CN103076626B - 一种波场净化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种波场净化处理方法，属于地球物理勘探中的地震资料处理领域。本发明方法根据噪音在不同域中反映的形式也不同的客观规律，将炮集处理域转换成共炮检距处理域，使记录中重叠炮干扰相干噪音转化为随机噪音，然后在共炮检距处理域中采用FX反褶积将重叠炮记录压制掉。利用本发明方法可以获得高品质的数据，大大提高了处理成果的品质。本发明方法既可应用于二维资料，也可以应用于三维资料。本发明方法能保持原有的波组特征，为后续的叠前属性的提取和含油气性研究奠定了良好的基础。该发明在提高成果的品质和可解释性方面具有很好的应用前景。

Description

一种波场净化处理方法

技术领域

本发明属于地球物理勘探中的地震资料处理领域，具体涉及一种波场净化处理方法，可应用于对可控震源地震勘探中密集激发出现的重叠炮记录进行处理，也可应用于其它震源地震勘探记录中的重叠炮、机械等干扰的处理。

背景技术

地震资料叠前去噪是勘探地震资料处理的关键步骤之一。在可控震源地震勘探中，为了提高效率而进行的密集激发导致记录中出现了大量的重叠炮。由于原始地震记录中的重叠炮通常是以相干噪音的形式与正常的反射波记录混合存在于记录中，它们的能量、频率相当，波组无明显规律可寻，因此难以实现重叠炮记录的压制。

为了使重叠炮记录不对处理成果产生过大的影响，目前的现有技术是采用以下方法：在采集时会将不同激发点的放炮时间间隔一段时间，处理中对深部重叠炮记录不做针对性的处理，只是利用叠加对其进行压制，以确保主要目的层的信号不会受到严重的影响；在个别情况下，对出现在浅、中部的重叠炮记录，一般采取部分切除处理，但这样是不利于开展叠前属性的提取和含油气性研究的。

随着勘探工作的不断深入，解释对处理成果的要求越来越高，由于重叠炮记录(可视为噪音)的存在，会严重干扰速度谱的质量、影响剩余静校正量的精确提取，进而会影响叠加、偏移成像的品质，因此为了满足高处理品质的要求，需要对重叠炮记录进行更精细的去噪处理。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种波场净化处理方法，对重叠炮干扰进行压制，使得对存在大量重叠炮记录资料的处理能得到更为理想的成像效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种波场净化处理方法，所述方法首先将炮集处理域转换成共炮检距处理域的，使二维地震勘探记录或三维地震勘探记录中的重叠炮记录的同相轴的相干性消失，这样就将重叠炮记录这种相干噪音转化为了随机噪音；然后在共炮检距处理域中，在叠前采用去噪技术将由重叠炮记录转换得到的随机噪音压制掉，得到净化后的波场，为后续处理打下良好的基础。

所述去噪技术包括FX反褶积、多项式拟合、径向预测滤波。有些去噪方法会破坏振幅的强弱关系，振幅保真度较低，影响解释的可靠性；本发明中选择的FX反褶积、多项式拟合、径向预测滤波在去噪的同时不会带来对振幅破坏的副作用。

所述后续处理包括速度分析、剩余静校正、叠加和偏移成像。

所述方法包括以下步骤：

(1)实现解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复预处理；

(2)炮集处理域记录抽成共炮检距处理域记录；

(3)利用FX反褶积将重叠炮记录压制；

(4)抽回到炮集处理域记录，进行后续的相关处理。

对于三维地震资料，所述方法在步骤(1)和(2)之间进一步包括步骤(1’)按炮线检波线分选数据。

所述步骤(1)实现解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复预处理具体如下：所述解编是将地震勘探原始记录的时序记录转换成道序记录；所述空间属性定义是利用野外采集施工中获得的信息，建立空间属性文件；所述近地表静校正是利用空间属性文件、炮记录初至时间、地震处理基准面、替换速度信息求取炮点和检点的静校正量；所述振幅恢复是补偿道内振幅差异，补偿道间、炮间振幅差异；

所述野外采集施工中获得的信息包括测量的炮检点坐标、高程数据和观测系统；所述空间属性文件是炮点、检波点、共反射点的关系文件；

所述炮记录初至时间是处理员拾取的，所述地震处理基准面和替换速度通常是由用户给定的或通过试处理，根据效果来确定的；

所述解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复分别是利用地震勘探资料处理系统中的解编模块、空间属性定义模块、近地表静校正模块、球面扩散及吸收补偿模块和地表一致性振幅补偿模块来实现的。

所述步骤(1’)按炮线检波线分选数据是这样实现的：将定义好的空间属性加载到地震记录的道头里，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，按炮线号进行主分选，按检波线号进行次分选，抽取数据即可。

所述步骤(2)炮集处理域记录抽成共炮检距处理域记录是这样实现的：通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将共炮检距处理域设置成主分选，自动实现炮集处理域到共炮检距处理域的转换。

所述步骤(3)将利用FX反褶积将重叠炮记录压制是这样实现的：在共炮检距处理域中，输入共炮检距处理域中含重叠炮记录的数据，利用地震勘探资料处理系统的FX反褶积模块得到共炮检距处理域中不含重叠炮记录的数据，实现了重叠炮记录压制。

所述步骤(4)抽回到炮集处理域记录，进行后续的相关处理是这样实现的：在重叠炮记录被压制后，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将炮集处理域设置成主分选，实现共炮检距处理域到炮集处理域的转换，这样就将共炮检距处理域记录抽回到了炮集处理域记录。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)利用本发明方法可以获得高品质的数据，大大提高了处理成果的品质；

(2)本发明方法既可应用于二维资料，也可以应用于三维资料；

(3)本发明方法具有很高的振幅保真度，能保持原有的波组特征，故为后续的叠前属性的提取和含油气性研究奠定了良好的基础。

(4)本发明方法解决了可控震源地震勘探中密集激发出现的重叠炮记录的压制技术难题，为多源地震勘探的施工提供了很大的灵活性，可大大提高野外施工效率。

附图说明

图1-1是本发明方法应用于二维资料的步骤框图。

图1-2是本发明方法应用于三维资料的步骤框图。

图2是重叠炮出现在记录浅部，利用本发明方法获得的波场分离效果图，其中图2-1是分离后的原始记录，图2-2是原始记录，图2-3是原始记录+浅部重叠炮，图2-4是浅部重叠炮。

图3是重叠炮出现在记录中部，利用本发明方法获得的波场分离效果图，其中图3-1是分离后的原始记录，图3-2是原始记录，图3-3是原始记录+中部重叠炮，图3-4是中部重叠炮。

图4是重叠炮出现在记录深部，利用本发明方法获得的波场分离效果图，其中图4-1是分离后的原始记录，图4-2是原始记录，图4-3是原始记录+深部重叠炮，图4-4是深部重叠炮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

(1)处理域转换技术

通常在炮集处理域中，炮记录的有效信号和重叠炮相干干扰记录是叠合在一起的，因此，FX反褶积等去噪技术在炮集域的效果受到了限制。为了实现压制重叠炮记录的目的，本发明利用了噪音在不同域中反映的形式也不同的客观规律，将炮集处理域转换成共炮检距处理域(炮集处理域和共炮检距处理域是地震勘探资料处理中的两种处理域，记录本身的内容不变，只是记录道的排序发生了变化)，使记录中的重叠炮干扰记录同相轴的相干性消失，这样重叠炮记录相干噪音转化为随机噪音，同时，有效波在共炮检距域中仍然具有很好的相关性，这就为重叠炮记录的压制奠定了良好的基础。随机噪声的去除可以根据需要出现在地震勘探资料处理的叠加前、叠加后等多处，这里只是针对由重叠炮记录相干噪音转化来的随机噪音，当然，它同时也会去除其它的随机噪音。

(2)FX反褶积去除重叠炮记录技术

在共炮检距域里，利用FX反褶积法的不改变波组特征、有效成分损失小的优点，在叠前采用FX反褶积可同时将强、弱重叠炮记录压制掉，为后续的速度分析、剩余静校正、叠加、偏移成像打下良好的基础。所谓强、弱重叠炮记录只是与正常记录比较而言的相对强弱，地震勘探记录的能量强弱规律是随记录时间的先后逐渐衰减的，当重叠炮记录出现的时间与正常记录的时间相当时，它的能量也与正常记录相当；当重叠炮记录出现在正常记录的深部，它的能量往往要强于正常记录(如见图4所示)。通常弱能量的随机噪声容易去除，强能量的随机噪音去不好时会产生一些其它的干扰噪音(副作用)，如果强的随机噪音能很好的压制，那么弱的就不是问题。该方法可同时去除共炮检距域中的所有随机噪音。

消除随机噪声通常还可以采用多项式拟合、径向预测滤波等多种去噪技术。

如图1所示，本发明方法的步骤如下：

1，实现解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复预处理的具体实施方法：所述解编是将地震勘探原始记录的时序记录转换成道序记录；所述空间属性定义是利用野外采集施工中获得的测量数据、观测系统等信息，建立炮点、检波点、共反射点关系文件；所述近地表静校正是利用空间属性文件、炮记录的初至时间(由处理员拾取)、炮检点的坐标、高程、地震处理基准面(由用户给定)、替换速度(由用户给定)等信息求取炮点和检点的静校正量；所述振幅恢复是补偿道内振幅差异，补偿道间、炮间振幅差异；解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复是地震勘探资料处理中的基础工作，分别是利用地震勘探资料处理系统中的解编模块、空间属性定义模块、近地表静校正模块、球面扩散及吸收补偿模块和地表一致性振幅补偿模块来实现的。

2，按炮线检波线分选数据(三维资料情况下需要)的具体实施方法：将定义好的空间属性加载到地震记录的道头里，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，按炮线号和检波线号抽取数据即可。在三维地震勘探中，炮点和检波点的布置是延线有规律(在施工前，要进行炮检点位置的设计，而这些位置都是按一定的间隔，有规律的分布的)的，为了将炮集处理域转换成共炮检距域，使记录中重叠炮干扰相干噪音转化为随机噪音，同时有效波在共炮检距域中仍然具有很好的相关性，必须事先按炮线检波线分选数据。

3，炮集记录抽成共炮检距域记录的具体实施方法：在分选好炮线检波线数据后(对于二维资料，就是直接利用后面的记录分选模块进行处理)，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将共炮检距域设置成主分选，可实现记录域的转换。

4，利用FX反褶积将重叠炮记录压制的具体实施方法：在分选好的共炮检距域数据的基础上，通过处理系统的FX反褶积模块，可实现重叠炮记录压制。

5，抽回到炮集记录，进行后续的相关处理的具体实施方法：在重叠炮记录压制后的基础上，通过处理系统的记录分选模块，将炮集域设置成主分选，可将共炮检距域记录抽回到炮集域记录。

图1中的共炮点域就是指炮集处理域、共炮检距域就是指共炮检距处理域。

本发明所使用的地震勘探资料处理系统是本领域公知的，如：OMEGA、Geocluster、PROMAX、FOCUS，现在地震勘探资料处理系统很多，使用广泛的引进的系统就有多套，每一套都有上百个处理模块，“解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复”是每套处理系统里必有的、最基本的模块，记录分选模块、FX反褶积模块、球面扩散及吸收补偿模块和地表一致性振幅补偿模块也是各个系统都有的，但各个系统内对同一种模块的命名可能不相同。所述记录分选模块的作用是对将要进行处理的数据(道记录)按处理员要求进行排序，即按要求实现地震勘探道记录在磁盘中的存放次序，地震勘探资料处理域常用的有：共炮集、共检波点集、共炮检距集、共反射点域(CDP)；地震勘探资料记录的道头信息有很多：如，炮线号、检波线号、炮点坐标、检波点坐标等。处理员可根据需要进行任意选择，选择又有一级分选(主分选)、二级分选(次分选)等。

利用本发明方法处理获得的波场如图2至图4所示，从图中可以看出，波场得当了很好的净化。图2、图3和图4分别是重叠炮出现在记录浅部、中部和深部的分离效果图。以图2为例进一步说明本发明方法的效果，图2-1是分离后的原始记录，就是经过本发明方法处理得到的记录，图2-2是原始记录，也就是正常的地震勘探记录，没有被污染的原始记录，图2-3是原始记录+浅部重叠炮，代表地震勘探记录中有重叠炮干扰的记录，即被污染的原始记录，图2-4是浅部重叠炮，对比图2-1和图2-2可以看出两者很接近，越接近就表示净化得越好，也叫分离得越彻底。此处净化的意思是指：将地震勘探记录中受污染的记录，通过处理手段将影响处理成果品质的噪音(即重叠炮)去除掉，去除得越彻底说明净化得越干净。其它随机噪声的去除工作会出现在地震勘探叠前、叠后数据处理过程中，一般情况下，消除其它随机噪声是在叠前炮集记录和叠后记录上进行的。

使用本发明方法来压制重叠炮记录的前提条件是：炮点较为密集，共炮检距域记录中的相邻道记录具有较好的相似性，而这一条件往往在大部分探区都能得当满足，因此，该发明方法能够获得良好的应用效果。

本发明方法可应用于可控震源地震勘探中密集激发出现的重叠炮记录的处理，也可应用于其它震源地震勘探压制记录中的重叠炮或机械干扰等的处理。本发明在提高处理成果的品质和可解释性方面具有很好的应用前景。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法。

Claims (4)

1.一种波场净化处理方法，其特征在于：所述方法首先将炮集处理域转换成共炮检距处理域的，使二维地震勘探记录或三维地震勘探记录中的重叠炮记录的同相轴的相干性消失，这样就将重叠炮记录这种相干噪音转化为了随机噪音；然后在共炮检距处理域中，在叠前采用去噪技术将由重叠炮记录转换得到的随机噪音压制掉，得到净化后的波场，为后续处理打下良好的基础；

所述方法包括以下步骤：

(1)实现解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复预处理；

(2)炮集处理域记录抽成共炮检距处理域记录；

(3)利用FX反褶积将重叠炮记录压制；

(4)抽回到炮集处理域记录，进行后续的相关处理；

所述步骤(2)炮集处理域记录抽成共炮检距处理域记录是这样实现的：通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将共炮检距处理域设置成主分选，自动实现炮集处理域到共炮检距处理域的转换；

所述去噪技术包括FX反褶积、多项式拟合、径向预测滤波；

所述后续处理包括速度分析、剩余静校正、叠加和偏移成像；

对于三维地震资料，所述方法在步骤(1)和(2)之间进一步包括步骤(1’)按炮线检波线分选数据；

所述步骤(1)实现解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复预处理具体如下：所述解编是将地震勘探原始记录的时序记录转换成道序记录；所述空间属性定义是利用野外采集施工中获得的信息，建立空间属性文件；所述近地表静校正是利用空间属性文件、炮记录初至时间、地震处理基准面、替换速度信息求取炮点和检点的静校正量；所述振幅恢复是补偿道内振幅差异，补偿道间、炮间振幅差异；

所述野外采集施工中获得的信息包括测量的炮检点坐标、高程数据和观测系统；所述空间属性文件是炮点、检波点、共反射点的关系文件；

所述炮记录初至时间是处理员拾取的，所述地震处理基准面和替换速度是由用户给定的或通过试处理，根据效果来确定的；

所述解编、空间属性定义、近地表静校正、振幅恢复分别是利用地震勘探资料处理系统中的解编模块、空间属性定义模块、近地表静校正、球面扩散及吸收补偿模块和地表一致性振幅补偿模块来实现的。

2.根据权利要求1所述的波场净化处理方法，其特征在于：所述步骤(1’)按炮线检波线分选数据是这样实现的：将定义好的空间属性加载到地震记录的道头里，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，按炮线号进行主分选，按检波线号进行次分选，抽取数据即可。

3.根据权利要求2所述的波场净化处理方法，其特征在于：所述步骤(3)利用FX反褶积将重叠炮记录压制是这样实现的：在共炮检距处理域中，输入共炮检距处理域中含重叠炮记录的数据，利用地震勘探资料处理系统的FX反褶积模块得到共炮检距处理域中不含重叠炮记录的数据，实现重叠炮记录压制。

4.根据权利要求3所述的波场净化处理方法，其特征在于：所述步骤(4)抽回到炮集处理域记录，进行后续的相关处理是这样实现的：在重叠炮记录被压制后，通过地震勘探资料处理系统的记录分选模块，将炮集处理域设置成主分选，实现共炮检距处理域到炮集处理域的转换，这样就将共炮检距处理域记录抽回到了炮集处理域记录。