一種壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法
【專(zhuān)利摘要】本方法公開(kāi)一種壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，該方法對(duì)基于聲波方程和震源歸一化互相關(guān)成像條件得到的Walkaway?VSP資料逆時(shí)偏移成果數(shù)據(jù)，應(yīng)用拉普拉斯去噪后的剩余的噪音能量進(jìn)行壓制，噪音壓制采用的方法是改進(jìn)的非局部均值濾波法，其相似系數(shù)的計(jì)算主要依據(jù)所輸入的用于逆時(shí)偏移的深度域?qū)铀俣饶Ｐ?。該方法?yīng)用于經(jīng)拉普拉斯濾波后的成像體處理中，可以有效的壓制低頻噪音，從而使地下的地質(zhì)體成像更加清晰、準(zhǔn)確。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地球物理勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其具體是Walkaway VSP地震資料逆時(shí)偏移處理中的去噪方法，尤其適用于對(duì)Walkaway VSP逆時(shí)偏移方法得到的最后成像數(shù)據(jù)體進(jìn)行去噪處理，從而使成像結(jié)果更加清晰。
【背景技術(shù)】
[0002]逆時(shí)偏移技術(shù)是目前地震勘探領(lǐng)域內(nèi)成像精度最高的地震偏移方法。在勘探目標(biāo)日趨復(fù)雜多樣的今天，逆時(shí)偏移技術(shù)在復(fù)雜構(gòu)造成像方面的優(yōu)勢(shì)將有助于地震勘探向深層隱蔽性油氣藏探索。逆時(shí)偏移技術(shù)最早出現(xiàn)在1983年，當(dāng)時(shí)Whitmore (1983)、Baysal (1983)、Loewenthal (1983)、Levin (1984)、Hildebrand(1987)等地球物理學(xué)家分別對(duì)逆時(shí)偏移的概念、基本原理、應(yīng)用范圍等展開(kāi)研究，為逆時(shí)偏移的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在逆時(shí)偏移過(guò)程中，成像條件的選擇對(duì)最后的成像效果有著至關(guān)重要的影響，Hu和McMechan (1986)與Chang和MeMchan (1986)將激發(fā)時(shí)刻成像條件應(yīng)用于疊前逆時(shí)偏移處理中；Hu(1986)基于直達(dá)波振幅能量最強(qiáng)利用有限差分法進(jìn)行震源波場(chǎng)沿拓計(jì)算激發(fā)時(shí)刻成像條件。Whitmore和Lines (1986)利用震源波場(chǎng)和檢波點(diǎn)波場(chǎng)進(jìn)行互相關(guān)。Kaelin和Guitton (2006)在互相關(guān)的基礎(chǔ)上對(duì)震源歸一化，顯著提高了成像數(shù)據(jù)體反射信息的精度。因互相關(guān)成像條件會(huì)給成像體帶來(lái)嚴(yán)重的低頻噪音，Yu Zhang等(2009)提出拉普拉斯算子濾波，相當(dāng)于對(duì)成像波場(chǎng)進(jìn)行低角度域衰減，對(duì)低頻噪音的去除取得了明顯的效果。
[0003]非局部均值濾波(NLM)最早由Buades(2005)提出，算法利用成像點(diǎn)窗口與臨近創(chuàng)建間的相似性來(lái)加強(qiáng)構(gòu)造信息，從而有效地衰減隨機(jī)噪音。由于NLM算法對(duì)每一個(gè)成像點(diǎn)降噪時(shí)需要計(jì)算全部成像點(diǎn)的相似系數(shù)，因此具有較大的計(jì)算量。許多學(xué)者為減少計(jì)算時(shí)間做了不同的研究，Sheng(2009)將算法在GPU上運(yùn)行,取得了較好的效果。Mahmoudi和Sapiro(2005), Brox等(2008)為減少每個(gè)成像點(diǎn)的計(jì)算時(shí)間，將求取相似系數(shù)限制在成像點(diǎn)為中心的一個(gè)范圍內(nèi)。這些算法較原本的算法節(jié)省了十幾倍、甚至上百倍的計(jì)算時(shí)間，使得NLM算法成功的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(Coupe et al.，2008)、雷達(dá)數(shù)據(jù)(Deledalle etal.，2011)、音頻數(shù)據(jù)(Zoican, 2010)、顯微成像(Wei and Yin, 2010)等領(lǐng)域。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，雖說(shuō)逆時(shí)偏移技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于地球物理勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，但是在地震噪聲的處理上一直沒(méi)有取得進(jìn)一步的突破，尤其在針對(duì)Walkaway VSP逆時(shí)偏移中噪音壓制處理環(huán)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)難題，本發(fā)明人經(jīng)過(guò)多年研究，針對(duì)Walkaway VSP逆時(shí)偏移中噪音壓制處理環(huán)節(jié)，提供了一種改進(jìn)的濾波方法對(duì)成像體進(jìn)行去噪處理，也就是提供一種壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法包括以下步驟:
[0007]I)在井中垂向等間隔布置檢波器，地表設(shè)置過(guò)井口的炮線(xiàn)，炮點(diǎn)等間隔分布，人工激發(fā)地震波，將井中接收到的Walkaway VSP地震信號(hào)記錄到磁帶上；
[0008]2)從磁帶讀取地震記錄，做常規(guī)的噪音壓制、反褶積、波場(chǎng)分離和速度分析等預(yù)處理，得到預(yù)處理后的炮記錄和速度模型；
[0009]3)讀取Walkaway VSP炮記錄,進(jìn)行傅立葉變換，得到炮記錄的振幅譜，分析得到炮記錄的主頻，記為fp，單位為Hz，按照如下公式計(jì)算地震子波:
【權(quán)利要求】
1.一種壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其包括以下步驟: 1)在井中垂向等間隔布置檢波器，地表設(shè)置過(guò)井口的炮線(xiàn)，炮點(diǎn)等間隔分布，人工激發(fā)地震波，將井中接收到的Walkaway VSP地震信號(hào)記錄到磁帶上； 2)從磁帶讀取地震信號(hào)記錄，做常規(guī)的噪音壓制、反褶積、波場(chǎng)分離和速度分析的預(yù)處理，得到預(yù)處理后的Walkaway VSP炮記錄和速度模型； 3)讀取WalkawayVSP炮記錄,進(jìn)行傅立葉變換，得到炮記錄的振幅譜，分析得到炮記錄的主頻，記為fp，單位為Hz，按照如下公式(I)計(jì)算地震子波:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其特征在于，所述步驟3)所采用的Walkaway VSP逆時(shí)偏移需要的震源子波設(shè)計(jì)為雷克子波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其特征在于，步驟4)中的正傳波場(chǎng)和步驟5)中的反傳波場(chǎng)所采用的聲波方程如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其特征在于，所述步驟4)從炮集數(shù)據(jù)中讀取震源位置坐標(biāo)、檢波點(diǎn)位置坐標(biāo)，讀取速度模型V，選取正方形空間計(jì)算網(wǎng)格,令X和z方向的空間網(wǎng)格步長(zhǎng)Δχ = Az= Δ d,用下式(2)確定時(shí)間采樣步長(zhǎng):
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其特征在于，所述步驟6)中對(duì)每一時(shí)刻的震源波場(chǎng)、檢波點(diǎn)波場(chǎng)互相關(guān)，累加所有時(shí)刻的相關(guān)結(jié)果，并與所有時(shí)刻震源波場(chǎng)自相關(guān)的累加值做比；震源歸一化互相關(guān)成像條件的計(jì)算公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其特征在于，所述步驟7)的拉普拉斯濾波對(duì)步驟6)的成像數(shù)據(jù)體進(jìn)行相當(dāng)于角度域的濾波處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制逆時(shí)偏移低頻噪音的方法，其特征在于，所述步驟8)的非局部均值濾波先對(duì)速度模型求取相似系數(shù)，再對(duì)步驟7)經(jīng)拉普拉斯濾波處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。
【文檔編號(hào)】G01V1/36GK103926623SQ201410191424
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】王維紅, 石穎, 郭雪豹, 李婷婷, 柯璇, 井洪亮 申請(qǐng)人:王維紅