CN101688922B

CN101688922B - 用于为使用射束成像识别和消除多次波的方法

Info

Publication number: CN101688922B
Application number: CN200880021551.9A
Authority: CN
Inventors: T·尼姆西; 王躍; 秦福浩; 罗斯·N·希尔
Original assignee: Chevron USA Inc
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2028-05-07
Also published as: AU2008257075A1; EA200971083A1; CA2687095C; EP1998189A3; US7715986B2; BRPI0811841A2; WO2008147657A3; NO20093563L; EA017379B1; US20080294346A1; CN101688922A; CA2687095A1; WO2008147657A2; AU2008257075B2; EP1998189A2

Abstract

本发明结合了模型驱动和数据驱动方法的使用，利用包括多次反射、表面相关地震波的预测模型以压制地震数据中的多次波。本发明包括射束技术和将预测的多次波射束与模型化的短程层间波射束的片断进行卷积以获得卷积后的多次波射束。然后可以将卷积后的多次波射束去卷积，以压制存在于原始输入射束中的多次波。

Description

用于为使用射束成像识别和消除多次波的方法

技术领域

本发明涉及地震勘探和处理，并且更特别地涉及使用射束成像和通过结合模型驱动和数据驱动方法基于一次波预测多次波的方法

背景技术

在石油工业中，地震探勘技术通常用于辅助搜索和评估地下油气储藏。在地震探勘中，地震能量的一个或多个震源将波发射到所关心的地下区域，诸如地质地层。这些波进入地层并且可以被散射，例如通过反射或折射，通过地下地震反射器(即具有不同弹性特性的地下地层之间的交界面)。由一个或多个接收器采样或测量被反射的信号，并且记录所得到的数据。可以将所记录的采样称为地震数据或一组“地震道”。可以分析地震数据以提取正在开发的地下区域的结构和特性的细节。

地震勘探由三个单独的阶段组成：数据采集、数据处理和数据解析。地震勘探操作的成功取决于所有三个阶段的圆满完成。

总体上说，地震勘探的目的是通过将能量向下发送到底面，并且记录从下面的岩层返回的“反射”和“回声”来绘制或成像一部分地球地下表面(地层)。发送到地层的能量通常是声音和剪切波能量。向下传播的声能可以源自各种震源，诸如陆地上的爆炸或地震振荡器，或者海洋环境中的气枪。地震勘探通常使用一个或多个能量源，并且通常使用大量传感器或检测器。可以用于检测返回的地震能量的传感器通常是地震检波器(陆地测量)或水中地震检波器(海洋测量)。

在表面地震测量期间，可以将能量源放置在靠近地球表面的一个或多个位置处，位于所关心的地质结构或地层之上，被称作激发点(shotpoints)。每次激活震源时，震源生成穿过地层向下传播的地震信号，该信号至少部分地从地下各种类型的间断处发射，包括从“岩层”边界的反射。总地来说，每当地下材质的弹性特性发生改变时地震信号可能发生一部分反射。被反射的地震信号被发送回地球的表面，在那里它们在许多位置被记录为行程时间的函数。对返回的信号进行数字化，并将其记录为时间的函数(振幅-时间)。

在数据采集阶段由接收器记录的地震能量的一个普遍问题是地震道通常包括期望的地震反射(“一次波”反射)和能够遮掩或淹没一次波地震反射的不期望的多次波反射。一次波反射是从震源传递到接收器的声波，具有从地下地震反射层的单次反射。多次波反射是在其由接收器检测到之前被至少反射三次的波(向上、向下和再次向上)。基于它们从与它们相关联的一次波事件的时间延迟，多次波通常的特征为暗示它们干扰它们自身的一次波反射的短路径或表现为单独事件的长路径。

还存在各种本领域已知的多次波事件。存在在两个强反射层、即开放液面和水层底部之间的水层中“被捕获”的信号。存在“短程层间(peg-leg)”多次波事件，它们是反射波，其特征在于恰好在发射之后或恰好在检测之前穿过水层的附加往返。存在“剩余”表面相关多次波事件，其中第一和最后向上的反射在第一(水)层以下，并且在其之间的开放表面处存在至少一个反射。还存在“层间”多次波，其具有发生于地下反射层的向下反射。

在大多数情况下，多次波不包含任何不再简单地从一次波提取的有用信息。此外，水底多次波已经被认为是在许多离岸区域中地震数据处理中的最严重噪声问题。对于结构化成像和污染振幅相对于偏移(“AVO”)的信息，多次波可能严重地遮掩一次波反射事件。因为这些原因，去除多次波或者至少压制多次波在许多环境中是地震数据处理阶段的一个必要部分，尤其是在多次波相对于一次波特别强的海上背景中。

在深水数据的情况下，抑制一阶和下几阶海底多次波和短程层间多次波反射是非常重要的。这些非常强的多次波可以具有与目标发射器的一次波反射相同的行程时间。

存在依赖于所利用的多次波的属性来压制多次波的几种现有技术方法。一类多次波压制方法是预测方法，其中从它们各自的一次波来预测多次波。现有技术中的预测多次波压制技术大体上可以被分为两种类型：模型驱动方法和数据驱动方法。模型驱动方法通常使用地球模型和所记录的数据来利用估计的海底反射率函数和计算出的振幅函数预测或模拟多次波，以对水层多次波反射进行建模，然后从原始数据中减去那些所预测的多次波。其它模型驱动技术利用地球模型或反射率模型来预测稳定多次波。数据驱动方法利用一次波和多次通过波卷积关系物理相关的事实，并且通过交叉卷积被认为包含多次波的稳定贡献的相关一次波来预测多次波。数据驱动方法通常可以处理复杂几何结构，并且几乎不需要或完全不需要关于地下特性的信息。与数据驱动技术相比，基于模型的技术通常是节省成本的，而数据驱动技术通常更加灵活。

某些模型驱动技术要求结构化信息，即关于地下结构的信息，该信息的确定是在第一地点进行地震勘探的原因。其它模型驱动方法要求震源子波的形状，由于混响和频率带宽限制，该形状将不是纯粹的δ函数。某些模型驱动方法要求结构化和震源子波信息，而其它方法使用匹配过滤器来考虑畸变震源子波。

数据驱动方法依赖于根据一次波分量预测多次波的可能性。实际上，该方法利用已有地震数据来生成多次波，并且然后从已有数据中减去那些生成的多次波。一个这样的现有技术方法是数据驱动，其被称为“表面相关多次波去除”或“SRME”。简单地说，该方法通过利用已有数据创建仅包含存在于该数据中的多次波的预测的数据集来进行操作。具体地说，该方法试图预测多次波的地震表示，并且在适应于数据中的已有多次波之后，从原始数据中减去预测的多次波，(至少理论上)仅仅剩下一次波能量。

数据驱动SRME技术是用于在复杂地质背景中预测多次波的有吸引力的解决方案，它们不需要任何地下的先验知识(反射率、结构和速度)。然而，这些方法对于每个接收器位置需要一个发射位置，并且这对于大多数三维(“3D”)采集几何结构来说不是这么回事。由于大发射空间、窄扩展长度和/或宽电缆间隔，SRME方法通常受到复杂3D多次波的挑战。可以从已有数据内插或外插丢失的数据，但是内插或外插的麻烦是由大发射和/或接收器间隔导致的混叠地震数据。改进的内插或外插方法也可能是难于执行和高花费的。这些挑战3DSRME方法的复杂3D数据的一个共同原因是盐层顶部的粗糙度。但是，任何类型的复杂过载都可能导致难于内插的复杂3D地震数据。

另一种数据驱动方法利用预测去卷积，预测去卷积是假设多次波是周期性的而一次波不是周期性的过滤方法。这种假设对于来自水深小于500msec(大约1200英尺)的数据和近似分层的地下地质来说通常是满足的。在水深超过500msec的区域中，其中一次波和多次波之间的速度差是显著的，可以使用诸如tau-p和f-k过滤的速度过滤方法(与预测方法相反)，其中变量f代表频率，k代表波数，p代表射线参数，tau代表零偏移截取时间。

然而，过滤方法通常要求确定或者至少有根据地猜测在地下介质中的视在波传播速度，通过该地下介质，反射的地震波在它们的行程中从地震源传到接收器。由于地下结构和岩石特性的变化的结合，这些速度可能大大不同。此外，由于分离多次波和一次波存在困难，预测去卷积通常导致对于一次波的不利损害。此外，预测去卷积通常未能考虑反射率中的通常由短程层间多次波导致的非线性因素。

具有在深水中应用的扩展预测去卷积的一种现有技术方法已经利用射束技术。该方法对数据应用局部倾斜叠加(或者其它倾向鉴别方法)，以将记录的波场分解成射束分量。这些分量近似地沿着射线路径传播。水层内简单的射线跟踪描述长周期混响和在波场的射束分量中发生的相关一次波和多次波事件。基于来自射线跟踪的信息，可以根据射线跟踪的行程时间移位、然后使用多信道预测过滤器分析一次波射束分量的时间序列。预测的时间序列被认为是多个能量，并且在多信道匹配过滤之后被从原始数据的射束分量中去除。

图1示出了现有技术方法的一个例子的流程图，其中射束技术利用去卷积以压制多次波。现有技术方法包括初始化与所关心的地质区域相关的地球模型4，和初始化已经从所关心的地质区域的地震数据确定的射束数据集6。现有技术方法还包括一系列循环，其中选择输入射束8、多次波生成表面10和时间门12。选择一个或多个时间门(或窗口)以确保在每个门中的信号是稳定的。然后，试验射线从检测器位置“喷射”14，并且确定稳定短程层间波16。稳定短程层间波是针对在多次波生成表面处的反射满足斯涅耳定律的短程层间波。获得对应于稳定短程层间波的一次波射束18，并将一次波射束变换成预测的多次波射束20。然后对所预测的多次波射束进行去卷积，以去除存在于输入射束中的多次波22。

尽管射束技术具有改进的现有技术多次波压制技术，还存在对于提供更加精确的多次波预测、从而允许从数据中更加精确地减去那些多次波的改进方法的需要。现有射束技术假设存在单个的主要多次波生成表面10，并且所预测的多次波射束仅仅与该多次波生成表面10相关、并且不包含来自其它多次波生成表面的预测多次波。本发明改进了现有技术射束，以结合来自多次波生成表面的没有被明确地用于确定稳定短程层间波的预测多次波射束。

发明内容

本发明通过提供新颖的和改进的基于一次波预测多次波的、结合了来自模型驱动和数据驱动方法两者的特点的方法克服了现有技术的上述和其它缺点。通过基于地球模型确定模型驱动的稳定预测和通过在稳定预测附近的数据驱动预测增强该预测来实现。应该理解的是，模型驱动稳定预测可以由稳定预测的先验确定替代，诸如假设分层的模型。

本发明的一个实施例包括用于生成多次反射、表面相关的地震波的预测模型的方法，包括初始化与地质体积相关的地球模型，和选择从与地质体积相关的地震数据所导出的射束数据集。该方法还包括从射束数据集选择输入射束；来自地球模型的多次波生成表面和时间门。利用输入射束、多次波生成表面和时间门来确定稳定短程层间波。然后获得相应于稳定短程层间波的一次波，并且确定与一次波相关的模型化的短程层间波射束。模型化的短程层间波射束与一次波进行卷积，以生成卷积后的多次波射束。比较卷积后的多次波射束与输入射束，以通过匹配的过滤去除输入射束中的多次波。

利用卷积后的多次波射束以提供比现有技术方法更加精确的预测和去除多次波的方法。对模型化的短程层间波射束和一次波射束进行卷积的步骤没有包括在现有技术方法中，并且该步骤使得本发明能够更加精确地预测多次波。例如，在本发明的一个实施例中，对一次波和模型化的短程层间波射束进行卷积以获得卷积后的多次波射束包括通过行程时间移位将一次波变换成预测的多次波，并对预测的多次波射束和模型化的短程层间波射束的片断进行卷积，以获得卷积后的多次波射束，模型化的短程层间波射束的片断在多次波生成表面处开始，在检测器位置处结束。

“卷积”是现有技术中已知的。通常，其是代表线性滤波过程的对两个函数的数学运算。卷积可以被应用到时间或空间(或其它变量)的任意两个函数，以生成第三个函数，即卷积的输出。尽管相对于两个输入函数来说数学定义是对称的，但在信号处理中通常说一个函数是作用于另一个函数的滤波器。许多物理系统的响应可以通过卷积数学表示。例如，卷积通常被用于通过在地球中的不同岩层对地震能量的过滤进行建模。

本发明的一个实施例利用从检测器位置喷射的射线确定稳定短程层间波，检测器位置是基于输入射束的，并且稳定短程层间波与从检测器位置喷射的射线之一相关。

本领域的技术人员将理解，这里词组“时间门”被用于描述整个射束或包括在射束中的多个片断中之一。

还应该理解，利用射束技术处理地震数据是本领域已知的，并且这些技术在本发明的范围内。通常射束被定义为在空间和倾向上部分定位的能量分量。射束的某些例子是高斯射束和其它非高斯射束，诸如具有复杂射线的射束，受控射束和作为波动方程的某些版本的有限差解的射束。

在本发明的一个实施例中，模型化的短程层间波射束的一个片断与预测的多次波射束进行卷积，以生成卷积后的多次波射束。模型化的短程层间波射束的片断在多次波生成表面处开始，并且涉及明确地规定的或由在模型中的另一个地平线确定的时间间隔。

在本发明的另一个实施例中，卷积后的多次波射束可以通过直接对预测的多次波的时间序列和预测的模型化的短程层间波射束进行卷积而获得。

还应该理解，本发明试图用在通常包括计算机配置的系统中，该计算机配置包括至少一个处理器、用于存储程序代码或其它数据的至少一个存储设备、视频监视器和其它显示设备(即液晶显示器)和至少一个输入设备。处理器最好是微处理器或基于能够显示图像和处理复杂数学算法的平台的微控制器。存储装置可以包括用于存储在与本发明相关联的特定处理期间生成或使用的事件或其它数据的随机存取存储器(RAM)。存储装置也可以包括只读存储器(ROM)，用于存储用于本发明的控制和处理的程序代码。

在以下的具体实施方式和附图中将描述并从而清楚本发明的附加特征和优点。

附图说明

相对于以下的描述、未决权利要求和附图，将更好地理解本发明的这些和其它目的、特征和优点。

图1示出在地震数据中压制多次波的现有技术方法的流程图；

图2示出用于在地震数据中压制多次波的本发明的一个实施例的流程图；

图3示出包括将一次波射束变换成预测的多次波射束的本发明的一个实施例；

图4示出本发明的一个实施例，其中射线从检测器位置喷射，并且被反射出海洋环境的水底表面；

图5示出本发明的一个实施例，其中通过射线跟踪来确定对应于给定短程层间波的一次波射束；

图6示出由本发明的一个实施例利用的确定稳定短程层间波的方法；

图7示出确定由本发明的一个实施例使用的稳定短程层间波的以上方法的示意图；

图8示出本发明的一个实施例，其中一次波与短程层间波射束进行卷积；

图9示出由本发明的一个实施例利用的单个射束去卷积的示意图；

图10示出用于压制地震数据中多次波的本发明的另一个实施例的流程图；

图11示出用于压制地震数据中多次波的本发明的另一个实施例的流程图；

图12示出用于压制地震数据中多次波的本发明的一个实施例的流程图；

图13示出用于压制地震数据中多次波的本发明的另一个实施例的流程图；

图14示出本发明的一个实施例，其中对应于短程层间波的一次波射束无需射线跟踪而被确定。

具体实施方式

本发明允许许多不同形式的实施例，其以附图示出，并且这里将详细地描述，应该理解本发明公开的优选实施例应被认为是本发明原理的例证，并不试图将本发明的宽泛方面限制于所示的实施例。

在图2中示出本发明的一个实施例30。该实施例包括初始化对应于所关心的地质区域的地球模型32，并且选择从在所关心的地质区域中收集的地震数据中得到的射束数据集34。选择来自射束数据集的输入射束36、来自地球模型的多次波生成表面38和时间门40。利用输入射束、多次波生成表面和时间门确定稳定短程层间波42。然后获得对应于稳定短程层间波的一次波射束44。获得与一次波射束相关的模型化的短程层间波射束46。模型化的短程层间波射束与一次波射束进行卷积，以确定卷积后的多次波射束48。卷积后的多次波射束与输入射进行去卷积，以去除输入射束中的多次波50。

在本发明的另一个实施例中，预测的一次波射束可以直接地与模型化的短程层间波射束进行卷积。

在本发明的另一个实施例中，从检测器位置喷射射线，并且基于射线之一确定稳定短程层间波。在该实施例中的检测器位置是基于输入射束的。

在本发明的另一个实施例中，模型化的短程层间波射束的片断与一次波射束进行卷积，以获得卷积后的多次波射束。模型化的短程层间波射束的片断在多次波生成表面处开始，并且涉及明确地规定的或由在模型中的另一个地平线确定的时间间隔。然后将卷积后的多次波射束与输入射束进行去卷积，以去除在输入射束中的多次波。

如以上所描述的，现有技术方法已经针对地震道使用可局部倾斜叠加或者其它倾向鉴别方法，以将所记录的波场分成几个射束分量，并且这些方法在现有技术中是已知的。本发明利用局部倾斜叠加将所记录的波场分成位置和倾向都已定位的几个分量。这些分量是那些将在图3中所示的位置A 58和B 60处的射束到达中心54、56处记录的。在位置B 60处到达的射束能量54在水层64中混响，并且被假设作为在位置A 58处记录的射束56内的多次波62到达。从位置B 60将射束54移位射线跟踪行程时间T_AB 66的量到位置A 58将在射束B 54中的事件与在射束A 56中的多次波68、70排队。一旦事件已经排队并且识别出多次波68、70，则可以去除多次波68、70。

当以上描述的局部倾斜叠加被用于3D采集时，所记录的能量不能被完全地引入射束，因为波场没有沿所有记录方向被密集地采样，因此就存在对于精确地确定射线跟踪行程时间T_AB所需的丢失数据或严重混叠的问题。例如，本领域的技术人员将理解，在公共偏移域而不是在公共中点域完成局部倾斜叠加。在本发明的一个实施例中，假设叠加速度描述了在公共中点(“CMP”)收集器中一次波事件的倾向。通常，叠加速度是来自地下盐层之上的地质结构的一次波的合理描述，其可以在海洋环境中混响，从而变成最强的多次波。

图4、5和6示出其中本发明的这个实施例计算用于确定稳定短程层间波的射线跟踪行程时间的方式。使用如在图4中所示的震源位置“S”74和检测器位置“D”76选择输入射束。确定多次波生成表面，在该实施例中是水底(“wb”)78。射线80从检测器D 76喷射，其从多次波生成表面wb 78被反射回来并达到开放表面82。射线80的间隔角度被预定为x(从开放表面82垂直向下)方向dp_x和y方向(平行于岩页)dp_y。使用给定的射线参数或检测器射线路径倾向p_d选择单个射线84，并且在开放表面82处确定射线84的到达位置Q 86，如在图5中所示的。在到达位置Q 86处确定射线84的到达方向(射线参数p_q’88)。确定在位置Q 86处的反射，并且计算发出的射线p_q 90。位置S 74和Q 86以及它们的射线参数p_s 92和p_q 90确定了对应于具有位置D 76和Q 86以及射线参数p_d 84和p_q’88的短程层间波的一次波。

找到描述位置Q 86处的反射的稳定射线路径要求射线路径搜索。执行搜索以找到在各个位置S 74、Q 86和D 76处发生的分离的反射。在该特定实施例中，所述搜索是将射线跟踪的p_h与计算出的p_h(p_h是偏移倾向)进行比较。射线跟踪的p_h以下式计算：

p_h＝p_q-p_s

p_m＝p_q+p_s

其中在给定位置处的p_m(中点倾向)对应于特定射束。从正常移出方程(“NMO”)获得计算出的p_h：

p_{h} = \frac{&PartialD; t}{&PartialD; h} = \frac{&PartialD;}{&PartialD; h} \sqrt{T_{0}^{2} + {(\frac{2 h \cos θ}{V})}^{2}}

其中

t是时间；

h是半偏移；

V是NMO速度；和

T₀是零偏移行程时间。

V和T₀从根据地球模型获得的叠加速度导出。图6示出了p_h的确定，其中p_h是h-t图94中曲线98的局部斜率96。在射线跟踪的p_h和计算出的p_h之间具有最接近的匹配的射束被选作稳定短程层间波。

图7示出了其中稳定短程层间波由本发明的该实施例确定的方法的示意图。选择中点倾向p_m102，并且相应于选择p_m从检测器位置D选择试验方向p_d 104。参数p_d被用于执行从检测器位置D到在震源位置S和检测器位置D之间所选择的点Q的射线跟踪106。射线跟踪导致与计算出的偏移倾向p_h相比较的射线跟踪的偏移倾向p_h 108，如果射线跟踪的p_h接近匹配于计算出的p_h，那么该过程完成，并且对应于p_m的射束被选择作为稳定短程层间波110。如果射线跟踪的p_h不匹配于计算出的p_h，则选择另一个试验方向p_d，并且再次执行该过程112，直到获得射线跟踪的p_h和计算出的p_h之间令人满意的匹配。

本发明的该实施例还包括将预测的多次波射束和模型化的射束片断进行卷积，以获得卷积后的多次波射束。如在图8中所示，将预测的多次波射束B 114与在多次波生成表面118处开始的模型化的短程层间波射束C 116的片断进行卷积。卷积的结果是射束E 120，其是卷积后的多次波射束，其与输入射束A 122进行去卷积，以去除存在于输入射束A 122中的多次波。

在图9中提供该实施例的示意图，其中作为震源侧预测124利用射束B 114，射束C 116用于检测器侧预测126。该实施例利用维纳滤波器128和来自射束A 122、B 114和C 116的输入，以生成存在于射束A 122中的多次波估计。维纳滤波器是本领域已知的。通常，它是受到某些限制的因果滤波器，它将尽可能接近地将输入转换成期望的输出。本领域的技术人员将理解存在能够执行该特定功能的其它滤波器或装置，并且它们也包括在本发明的范围内。一旦已经确定了射束A 122中的多次波，就将这些多次波从射束A 122中去除130。

在图10中示出本发明的一个实施例，其中对与所关心的特定地质区域相关联的地球模型134进行初始化。还对从所关心的地质区域的地震数据确定的射束数据集136进行初始化。本发明的这个实施例包括一系列循环，其中选择输入射束138、多次波生成表面140和时间门142。从基于输入射束输入射束的检测器位置喷射射线144，并且从射线之一选择稳定短程层间波146。获得对应于稳定短程层间波的一次波射束148，并且通过相应于和稳定短程层间波相对应的射线的行程时间的移位将一次波射束变换成预测的多次波射束150。然后生成与预测的多次波射束相关的模型化的短程层间波射束152。将在多次波生成表面处开始的模型化的短程层间波射束的片断与预测的多次波射束进行卷积，以获得卷积后的多次波射束154。然后累加卷积后的多次波射束，或者将其与输入射束进行去卷积，以去除在输入射束中的多次波162。累加的射束可以被用于将多次波预测重建为地震道，或者可以被用于在稍后时间与输入射束进行去卷积。

本发明的该实施例允许许多不同的点在卷积之后累加卷积后的多次波射束或者对卷积后的多次波射束进行去卷积，以去除在输入射束中的多次波162。基于正在处理的数据，这些步骤可以在用于选择时间门的条件循环(For Loop)142-156结束之前发生，或者在该循环142-156之后立即发生。这些步骤还可以在用于选择多次波生成表面的条件循环140-158之后发生，或者在用于选择输入射束的条件循环138-160之后发生。

在图11中示出了本发明的另一个实施例，该实施例包括选择在所选择的稳定短程层间波附近的窄范围内的短程层间波176。获得对应于所选择的短程层间波的一次波射束178，并将该一次波射束变换成预测的多次波射束180。获得与预测的多次波相关的模型化的短程层间波射束182。然后将预测的多次波射束与模型化的短程层间波的片断进行卷积，以获得卷积后的多次波射束。由该步骤利用的模型化的短程层间波射束的片断在多次波生成表面处开始，并且在检测器位置处结束。在用于选择短程层间波的条件循环176-186内，叠加稳定短程层间波附近的窄范围的预测或卷积后的多次波射束。累加卷积后的多次波射束或者对卷积后的多次波射束进行去卷积以去除输入射束中的多次波的步骤194可以在该实施例中在用于选择短程层间波的条件循环176-186、用于选择时间门的条件循环172-188、用于选择多次波生成表面的条件循环170-190或者用于选择输入射束的条件循环168-192之后发生。

在图12中示出了本发明的另一个实施例，其中被选择208的短程层间波不一定是稳定短程层间波。该短程层间波被用于获得相应的一次波射束210。将一次波射束变换成预测的多次波射束212，并且获得模型化的短程层间波射束214。将在多次波生成表面处开始的模型化的短程层间波射束的片断与预测的多次波射束进行卷积，以获得卷积后的多次波射束216。对在条件循环短程层间波208-218内生成的卷积后的多次波射束进行累加。在该实施例中，累加卷积后的多次波射束或者对多次波射束进行去卷积以去除输入射束中的多次波的步骤226可以在用于选择短程层间波的条件循环208-218、用于选择时间门的条件循环204-220、用于选择多次波生成表面的条件循环202-222或者用于选择输入射束的条件循环200-224之后在该实施例中发生。

可以确定多个多次波的稳定短程层间波和短程层间波。本发明的一个实施例确定震源侧多次波的稳定短程层间波或短程层间波。另一个实施例确定检测器侧多次波的稳定短程层间波或短程层间波。另一个实施例确定震源侧和检测器侧多次波的稳定短程层间波或短程层间波。

本领域的技术人员将理解，可能存在其中地球模型还不可获得的情形，在这种例子中，本发明仍然能够预测和压制多次波。本发明的一个实施例不包括使用地球模型。在该实施例中，从开放的射束数据集228选择输入射束230，如在图13中所示的。选择时间门232，并且由稳定预测的先验确定234辅助短程层间波选择236，诸如假设分层地球模型或确定震源和检测器位置的区域覆盖。选择短程层间波236，并且获得对应于短程层间波的一次波射束238。计算对应于一次波射束的模型化的短程层间波射束240，并且将一次波射束与模型化的短程层间波射束进行卷积242。可以重复以上描述的步骤230-248、232-246、336-244，其中累加卷积后的多次波射束，或者将卷积后的多次波射束与输入射束进行去卷积，以去除来自输入射束的多次波250。

以上描述的实施例对位置Q 252的范围和射线参数值P_q 254和P_s 256的范围的多个一次波和短程层间波射束进行了卷积，如在图14中所示的。从输入数据的分析预先确定Q 252的范围和范围P_q 254和P_s 256(或P_d 258)。确定这些范围，使得包括足够的射束，以包含在将稳定贡献与其它非稳定贡献求和之后放大的模型化的多次波的稳定贡献。在图14中，选择具有给定射线参数P_m＝P_s 280+P_d 256的射束、位置Q 252和射线参数P_q 254和P_s 256(或P_d 258)。确定一次波射束P_m1＝P_s 256+P_q 254和稳定射束P_m2＝P_d 258+P_q 254。在该实施例中，存在在Q 252处的表面反射是来自于P_q 254到-P_q260的假设。然后可以将一次波射束与稳定射束进行卷积。在该实施例中，针对在Q 252＝(S 262+264)/2处开始的位置Q 252值或者某些其它预定位置的范围，将一次波射束和短程层间波射束进行卷积。此外，针对射线参数P_d 254值的范围，将一次波射束和短程层间波射束进行卷积。

如以上描述的，在图10-13中描述的本发明的实施例结合了表明这些实施例的某些步骤可以基于正在处理的数据而重复的循环。

以上描述的本发明的某些实施例包括从检测器位置喷射射线以选择稳定短程层间波或短程层间波，应该理解，存在选择稳定短程层间波或短程层间波的其它手段，例如随机选择，并且这些手段被认为在本发明的范围内。

虽然在以上的说明中，已经相对于本发明的某些优选实施例描述了本发明，并且为了说明的目的阐述了许多细节，本领域的技术人员将会明了，本发明允许改变，并且这里描述的某些其它细节可以大大地发生变化，而不偏离本发明的基本原理。

Claims

1.一种压制多次反射、表面相关地震波中的多次波的方法，所述方法包括：

(a)对与地质体积相关的地球模型进行初始化；

(b)选择从与地质体积相关的地震数据得到的射束数据集；

(c)从该射束数据集选择输入射束；

(d)从地球模型选择多次波生成表面；

(e)选择时间门；

(f)利用输入射束、多次波生成表面和时间门确定稳定短程层间波；

(g)获得对应于稳定短程层间波的一次波射束；

(h)获得与一次波射束相关的模型化的短程层间波射束；

(i)将一次波和模型化的短程层间波进行卷积，以获得卷积后的多次波射束；和

(j)对卷积后的多次波射束和输入射束进行去卷积，以去除输入射束中的多次波。

2.如权利要求1所述的方法，其中对于多个射束重复步骤(c)到(j)，对于多个多次波生成表面重复步骤(d)到(j)，并对于多个时间门重复步骤(e)到(j)。

3.如权利要求2所述的方法，包括在对输入射束与卷积后的多次波射束进行去卷积以去除输入射束中的多次波之前，累加卷积后的多次波射束。

4.如权利要求1所述的方法，其中选择时间门的步骤包括选择整个输入射束。

5.如权利要求1所述的方法，其中选择时间门的步骤包括选择一部分输入射束。

6.如权利要求1所述的方法，其中针对震源侧多次波确定稳定短程层间波。

7.如权利要求1所述的方法，其中针对检测器侧多次波确定稳定短程层间波。

8.如权利要求1所述的方法，其中针对震源侧多次波和检测器侧多次波这两者确定稳定短程层间波。

9.如权利要求1所述的方法，其中确定稳定短程层间波包括从检测器位置喷射射线，检测器位置是基于输入射束的，以及确定与从检测器位置喷射的射线之一相关的稳定短程层间波。

10.如权利要求1所述的方法，其中将一次波射束和模型化的短程层间波射束进行卷积以获得卷积后的多次波射束包括将一次波射束变换成预测的多次波射束，并将预测的多次波射束与模型化的短程层间波射束的片断进行卷积以获得卷积后的多次波射束，模型化的短程层间波射束的片断在多次波生成表面处开始，在更深的表面处或者在预定时间间隔的结尾处结束。

11.如权利要求1所述的方法，其中作为一次波射束和模型化的短程层间波射束的直接卷积获得卷积后的多次波射束。

12.如权利要求1所述的方法，其中射束被定义为在空间和倾向上部分定位的能量分量。

13.如权利要求1所述的方法，其中射束数据集包括高斯射束。

14.如权利要求1所述的方法，其中射束数据集包括具有复杂射线的射束。

15.如权利要求1所述的方法，其中射束数据集包括受控射束。

16.如权利要求1所述的方法，其中射束数据集包括有限差射束。

17.一种压制多次反射、表面相关地震波中的多次波的方法，所述方法包括：

(a)对与地质体积相关的地球模型进行初始化；

(b)选择从与地质体积相关的地震数据得到的射束数据集；

(c)从该射束数据集选择输入射束；

(d)从地球模型选择多次波生成表面；

(e)选择时间门；

(f)选择短程层间波；

(g)获得对应于短程层间波的一次波射束；

(h)获得与一次波射束相关的模型化的短程层间波射束；

(i)将一次波和短程层间波射束进行卷积，以获得卷积后的多次波射束；和

18.如权利要求17所述的方法，其中对于多个射束重复步骤(c)到(j)，对于多个多次波生成表面重复步骤(d)到(j)，和对于多个时间门重复步骤(e)到(j)。

19.如权利要求18所述的方法，包括在将输入射束与卷积后的多次波射束去卷积以去除输入射束中的多次波之前，对卷积后的多次波射束进行累加。

20.如权利要求17所述的方法，其中选择时间门的步骤包括选择整个输入射束。

21.如权利要求17所述的方法，其中选择时间门的步骤包括选择一部分输入射束。

22.如权利要求17所述的方法，其中针对震源侧多次波选择短程层间波。

23.如权利要求17所述的方法，其中针对检测器侧多次波选择短程层间波。

24.如权利要求17所述的方法，其中针对震源侧多次波和检测器侧多次波这两者选择短程层间波。

25.如权利要求17所述的方法，其中利用输入射束、多次波生成表面和时间门确定稳定短程层间波，并且所选择的短程层间波与稳定短程层间波相关。

26.如权利要求25所述的方法，其中针对震源侧多次波确定稳定短程层间波。

27.如权利要求25所述的方法，其中针对检测器侧多次波确定稳定短程层间波。

28.如权利要求25所述的方法，其中针对震源侧多次波和检测器侧多次波这两者确定稳定短程层间波。

29.如权利要求25所述的方法，其中通过选择稳定短程层间波的射线参数值附近的射线参数值的范围来选择短程层间波。

30.如权利要求25所述的方法，其中通过选择稳定短程层间波的到达位置附近的位置范围来选择短程层间波。

31.如权利要求17所述的方法，其中射束被定义为在空间和倾向上部分定位的能量分量。

32.如权利要求17所述的方法，其中射束数据集包括高斯射束。

33.如权利要求17所述的方法，其中射束数据集包括具有复杂射线的射束。

34.如权利要求17所述的方法，其中射束数据集包括受控射束。

35.如权利要求17所述的方法，其中射束数据集包括有限差射束。

36.一种压制多次反射、表面相关地震波中的多次波的方法，所述方法包括：

(a)从射束数据集选择输入射束；

(b)选择时间门；

(c)选择短程层间波；

(d)获得对应于短程层间波的一次波射束；

(e)获得与一次波射束相关的短程层间波射束；

(f)对一次波射束和短程层间波射束进行卷积，以获得卷积后的多次波射束；和

(g)对卷积后的多次波射束和输入射束进行去卷积，以去除输入射束中的多次波。

37.如权利要求36所述的方法，其中对于多个射束重复步骤(a)到(g)，和对于多个时间门重复步骤(b)到(g)。

38.如权利要求37所述的方法，包括在对输入射束与卷积后的多次波射束进行去卷积以去除输入射束中的多次波之前，对卷积后的多次波射束进行累加。

39.如权利要求36所述的方法，其中选择时间门的步骤包括选择整个输入射束。

40.如权利要求36所述的方法，其中选择时间门的步骤包括选择一部分输入射束。

41.如权利要求36所述的方法，其中针对震源侧多次波选择短程层间波。

42.如权利要求36所述的方法，其中针对检测器侧多次波选择短程层间波。

43.如权利要求36所述的方法，其中针对震源侧多次波和检测器侧多次波这两者选择短程层间波。

44.如权利要求36所述的方法，其中射束被定义为在空间和倾向上部分定位的能量分量。

45.如权利要求36所述的方法，其中射束数据集包括高斯射束。

46.如权利要求36所述的方法，其中射束数据集包括具有复杂射线的射束。

47.如权利要求36所述的方法，其中射束数据集包括受控射束。

48.如权利要求36所述的方法，其中射束数据集包括有限差射束。