形為：
25、優(yōu)選地，所述地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法還包括以下步驟：步驟(4)結(jié)束后，利用小波變換反變換重構(gòu)地震數(shù)據(jù)。
26、將信號(hào)經(jīng)過(guò)離散小波變換后得到小波序列ψi,k和其對(duì)應(yīng)的對(duì)偶序列基于上述兩個(gè)序列，即可通過(guò)小波系數(shù)反演出原始信號(hào)f(t)，即離散小波變換的逆變換公式為：其中，c為常數(shù)，為ψi,k(t)的對(duì)偶序列。當(dāng)離散小波函數(shù)ψi,k(t)中的a0＝2且d0＝1時(shí)，就可以得出正交小波的離散化表達(dá)公式，如下所示：ψi,k(t)＝2-i/2ψ(2-it-k)。
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1.一種單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，其特征在于，所述面波的初始頻段中的最小頻率等于處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中速度為300～900m/s的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合對(duì)應(yīng)的頻率范圍中的最小值，所述面波的初始頻段中的最大頻率等于處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中速度為300～900m/s的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合對(duì)應(yīng)的頻率范圍中的最大值。
3.如權(quán)利要求2所述的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，其特征在于，所述面波的初始頻段通過(guò)在處理后的單炮地震記錄上量取得到。
4.如權(quán)利要求1所述的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，其特征在于，所述地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法還包括以下步驟：步驟(4)結(jié)束后，利用小波變換反變換重構(gòu)地震數(shù)據(jù)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的單炮地震數(shù)據(jù)中面波的去除方法，其特征在于，所述面波的初始頻段中的最小頻率等于處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中速度為300～900m/s的數(shù)據(jù)點(diǎn)集合對(duì)應(yīng)的頻率范圍中的最小值，所述面波的初始頻段中的最大頻率等于處理后的單炮地震數(shù)據(jù)中速度為300～900m/s...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王保喜，張椿華，亓立苗，張濤，段曉燕，王肯堂，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)石油化工股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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