CN102016642B - 抑制地表地震数据中的残余水底能量的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了抑制地震数据中的残余水底能量的系统(12)、程序产品(13)和方法。系统(12)、程序产品(13)和方法的示例可以被应用于叠后数据集并且可以将多通道去卷积与新颖的分选键结合以有效地标识和抑制共深度点(CDP)叠加的地震数据中的残余水底能量，由此提高地震数据的分辨能力，从而得到对从储油层反射的地震信号的改进的判读。
Description
相关申请
本申请是Burnstad等人的、申请号为61/032,637、申请日为2008年2月29日、题为“Method，Program，Product，and System for Suppression of Residual Water Bottom Energy in Surface Seismic Data”的美国临时申请和Burnstadt等人的、申请号为61/033,012，申请日为2008年3月2日、题为“Method，Program，Product，and System for Suppression of Residual Water Bottom Energy in Surface Seismic Data”的美国临时申请的非临时申请，并且主张享有上述申请的权益和优先权，通过引用将每个上述申请整体并入。
技术领域
本发明涉及地震数据(seismic data)处理领域。具体地，本发明涉及用于抑制地震数据中不想要的能量，特别是以残余水底能量(residual water bottom energy)的形式的能量的系统、程序产品和相关的方法。
背景技术
可以用部署在海床上的接收点阵列在海洋环境中收集地震反射/折射数据。但是，这样的数据获取系统不仅记录可用数据，还记录大量截留在水层中的能量。这种能量通过紧跟在来自更深处的事件(event)的每一个被记录的信号之后而影响整个地震剖面。这种不想要的能量相对于被记录的反射通常是很高的幅度。源自于能量本身的特性的这种效应的另一术语是“虚反射(ghost)”能量。换句话说，在好的地震信号被记录的同时，水底信号以像虚反射一样的方式紧跟在它们之后。这些虚反射事件可以构造性地结合达到几乎无法检测所需的储集层信号的程度。特别地，在使用海底电缆的海洋勘测中，由于电缆在海底的位置，截留在水层的能量至少部分地被记录。这种不想要的能量相对于被记录的反射通常是很高的幅度。在这种类型的早期勘测期间，这些高的幅度水平不能通过行业标准的单通道间隙去卷积来解决。这将海底电缆采集的使用限制于仅在大部分浅的水深处，因为这有助于消除截留的水底能量。
相同的问题使得海底电缆系统在过去20年间不断发展。现有技术的地震数据收集和处理系统已发展到尝试处理这个问题。由于各种原因，这些系统没有完全抑制虚反射能量。现代的电缆结构具有最少 两个传感器、水中听音器(hydrophone)和速度检波器(velocity phone)，它们以一种极性记录所需的反射信号而以相反的极性记录不想要的水底能量。在对这两个传感器求和时，理想的是水底能量相消而所需的信号增强。这种双传感器设计允许电缆被部署至更深的水深处，这对于本行业是大的进步，因为其允许在深水船先前无法接近的区域中进行采集。不幸的是，该求和过程的效率取决于许多因素。这些因素包括电缆与海底耦合的良好程度、搁置电缆的沉积物的类型以及海底地形的崎岖程度。在求和之前，进行若干行业标准的处理步骤来对付这些问题。举例来说，它们包括缩放、噪声去除和波场分离。所有这些步骤都把水底能量作为目标，但是没有完全抑制它。更糟的是，取决于所述求和的效率，残余水平可能跨工程变化。
行业标准的叠前(pre-stack)处理技术被用于把这种能量作为目标，该技术包括震源(source)、接收点(receiver)、中间点和偏移域中的地表一致性去卷积。但是，这样的技术不提供对留在所述数据中的残余水底能量的测量。这些未知的、在空间上可变的能量信号最终使得所述数据的判读者(interpreter)对所述地震数据失去信任，因为观察到的可变幅度是由于残余水底能量所引起的还是由于储集层的重要的岩性特征所引起的将是不清楚的。
行业标准的叠后(post-stack)单通道去卷积也被采用。这样的叠后单通道去卷积通常被应用在叠加数据上以减弱混响效应(reverberation effect)，诸如残余水底能量。在这样的技术中，根据叠加的地震道(seismic trace)(有时混有一个或两个相邻的道)上的数据窗计算出的自相关通常被用在标准的预测去卷积(例如Weiner-Levinson)算法中以获得被应用于所述数据的因果反向滤波器。但是，发明人认识到由于残余水底幅度水平跨勘探区域变化，有时高于而有时低于被记录的信号和背景噪声水平，所以基于单一的自相关的行业标准技术难以区分残余水底能量与可能具有混响谱貌(reverberatory signature)的其它所需的事件，诸如周期性的地质反射物。结果是连同对所需信号的潜在抑制 一起对不想要的水底能量的次最佳抑制。
相应地，发明人认识到现有的系统和技术/方法的缺陷包括双传感器海底电缆数据的不恰当的求和、低效的叠前或叠后预测去卷积算子设计以及缺少定位问题区域或测量所述数据中的残余幅度水平的质量控制绘图(quality control plot)。这些缺陷导致了所述数据中的可变水平的残余水底能量，这降低了所述数据的分辨能力和可判读性。
因此，发明人认识到对可以从地震数据体(seismic data volume)中有效地找到和抑制残余水底能量，从而有效地提高地震数据的分辨能力--因此得到对从储油层反射的地震信号的改进的判读(interpretation)的系统、程序产品和用计算机实现的方法的需要。另外，所认识到的是对有效地标识残余的多重能量的节省成本的系统、程序产品和用计算机实现的方法的需要，其仅需要叠加数据，并且因此可以在台式工作站上而不是在超大型计算机系统上被执行，依赖于叠前数据的多通道行业技术/方法通常需要超大型计算机系统。
发明人还认识到对实现多通道叠后去卷积并且提供有效的质量控制绘图以允许用户在空间上分析地震数据中的残余水底能量的水平的改进的系统、程序产品和用计算机实现的方法，所述多通道叠后去卷积调节(leverage)纵测线(sub-line)、横测线(cross-line)和水底时间域中的冗余(redundancy)以得出用于地震数据的有效的预测去卷积算子。所认识到的是通过有效地抑制由残余水底能量引起的反射事件上的旁瓣，这样的系统、程序产品和方法可以产生具有更高的分辨能力的地震体。将原始的地震数据转换为具有大体上更高的分辨能力的地震数据将为使用地震数据来估计储集层性质并且指导水平钻井作业的地震数据判读者提供显著的好处。
发明内容
鉴于前述内容，本发明的各实施例提供了解决地震数据处理中的问题的来源的系统、程序产品和用计算机实现的方法，并且提供了通 过使所述过程适应特定数据而解决和克服残余水底能量的有害的副作用的系统、程序产品和方法。本发明的各实施例包括例如被设计用于有效地定位和抑制来自地震数据体内的残余水底能量的系统、程序产品和方法。本发明的各实施例实现了被应用于叠后数据集(post-stackdataset)的数据处理进程。本发明的各实施例将多通道去卷积与新颖的分选键(sorting key)结合以用节省成本的方式有效地标识和抑制共深度点(CDP)叠加的地震数据中的残余水底能量。本发明的各实施例有利地提高了地震数据的分辨能力(resolving power)--因此得到对从储油层反射的地震信号的改进的判读。
具体地说，本发明的各实施例提供了抑制地震数据中的残余水底能量的用计算机实现/协助的方法。根据这样的方法的实施例的示例，方法可以包括获得地震的叠后数据并且将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此抑制地震数据体中的残余水底能量的步骤。这个步骤可以包括将共同水底时间与纵测线号(subline number)的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准(autocorrelation averaging reference)以由此抑制残余水底能量检测。在所述方法的实施例中，所述步骤可以进一步包括将地震数据叠加到共深度点面元(bin)中以形成包括多个地震道的三维叠加数据体，在所述多个叠加的地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子(predictive deconvolution inverse operator)，将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据，以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中的水底能量。所述方法还可以包括计算机或判读者使用质量控制绘图在空间上分析所述数据中的残余水底能量的水平。
根据本发明的实施例的另一示例，所述方法可以包括：(a)读入在首部(header)中有横测线和纵测线号的叠加的地震数据；(b)读入每一道的双程水底时间(two-way water bottom time)并且将其放在所述首 部中；(c)读入每一道的地表下方层位时间(sub-surface horizon time)并且将其存储在所述首部中；(d)拉平(flatten)所述地震数据使得基准层位对于所述体中的所有道都处于恒定时间；(e)从拉平的地震体中提取时间窗；(f)根据被提取的时间窗计算所述体中的每一道的自相关；(g)测量在所述双程水底时间处每一道上的自相关幅度水平并且将该值绘制成质量控制图；(h)使用来自步骤(f)的输出导出多个平均自相关；(i)将所述平均自相关保存到磁盘；(j)使用步骤(h)的平均自相关中的至少一个将所述数据叠加到共同水底时间面元中并且将按道格式(in trace format)的结果显示为质量控制绘图；(k)测量步骤(h)的自相关中的至少一个以得到在对应于所述双程水底时间的时间样点处的幅度值并且将结果绘制成质量控制图；(l)获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠加体中的每一道；(m)将来自步骤(l)的算子应用于来自步骤(c)的数据并且将输出保存到磁盘；(n)使用来自步骤(m)的输出，重复步骤(d)到(k)以评估步骤(m)的有效性；以及(o)改变步骤(l)中的算子设计参数并且根据需要重新运行步骤(m)。
本发明的实施例还可以包括被存储在可由计算机读取的有形的计算机可读存储器或其它介质中的程序产品，并且所述程序产品包括指令集使得在该指令集被所述计算机执行时使所述计算机执行各种操作以抑制残余水底能量。根据所述程序产品的实施例的示例，所述操作可以包括获得地震数据以及将共同水底时间与纵测线号的结合用作多域去卷积的自相关求平均基准以由此抑制残余水底能量。程序产品的另一实施例可以包括在被执行时使计算机操作以显示可用于在空间上分析所述数据中的残余水底能量的水平的质量控制绘图的指令集。
根据所述程序产品的另一实施例，所述操作可以包括将多域去卷积应用于地震的叠后数据以由此抑制地震数据体中的残余水底能量的那些操作。这种操作可以对应地包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准以由此抑制残余水底 能量检测。在所述程序产品的实施例中，所述操作可以进一步包括将地震数据叠加到共深度点面元中以形成包括多个地震道的三维叠加数据体，在所述多个叠加的地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子，将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据，以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中的水底能量。所述操作还可以包括显示质量控制绘图以在空间上分析所述数据中的残余水底能量的水平。
本发明的实施例还可以包括可由计算机读取以分析地震数据的计算机可读介质。根据本发明的实施例的示例，所述计算机可读介质可以包括指令集，该指令集在被计算机执行时使所述计算机执行将多域去卷积应用于地震的叠后数据的操作以由此抑制地震数据体中的残余水底能量的操作。这种操作可以包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准以由此抑制残余水底能量检测。所述操作可以进一步包括将地震数据叠加到共深度点面元中以形成所述三维叠加数据体，在所述叠加的数据体中的多个叠加的地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子，将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据，以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中的水底能量。所述操作还可以包括显示质量控制绘图以在空间上分析所述数据中的残余水底能量的水平。
本发明的各实施例不同于其它的行业处理技术。例如，不同于采用基于多重(multi-fold)自相关的间隙去卷积的方法来解决水层能量问题的、炮点-接收点空间中的预测去卷积，本发明的各实施例不使用叠前地表一致性方法，更不用说在炮点(shot)、接收点、共深度点或偏移域中的叠前地表一致方法。另外，本发明的各实施例不需要使用Split-Backus混响响应来估计在每个震源(source)和接收点以下的混响 时间。相反地，本发明的各实施例有利地是在叠后的、大致零偏移的地表下方的域中，其使用与水底时间结合的共同的纵测线、仅使用共同的纵测线和/或使用共同的横测线。所述纵测线和横测线不同于中间点域。另外，在本发明的实施例中，有利的是水层时间估计来自于由震源艇导航系统所记录的水深信息。
本发明的各实施例与地表一致性去卷积(叠前多通道去卷积)明显不同之处在于例如这样的实施例通过将地表下方的基准(sub-surface reference)与水底时间的结合用作分解域来处理海洋数据(marine data)以及截留在水层中的能量的特性。另外，本发明的各实施例不同于Log/Fourier域中的地表一致性去卷积，因为它们不在震源、接收点、结构和偏移域中假定叠前地表一致性的前提。相反地，本发明的各实施例在由纵测线与水底时间的结合、所述纵测线和所述横测线所定义的叠后的地表下方的域中操作。
本发明的各实施例也不同于去卷积地震滤波。举例来说，虽然这样的实施例从每一地震道中提取自相关，但是所述去卷积算子不是从相同的自相关中导出的。相反地，它是在通过求平均技术处理所述自相关，接着为每个地震道基于表示对于该道位置唯一的纵测线(或横测线)和水底时间的自相关的结合构造滤波器之后被导出的。
根据行业的处理技术，在叠前运行多通道去卷积，而在叠后运行单通道去卷积。典型的叠前多通道去卷积(也被称为地表一致性去卷积)使用不同的分选键，这些分选键通常是震源、接收点、中间点和偏移的结合。有利的是本发明的各实施例不需要通过这些键(key)中的任一个来引用(refer to)所述数据。另外，有利的是通过使用叠后多通道去卷积，本发明的各实施例可以利用所述数据中的某些冗余以由此暴露所述残余水底能量并且增强对其的抑制。
附图说明
为了更详细地理解本发明的特征和优点以及将变得显而易见的 其它特征和优点，对上文所简要概括的发明的更具体的说明可以通过参考其实施例来得到，所述实施例在附图中被示意，附图构成本说明书的一部分。但还应注意的是附图仅示意了本发明的各实施例并且因此不应被认为是限制本发明的范围，因为它还可以包括其它有效的实施例。
图1是根据本发明的实施例的用于抑制残余水底能量的系统的一部分的示意框图；
图2是根据本发明的实施例的抑制残余水底能量的过程的流程框图；
图3是根据本发明的实施例的从在抑制残余水底能量的方法之前被示意的输入共深度点(CDP)3D叠加数据中被提取的、双程时间与共深度点垂直剖面相对的图表；
图4是根据本发明的实施例的以毫秒为单位的双程水底时间与以秒为单位的自相关时间相对的图表，其示意所有纵测线的共同水底时间的自相关叠加；
图5A是根据本发明的实施例的在双程水底时间处的单道自相关幅度的图形映像(graphical map)；
图5B是根据本发明的实施例的以毫秒为单位的双程水底时间的图形映像；
图6A是根据本发明的实施例的纵测线位置与以毫秒为单位的双程水底时间相对的质量控制图表，其示意研究(study)区域中的每个纵测线的在共同水底时间处的自相关叠加幅度；
图6B是根据本发明的实施例的图6A中的标绘值的幅度直方图；
图7A是根据本发明的实施例的以毫秒为单位的双程水底线与以秒为单位的自相关滞后时间(lag time)相对的图表，其示意输入数据的与整个研究的水底时间相对的自相关叠加；
图7B是根据本发明的实施例的以毫秒为单位的双程水底线与以秒为单位的自相关滞后时间相对的图表，其示意在应用残余水底能量 抑制方法的实施例之后输入数据的与整个研究的水底时间相对的自相关叠加；
图8A是根据本发明的实施例的在应用抑制方法的实施例之前在水底时间处的自相关幅度的图形映像；
图8B是根据本发明的实施例的在应用抑制方法的实施例之后在水底时间的自相关幅度的图形映像；
图9A是以毫秒为单位的双程水底时间与以秒为单位的自相关滞后时间相对的图表，其示意输出数据的跨整个研究区域与水底时间相对的自相关叠加；
图9B是根据本发明的实施例的以毫秒为单位的双程水底时间与以秒为单位的自相关滞后时间相对的图表，其示意在应用抑制方法的实施例之后的输出数据的跨整个研究区域与水底时间相对的自相关叠加；
图9C是以毫秒为单位的双程水底时间与以秒为单位的自相关滞后时间相对的图表，其示意在使用标准单道间隙去卷积的情况下的输出数据的跨整个研究区域与水底时间相对的自相关叠加；
图10是根据本发明的实施例在应用残余水底能量抑制方法的实施例之后的输出双程时间垂直剖面的图表；
图11A是根据本发明的实施例的在应用抑制残余水底能量的方法的实施例之前的输入剖面；以及
图11B是根据本发明的实施例的在应用抑制残余水底能量的方法的实施例之后的输出剖面。
具体实施例
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图示意了本发明的实施例。但是，本发明可以用许多不同形式来具体化而不应当被看作受限于在此所阐述的被示意的实施例；相反地，这些实施例被提供使得本公开内容将是详细而完整的，并且将向本领域的技术人员全 面地传达本发明的范围。相似的标号通篇都指的是相似的元件。注意，在此所使用的术语“虚反射分析和终止”和缩写“GHOAT”应被理解为是对根据本发明的一个或多个实施例的过程不完整的引用(short-handed reference)。在此所使用的术语“首部(header)”包括与叠加的地震道相关联的数据的存储位置。该数据可以指反应地震道在工程(project)内的位置的编号(number)或者可以指与该具体的道位置相关联的值，诸如水底时间。其它的道数据也可以被存储在该首部中。
图1-11B示意了根据本发明的示范性实施例的被设计用于从地震数据体中有效地找到并且抑制残余水底能量的、示范性的地震数据分析系统12、地震数据分析程序产品13以及方法。如在图1中可能是最佳地被示出的那样，系统12可以包括地震数据分析计算机14，该地震数据分析计算机具有处理器15和与处理器15通信的存储器16以在其中存储运行指令(operating instruction)并且存储地震数据分析程序产品13。系统12还包括数据库17，该数据库能被地震数据分析计算机14的处理器15访问并且具有包括地震数据集的多个数据记录，所述地震数据集可以包括叠加和未叠加的地震道两者，每个地震道与包含相应的地震道的属性的首部相关联和/或包含该首部。每个地震道的这样的首部数据可以包括纵测线号和横测线号，并且可以包括或使其包括双程水底时间，以及其它变量或标识符。首部数据还可以包括或使其包括地表下方基准层位时间。系统12还可以包括计算机系统领域的技术人员所知道的各种输入设备、显示器、网络连接设备等等(未示出)。系统12还可以包括本领域的技术人员所知道的各种装置(未示出)以收集或者产生地震数据。例如，这样的数据可以通过记录来自传感器对(举例来说诸如水中听音器传感器)和来自速度检波器的反射信号而产生，它们接收例如从海底电缆所产生的反射信号。
注意，如计算机系统领域的技术人员还知道并且理解的那样，存储器16可以包括本领域的技术人员所知道的易失和非易失存储器，包括例如RAM、ROM和磁盘或光盘，这仅是举几个例子。还要注意， 地震数据分析程序产品13可以是以提供特定的一组或多组有序操作的微代码、程序、例程和符号语言的形式的，所述有序操作控制硬件的运行并且指导其操作，如本领域的技术人员所知道并且理解的那样。另外注意，根据本发明的实施例的示例，地震数据分析程序产品13不需要全部存在于易失存储器中，而可以根据本领域的技术人员所知道并且理解的各种方法按需要选择性地被加载。另外，还应理解的是被示意的计算机配置是通过示例的方式给出的，而根据本领域的技术人员所知道的各种其它方法所配置的其它类型的计算机可以被使用。但是，计算机14优选地采用计算机系统领域的技术人员所知道的台式、膝上型或其它半便携式或便携式计算机的形式，而不是采用大型计算机系统的形式，依赖于叠前数据的多通道的行业技术/方法通常需要大型计算机系统。
本发明的以下示范性实施例被描述，它们被应用于叠后数据集。图3是从输入的3D叠加体中被提取的双程时间垂直剖面的示例。反向箭头61突出了具有差的分辨率和高的旁瓣的事件，这可能是由于数据中的残余水底能量的“虚反射”效应所引起的。本发明的各实施例将多通道去卷积与唯一的分选键唯一地结合以有效地标识并且抑制共深度点(CDP)叠加的地震数据中的残余水底能量。例如三个键中的第一个是地震道首部的结合(例如共同纵测线乘以100加上以毫秒为单位的共同水底时间)，其跨该工程以可调整的方式有效地隔离了水底能量。另外两个键是纵测线和横测线。本发明的各实施例有利地不需要将共同中间点用作分选键。如将在下面更详细地被描述的那样，在导出每个键的平均自相关之后，通常只有两个随后被用于去卷积。这两个键包括与共同水底时间项结合的、结合的共同纵测线以及单独的共同纵测线的项(term)。
常规地，仅在CDP叠加前运行多通道去卷积，而在叠后运行单通道去卷积。但是，通过使用根据本发明的实施例的叠后多通道去卷积，用户可以利用这样的叠后数据中的某些冗余，它们可以被用来暴 露要被抑制的残余水底能量。因此，现在有可能的是有效地并且快速地隔离这种不想要的能量的周期性和幅度。利用多域去卷积来抑制这种不定的能量而同时在目标层位保持结构和子波的完整性。
如在图2中可能最佳地显示的那样，根据本发明的实施例的示例，虚反射分析和终止(GHOAT)方法被实现为一系列步骤和/或操作，其可以采用能够被本领域的技术人员所知道的计算机系统执行的、市场上可买到的软件程序和模块。这样的软件的示例包括可从在得克萨斯州的休斯敦有办事处的Paradigm Geotechnology BV买到的名为“Disco”的软件。特别地，图2示意了根据本发明的用于抑制残余水底能量的方法、程序产品和系统的实施例的示例的流程图，并且可以采用以下步骤：
在框21处，计算机14(或其它分析器)读入在首部中有纵测线和横测线号的叠加体(例如三维的叠加体)，并且作为连续的步骤或者作为随后执行的独立的步骤，计算机14读入每一道的地表下方基准层位时间并且将其存储在首部中。在框23处，计算机14读入/加载每一道的双程水底时间并且将其放在首部中。在框27处，地震数据被拉平使得基准层位对于所述体中的所有道都处于恒定时间，并且从被拉平的地震体中提取时间窗。
在框31处，一旦地震数据已被叠加到共深度点面元中，就根据被提取的时间窗计算所述体中的每一道的自相关。注意，所述步骤/操作还可以包括根据纵测线和横测线首部创建虚炮点(dummy shot point)和接收点首部，并且根据共同纵测线号和共同水底时间创建虚偏移(dummy offset)首部。
在框33处，测量在双程水底时间处每一道上的自相关幅度水平，并且按颜色将该值绘制成质量控制图，其中纵测线在垂直轴上而横测线在水平轴上。图5A提供了这种绘图的示例。注意，水底幅度中大的变化对应于图5B所示的水底时间的改变，图5提供了双传感器没有有效地抑制水底能量的指示。
在框35处，使用框31处的自相关分析的输出和/或虚炮点和接收点首部以及虚偏移首部导出平均自相关。来自每个叠加的道的自相关被收集(gather)并且在多个域中被求平均，这允许用户有效地标识可能存在于所述数据中的水底能量。例如，可以基于地震道首部输出三个平均数据集/域，所述自相关在这三个平均数据集/域中被分解。举例来说，这些平均数据集/域被定义为(1)共同纵测线号乘以100加上以毫秒为单位的共同水底时间，(2)共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。换句话说，所述自相关集合(autocorrelation gather)根据计算平均自相关的子步骤被形成，其具有相同的(1)共同纵测线号乘以100加上以毫秒为单位的共同水底时间，(2)共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。假定这三“项”是卷积的，则输入可以在对数频谱域中由这三个项的线性组合表示，其中每个项最后通过最小二乘误差最小化被导出。根据本发明的实施例，已发现该三项自相关的解产生优于现有技术的对残余水底能量更有效的标识。平均自相关被保存到磁盘。
如在框49、50和51处所指示的那样，在导出每个域/键的平均自相关之后，举例来说所述“项”或“键”中的两个或更多个可以随后被用于去卷积：例如(1)纵测线与水底时间结合的项；以及(2)只有纵测线的项。这类去卷积被称为地表下方一致性去卷积。
在框45处，使用来自在框35处被标识的步骤的部分/子步骤(1)的平均自相关，所述数据被叠加到共同水底时间面元中，并且结果按道格式被显示为质量控制绘图。图4提供了通过将单重(single fold)自相关加到共同水底时间面元中(例如对于整个勘测)所形成的自相关分析的示例。不想要的水底能量的首次和第二次到达(arrival)清晰可见，如虚线71、75和箭头73、77所指示的那样。通常不预期刚好高于感兴趣区域的这些水平的水底能量如此易于检测。此处，自相关的零滞后时间在0.12秒处被显示。使用纵测线与水底时间结合的键的质量控制绘图可以展示这些键或域的冗余优点。
在框47处，来自在框35处被标识的步骤的部分/子步骤(1)的自 相关被测量以得到时间样点处的幅度值，所述时间样点例如对应于双程水底时间。按颜色将结果绘制成质量控制图，其中纵测线在一个轴上(例如Y轴)而共同水底时间在另一轴上(例如X轴)。图6A提供了这种绘图的示例，其示意了对于共同水底时间跨纵测线的可变幅度(箭头)，从而指示需要在空间上可变的去卷积算子。图6A-B对于显示相同的残留能量跨勘测的空间分布是有用的。
在框49和50处，对于所述叠加体中的每一道，来自在框35处被标识的步骤的部分/子步骤(1)和(2)的两个平均自相关(即共同纵测线和水底时间分解)可以被用作预测去卷积(例如Weiner-Levinson)算法的输入以获得两个因果反向滤波器而应用于每一道。同样地，来自在框45处被标识的步骤的绘图可以被用于确定/规定长度和间隙算子参数。在框51处，在框49处被标识的步骤处计算出的算子可以被应用于每一道的地表下方基准层位时间并且输出的三维叠加体可以被保存到磁盘。在框53处，使用来自框51的三维叠加体输出，可以重复相对于框27到49被标识的步骤以评估在框51处被标识的去卷积算子的应用的有效性。如果有必要，可以改变(重新规定)在框49处被标识的算子设计参数并且重新运行在框51处被标识的步骤。
如先前所提到的，根据现有技术，在共深度点(CDP)叠加之前或在共深度点(CDP)叠加前专有地运行多通道去卷积，而在叠后运行单通道去卷积。根据本发明的各实施例，通过代替地使用叠后多通道去卷积，已发现这样的方法有利地标识所述数据中的某些冗余，这可以被用来更完全地暴露想要抑制的残余水底能量而不需要大量资源。表示共同纵测线(例如被乘以100)加上共同水底时间(例如以毫秒为单位)的叠加自相关可以用多种方式来绘制以跨勘测用空间方式观察幅度水平。另外，上述基于自相关分解的质量控制绘图允许水底能量以有用的方式的可视化。这些绘图可以帮助预测去卷积逆算子的设计。
在应用所述算子之后，可以重新产生所述绘图以观察所述过程如何有效地起作用。例如，图7A和7B示意了所述数据的与整个研究的 水底时间相对的自相关叠加的前后比较。图7A是在应用参考图4所论述的用于抑制水底能量的过程的实施例之前。而图7B是在应用根据本发明的实施例的用于抑制水底能量的过程的实施例之后。如箭头91、93所指示的那样，首次和第二次水底到达被有效地被抑制。
图8A和8B是在水底时间处的自相关幅度的图表。图8A是在应用抑制方法的实施例之前，而图8B是在应用抑制方法的实施例之后在水底时间处的自相关幅度的映像。注意，通过抑制，本发明的被示意的实施例均衡了跨研究区域的不想要的能量(参见相应的直方图)，除了最浅的时间(箭头101)之外，在该处对背景地震子波的干扰导致了调谐效应(tuning effect)。
图9A、9B和9C是地震数据的跨整个研究区域与水底时间相对的自相关叠加的比较。水平轴是向右增加的以毫秒为单位的双程水底时间。垂直轴是从下到上增加的以秒为单位的自相关滞后时间。该面板是显示标准化的以对于每个面板的最大零滞后值都具有相同的道偏差(trace deflection)。图9A是使用输入数据的比较。图9B是使用应用抑制过程的实施例之后的数据的比较。图9C是使用通过标准的单道间隙去卷积的数据的比较。注意，残余水底抑制过程的各实施例(参见例如图9B)在使水底能量衰减方面显著地更加有效，如由图9C所示的箭头111所标识的那样。
图10示意了在应用残余水底能量抑制的实施例之后的输出双程时间垂直剖面，这在图3中被介绍。注意，被示意的反向箭头61′突出了具有改进的分辨率和低旁瓣能量的事件。
图11A和11B进一步示意了由于应用残余水底能量抑制方法的实施例而带来的改进的分辨率和低旁瓣能量。换句话说，图11A提供了在应用抑制残余水底能量的方法的实施例之前的输入剖面的示例。比较起来，图11B提供了在应用抑制残余水底能量的方法的实施例之后的输出剖面。
根据本发明的实施例的各种数据绘图有利地向地震数据的判读 者提供了更高的置信度，因为它们跨勘测在空间上清晰地表示了残余水底能量的最终水平，允许他或她确定观察到的幅度变化是由于残余水底能量所引起的还是由于储集层的重要特征所引起的。
总之，通过将共同水底时间与纵测线号的结合用作多域去卷积的自相关求平均基准，连同新颖的质量控制绘图一起，可以展示与被用于叠后数据的标准的单通道去卷积相比对残余水底能量更有效的抑制。除了有效地标识残余的多重能量以外，所述方法的各实施例已被证明是格外节省成本的，因为只需要叠加的数据。台式工作站而不是大得多的系统可以容易地实现所述方法的各实施例。比较起来，大多数多通道的行业方法依赖于叠前数据，该叠前数据只能用超大型计算机系统来管理。
如本领域的普通技术人员将理解的那样，由本发明的系统、程序产品和方法的实施例产生的在图7A-11B中被呈现的比较结果显示了明显的改进并且示意了残余水底能量已有效率地并且有效果地被抑制。本发明的方法的实施例可以通过对现有软件程序进行微小的修改而有利地被实现，并且通过组装所需要的软件模块，其可以利用来自市场上可买到的地震数据处理软件库的实用程序。可从商业软件供应商买到供本发明的各实施例使用的合适的地震处理模块，举例来说诸如可从在得克萨斯州的休斯敦有办事处的Paradigm Geotechnology BV买到的Disco。
抑制地震数据中的残余水底能量检测的方法的实施例例如可以包括：(a)读入在首部中有横测线和纵测线号的叠加的地震数据，(b)读入每一道的双程水底时间并且将其放在所述首部中，(c)读取每一道的地表下方层位时间并且将其存储在所述首部中，(d)拉平地震数据使得基准层位对于所述体中的所有道都处于恒定时间，(e)从被拉平的地震体中提取时间窗，(f)根据被提取的时间窗计算所述体中的每一道的自相关，(g)测量在双程水底时间处每一道上的自相关幅度水平并且将该值绘制成质量控制图，以及(h)使用来自步骤(f)的输出 导出平均自相关。步骤(h)可以包括展开例如三个数据集。这三个平均数据集可以基于道首部被输出，举例来说被定义为(1)共同纵测线乘以100加上以毫秒为单位的共同水底时间，(2)共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
所述方法还可以包括：(i)将平均自相关保存到磁盘，(j)使用来自步骤(h)的部分l的平均自相关将所述数据叠加到共同水底时间面元中并且将按道格式的结果显示为质量控制绘图，(k)测量来自步骤(h)的部分(l)的自相关以得到在对应于双程水底时间的时间样点处的幅度值并且将结果绘制成质量控制图，(l)获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠加体中的每一道，(m)将来自步骤(l)的算子应用于来自步骤(c)的数据并且将输出保存到磁盘，(n)使用来自步骤(m)的输出，重复步骤(d)到(k)以评估步骤(m)的有效性，以及(o)改变步骤(l)中的算子设计参数并且根据需要重新运行步骤(m)。
对于具有叠加的三维地震数据的地震数据，步骤(h)可以包括基于道首部被输出的三个平均数据集，其被定义为(1)共同纵测线乘以100加上以毫秒为单位的共同水底时间，(2)共同纵测线号，以及(3)共同横测线号，而步骤(l)可以包括将来自步骤(h)中的部分(1)和(2)的两个平均自相关用作标准的预测去卷积算法的输入并且使用来自步骤(j)的绘图来确定算子的长度和间隙参数。
抑制地震数据中的残余水底能量的方法的实施例的示例可以包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作多域去卷积的自相关求平均基准以由此抑制残余水底能量检测。方法的实施例的另一示例包括使用质量控制绘图在空间上分析所述数据中的残余水底能量的水平。
可由计算机读取的被存储在有形的计算机可读存储器中的程序产品的实施例被提供。根据本发明的实施例的示例，所述程序产品可以包括指令集使得在该指令集被计算机读取时使所述计算机执行将共同水底时间与纵测线号的结合用作多域去卷积的自相关求平均基准的操作以由此抑制残余水底能量检测。程序产品的实施例的另一示 例包括使所述计算机执行产生并且显示质量控制绘图以在空间上分析所述数据中的残余水底能量的水平的操作的指令集。
重要的是应注意虽然本发明的实施例已在全功能系统的背景下被描述，但是本领域的技术人员将理解本发明和/或其方面的至少部分的机制能够以指令的计算机可读介质的形式分布，所述指令以各种形式用于在处理器、多个处理器或诸如此类上的执行，并且无论被用于实际执行所述分布的信号承载介质的特定类型如何，本发明的实施例都同样适用。计算机可读介质的示例包括但不限于：非易失的、硬编码型介质，诸如只读存储器(ROM)、CD-ROM和DVD-ROM，或者可擦除的、电可编程的只读存储器(EEPROM)、可记录型介质，诸如软盘、硬盘驱动器、CD-R/RW、DVD-RAM、DVD-R/RW、DVD+R/RW，闪存驱动器和其他更新的类型的存储器，以及诸如数字和模拟通信链路的传输型介质。例如，这样的介质可以包括与系统软件、地震数据分析程序产品13以及在上文中所描述的方法和过程步骤有关的运行指令和操作指令两者。
以下编号的段落进一步描述了本发明的各实施例。
本发明的实施例包括抑制被测量的地震数据中的残余水底能量的方法。根据本发明的实施例的这样的抑制残余水底能量的方法的示例可以包括将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识存在于地震数据中的残余水底能量，以及响应于对存在于所述地震数据中的残余水底能量的标识而抑制地震数据体中的残余水底能量的步骤。根据一种结构，所述地震的叠后数据包括三维叠加数据体，该三维叠加数据体包括多个地震道。另外，将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤可以包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准。所述叠加的地震数据可以被存储在数据记录中，每个所述数据记录都具有包含横测线和纵测线号的首部。
根据所述方法的实施例，将多域去卷积应用于所述地震的叠后数 据的步骤还可以或者可替换地包括以下步骤：访问所述叠加的地震数据，访问每个地震道的双程水底时间，访问每个地震道的地表下方层位时间，拉平所述地震数据以形成对于所述体中的每个地震道都处于恒定时间的基准层位，以及从拉平的地震体提取时间窗。
将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤可以进一步包括以下步骤：根据被提取的时间窗计算所述地震数据体中的多个地震道中的每一个的自相关，测量在所述双程水底时间处每个地震道上的自相关幅度水平，以及将所述幅度水平值绘制成质量控制图。将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤还可以进一步包括以下步骤：响应于被提取的时间窗而计算所述地震数据体中的多个地震道中的每一个的自相关，以及在多个域中对计算出的自相关求平均以由此标识存在于所述地震数据中的水底能量。
另外，在多个域中对计算出的自相关求平均的步骤可以包括以下步骤：计算具有共同纵测线和共同水底时间的第一平均自相关，计算具有共同纵测线号的第二平均自相关，以及计算具有共同横测线号的第三平均自相关。将多域去卷积应用于地震的叠后数据的步骤还可以包括以下步骤：响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底时间面元中，显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加，为每个纵测线号确定所述地震数据在共同水底时间处的幅度值，以及显示所述地震数据对于每个纵测线号在共同水底时间处的幅度值。
将多域去卷积应用于地震的叠后数据的步骤可以进一步包括以下步骤：应用预测去卷积算法以响应于所述第一和所述第二平均自相关而获得定义多个算子的多个因果反向滤波器以应用于所述地震叠加体中的多个地震道中的每一个，以及将所述多个算子应用于所述多个地震道中的每一个以由此抑制地震数据体中的残余水底能量。所述步骤可以另外地包括响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底时间面元中，为每个纵测线号确 定所述地震数据在共同水底时间处的幅度值，显示所述地震数据对于每个纵测线号在共同水底时间处的幅度值，响应于所显示的幅度值而确定对在空间上可变的去卷积算子的需要，响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底时间面元中，显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加，以及响应于所显示的每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加而确定所述多个算子的长度和间隙参数。
根据所述方法的实施例，应用多域去卷积的步骤还或者可替换地包括以下步骤：将地震数据(包括多个地震道)叠加到共深度点面元中以形成三维叠加数据体，在所述多个叠加的地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子，将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据，以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中的水底能量。
根据本发明的另一实施例，抑制被测量的地震数据中的残余水底能量的用计算机实现的方法被提供。所述方法包括获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据的步骤，由此所述叠后数据体包括多个地震道，其中每个地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号。所述方法还包括获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据，获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据，将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首部中，将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应的首部中，拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间，从拉平的地震数据体中提取时间窗，响应于所述体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关，响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析，以及使用来自所 述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量。
根据所述方法的实施例，执行多域自相关分析的步骤包括响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关，由此所述导出包括在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值。在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值的步骤可以包括响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集，所述数据集包括：(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
所述方法还可以包括以下步骤：响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中，以及响应于将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的步骤而显示按道格式的叠后地震数据的质量控制图。另外，将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤可以包括响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数，响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，以及将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据。
所述方法还可以或者可替换地包括以下步骤：将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，由此所述两个平均自相关各自相对于不同的数据集，并且所述不同的数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。所述步骤还可以包括测量在所述双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度，以及在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图。另外，所述步骤可以包括响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个为 所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于所述双程水底时间的时间样点处的幅度值，以及显示在双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图。
本发明的实施例还可以包括用于抑制被测量的地震数据中的残余水底能量检测的地震数据分析程序产品(13)，其被存储在可由计算机(14)读取的有形的计算机可读介质(16)上。所述程序产品(13)包括指令集，在该指令集被计算机(14)执行时使计算机(14)执行各种操作。所述操作可以包括获得地震的叠后数据，将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识存在于所述地震数据中的残余水底能量，以及响应于对存在于所述地震数据中的残余水底能量的标识而抑制地震数据体中的残余水底能量。
根据所述程序产品的实施例，将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的操作可以包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准。根据另一实施例，所述地震的叠后数据包括三维叠加数据体，该三维叠加数据体包括多个地震道，并且将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的操作包括以下操作：访问所述叠加的地震数据，访问每个地震道的双程水底时间，访问每个地震道的地表下方层位时间，拉平所述地震数据以形成对于所述体中的每个地震道都处于恒定时间的基准层位，以及从拉平的地震体中提取时间窗。
在上文中所描述的将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的操作可以进一步或者可替换地包括以下操作：根据被提取的时间窗计算所述地震数据体中的多个地震道中的每一个的自相关，测量在双程水底时间处每个地震道上的自相关幅度水平，以及将所述幅度水平值绘制成质量控制图。所述应用的操作还可以或者可替换地包括响应于被提取的时间窗而计算所述地震数据体中的多个地震道中的每一个的自相关，以及在多个域中对计算出的自相关求平均以由此标识存在于所述地震数据中的水底能量。
根据所述程序产品的实施例，所述叠加地震数据被存储在数据记录中，每个所述数据记录具有包含横测线和纵测线号的首部，并且在多个域中对计算出的自相关求平均的操作包括以下操作：计算具有共同纵测线和共同水底时间的第一平均自相关，计算具有共同纵测线号的第二平均自相关，以及计算具有共同横测线号的第三平均自相关。
将多域去卷积应用于地震的叠后数据的操作还可以或者可替换地包括以下操作：响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底时间面元中，显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加，为每个纵测线号确定所述地震数据在共同水底时间处的幅度值，以及显示所述地震数据对于每个纵测线号在共同水底时间处的幅度值。在上文中所描述的将多域去卷积应用于地震的叠后数据的操作还可以包括以下操作：应用预测去卷积算法以响应于所述第一和所述第二平均自相关而获得定义多个算子的多个因果反向滤波器以应用于所述地震叠加体中的多个地震道中的每一个，以及将所述多个算子应用于所述多个地震道中的每一个以由此抑制地震数据体中的残余水底能量。
根据所述程序产品的实施例，将多域去卷积应用于地震的叠后数据的操作还可以或者可替换地包括以下操作：响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底时间面元中，为每个纵测线号确定所述地震数据在共同水底时间处的幅度值，显示所述地震数据对于每个纵测线号在共同水底时间处的幅度值，响应于所显示的幅度值而确定对在空间上可变的去卷积算子的需要，响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底时间面元中，显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加，以及响应于显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加而确定所述多个算子的长度和间隙参数。
应用多域去卷积的操作可以进一步包括以下操作：将地震数据叠加到共深度点面元中以形成三维叠加数据体，所述叠加的地震数据包 括多个地震道，在所述多个叠加地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子，将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据，以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中的水底能量。
根据本发明的另一实施例，用于抑制被测量的地震数据中的残余水底能量检测的地震数据分析程序产品(13)被提供，其被存储在可由计算机(14)读取的有形的计算机可读介质(16)上。所述程序产品可以包括指令集，在该指令集被计算机(14)执行时使计算机(14)执行以下操作：获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据(包括多个地震道，其中每个所述地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号)，获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据，获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据，拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间，从拉平的地震数据体中提取时间窗，响应于所述体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关，响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析，以及使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识并且抑制所述残余水底能量。
根据所述程序产品的实施例，执行多域自相关分析的操作包括响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关，由此所述导出包括在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值。在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关的每一个确定平均值的操作可以包括响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集，由此所述数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
所述操作可以进一步包括响应于所述多个导出的平均自相关中 的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中，以及响应于将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的操作而显示按道格式的叠后地震数据的质量控制图。将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的操作可以包括响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数，响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，以及将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据。
根据所述程序产品的实施例，所述操作可以进一步或者可替换地包括将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，由此所述两个平均自相关各自相对于不同的数据集，并且所述不同的数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。所述操作还可以或者可替换地包括测量在所述双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度，以及在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图。所述操作还可以或者可替换地包括响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而为所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于所述双程水底时间的时间样点处的幅度值，以及显示在双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图。
本发明的实施例还包括可由计算机(14)读取以分析被测量的地震数据的计算机可读介质。根据所述计算机可读介质的实施例的示例，所述计算机可读介质包括抑制地震数据中的残余水底能量检测的指令集，在该指令集被计算机(14)执行时使计算机(14)执行包括接收地震的叠后数据以及将多域去卷积应用于被接收的地震的叠后数据的操作以由此抑制地震数据体中的残余水底能量。
将多域去卷积应用于被接收的地震的叠后数据的操作可以包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准。应用多域去卷积的操作还可以包括将地震数据叠加到共深度点面元中以形成三维叠加数据体(包括多个地震道)，在所述多个叠加的地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子，将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据，以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中的水底能量。
根据所述计算机可读介质的实施例，所述叠加的地震数据包括多个地震道，并且所述操作进一步或者可替换地包括计算所述地震数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关，响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析，以及使用来自或者基于所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将所述多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量。
本申请涉及Burnstad等人的、申请号为61/032,637、申请日为2008年2月29日的、题为“Method，Program，Product，and System for Suppression of Residual Water Bottom Energy in Surface Seismic Data”的美国临时申请，以及Burnstadt等人的、申请号为61/033,012、申请日为2008年3月2日的、题为“Method，Program，Product，and System for Suppression of Residual Water Bottom Energy in Surface Seismic Data”的美国临时申请，通过引用将其每个都整体并入。
以下参考文献每个都通过引用在此整体被并入：
Morley，L.和Claerbout，J.(1983年5月)Predictive Evolution in Shot-Receiver Space；Geophysics，48，pp.515-531.
Levin，S.A.(1989年9月)Surface-Consistent Deconvolution；Geophysics，54，pp.1123-1133.
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Duren的、专利号为6,678,207、题为“Trapped Water Bottom Multiple and Peg-Laden Multiple Suppression for Ocean Bottom Seismic Data”的美国专利。
Burg的、专利号为3,512,127、题为“Deconvolution Seismic Filtering”的美国专利。
Dobrin等人的、专利号为3,370,268、题为“Method of Processing Geological and Geophysical Data”的美国专利。
Starr的、专利号为6,263,285、题为“Amplitude Spectra Estimation”的美国专利。
Starr的、专利号为6,151,275、题为“Method of Dual Wavefield Reinforcement”的美国专利。
Starr的、专利号为6,026,059、题为“Method of Creating Common-Offset/Common-Azimuth Gathers in 3-D Seismic Surveys and Method of Conducting Reflection Attribute Variation Analysis”的美国专利。
McCormick等人的、专利号为6,154,705、题为“System for Attenuating High Order Free Surface Multiples from a Seismic Shot Record Using a Genetic Procedure”的美国专利。
在附图和说明书中已公开了本发明的典型的优选实施例，而虽然采用了特定的术语，但这些术语仅在描述的意义上被使用而不是为了限制的目的。已通过具体参考这些被示意的实施例非常详细地描述了本发明。但是，将显而易见的是可以在前面的说明书所描述的本发明的精神和范围内进行各种修改和变化。
Claims (36)
1.一种抑制被测量的地震数据中的残余水底能量的方法，所述方法包括以下步骤：获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据，所述叠后数据体包括多个地震道，所述方法的特征在于以下步骤：
计算所述叠后数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关；
响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析；以及
响应于所述多域自相关分析而使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量。
2.如权利要求1所定义的方法，
其中所述多个地震道中的每个地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；
其中所述方法的特征还在于以下步骤：
获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据，
获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据，
将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首部中，
将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应的首部中，
拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间，以及
从拉平的地震数据体中提取时间窗；并且
其中响应于所述叠后数据体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而执行所述计算所述叠后数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关的步骤。
3.如权利要求1或2中的任意一项所定义的方法，其中所述执行多域自相关分析的步骤包括：
响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关，所述导出包括在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值。
4.如权利要求3所定义的方法，其中所述在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值的步骤包括：
响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集，所述数据集包括：(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
5.如权利要求3所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中；以及
响应于所述将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的步骤而显示按道格式的叠后地震数据的质量控制图。
6.如权利要求5所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤包括：
响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数；
响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个；以及
将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据。
7.如权利要求1或2中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，所述两个平均自相关各自相对于不同的数据集，所述数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。
8.如权利要求1或2中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
测量在双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度；以及
在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图。
9.如权利要求3所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而为所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于双程水底时间的时间样点处的幅度值；以及
显示在所述双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图。
10.如权利要求1或2中的任意一项所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准。
11.一种抑制被测量的地震数据中的残余水底能量检测的用计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：
获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据，所述叠后数据体包括多个地震道，每个地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；
获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据；
将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首部中；
获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据；
将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应的首部中；
拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间；
从拉平的地震数据体中提取时间窗；
响应于所述叠后数据体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述叠后数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关；
响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析；以及
使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量。
12.如权利要求11所定义的方法，其中所述执行多域自相关分析的步骤包括：
响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关，所述导出包括在所述多个不同的域中的至少两个的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值。
13.如权利要求12所定义的方法，其中所述在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值的步骤包括：
响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集，所述数据集包括：(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
14.如权利要求12或13中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中；以及
响应于所述将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的步骤而显示按道格式的叠后地震数据的质量控制图。
15.如权利要求14所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的步骤包括：
响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数；
响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个；以及
将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据。
16.如权利要求11至13中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，所述两个平均自相关各自相对于不同的数据集，所述数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。
17.如权利要求11至13中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
测量在所述双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度；以及
在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图。
18.如权利要求11至13中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤：
响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而为所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于所述双程水底时间的时间样点处的幅度值；以及
显示在双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图。
19.一种抑制被测量的地震数据中的残余水底能量的系统，其包括用于获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据震的模块，所述叠后数据体包括多个地震道，所述系统还包括：
用于计算所述叠后数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关的模块；以及
用于响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析的模块；以及
用于响应于所述多域自相关分析而使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项，将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量的模块。
20.如权利要求19所定义的系统，其中所述多个地震道中的每个地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；
其中所述系统还包括：
用于获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据的模块，
用于获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据的模块，
用于将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首部中的模块，
用于将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应的首部中的模块，
用于拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间的模块，以及
用于从拉平的地震数据体中提取时间窗的模块；并且
其中用于计算所述叠后数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关的模块是响应于所述叠后数据体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而执行的。
21.如权利要求19或20中所定义的系统，其中执行多域自相关分析的模块包括：
响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关，所述导出包括在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值的模块。
22.如权利要求21所定义的系统，其中在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值的模块包括：
用于响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集的模块，所述数据集包括：(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
23.如权利要求21所定义的系统，还包括：
用于响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的模块；以及
用于响应于所述将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的模块而显示按道格式的叠后地震数据的质量控制图的模块。
24.如权利要求23所定义的系统，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的模块包括：
用于响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数的模块；
用于响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个的模块；以及
用于将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据的模块。
25.如权利要求19或20所定义的系统，还包括：
用于将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个的模块，所述两个平均自相关各自相对于不同的数据集，所述数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。
26.如权利要求19或20的所定义的系统，还包括：
用于测量在双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度的模块；以及
用于在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图的模块。
27.如权利要求21所定义的系统，还包括：
用于响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而为所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于双程水底时间的时间样点处的幅度值的模块；以及
用于显示在所述双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图的模块。
28.如权利要求19或20所定义的系统，所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的模块包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基准。
29.一种用于抑制被测量的地震数据中的残余水底能量检测的系统，其包括：
用于获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据的模块，所述叠后数据体包括多个地震道，每个地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；
用于获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据的模块；
用于将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首部中的模块；
用于获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据的模块；
用于将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应的首部中的模块；
用于拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间的模块；
用于从拉平的地震数据体中提取时间窗的模块；
用于响应于所述叠后数据体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述叠后数据体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关的模块；
用于响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析的模块；以及
用于使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量的模块。
30.如权利要求29所定义的系统，其中所述用于执行多域自相关分析的模块包括：
用于响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关的模块，所述导出包括在多个不同的域的至少两个中的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值。
31.如权利要求30所定义的系统，其中所述用于在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值的模块包括：
用于响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集的模块，所述数据集包括：(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线号。
32.如权利要求30或31所定义的系统，其还包括：
用于响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的模块；以及
用于响应于所述用于将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的模块而显示按道格式的叠后地震数据的质量控制图的模块。
33.如权利要求32所定义的系统，其中所述用于将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的模块包括：
用于响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数的模块；
用于响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个的模块；以及
用于将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据的模块。
34.如权利要求29至31中的任意一项所定义的系统，其还包括：
用于将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个的模块，所述两个平均自相关各自相对于不同的数据集，所述数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。
35.如权利要求29至31中的任意一项所定义的系统，其还包括：
用于测量在所述双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度的模块；以及
用于在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图的模块。
36.如权利要求29至31中的任意一项所定义的系统，其还包括：
用于响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而为所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于所述双程水底时间的时间样点处的幅度值的模块；以及
用于显示在双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图的模块。
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