CN104133247A - 垂直地震剖面数据中套管波的压制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法及装置，其中，该方法包括：在可控震源激发条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，该原始采集记录是未相关的地震数据；从原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，未相关的VSP三分量数据包括一个垂直分量数据和两个水平分量数据；分别对未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，得到各个分量的去套管波噪声后的数据，对垂直分量数据中受套管波干扰井段的数据进行中值滤波处理。由于该方案基于相关前的VSP数据进行处理，从而有效地压制VSP数据中的套管波，提高VSP数据的可靠性，并减少垂直分量数据中正常井段的数据受到压制套管波处理的影响。

Description

垂直地震剖面数据中套管波的压制方法及装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法及装置。

背景技术

近年来，垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling，简称为VSP)技术方法日趋成熟，应用范围也不断拓展。然而，在以准噶尔盆地为代表的一些区块，VSP采集数据中普遍存在着严重的套管波干扰问题，致使在这些地区该技术的推广和应用发展缓慢。

套管波干扰是VSP资料中特有的一种噪声，是由于固井质量不好所致，在水泥返高未抵达的井段，井下检波器记录了强烈的钢管鸣震噪声，极大的影响了VSP地震资料的品质，并且这种噪声在野外生产中是无法回避的。

目前，在VSP处理技术中并没有具有针对性、有效的套管波压制方法。通常遇到套管波干扰的时候，在原始剖面上会采用低通滤波、多道速度滤波、模数道合成、甚至声波时深关系拟合等方法，这些方法虽然在套管波影响井段较小、强度不大时会起到一定的衰减作用，然而却都存在着各种缺陷，比如，低通滤波会损伤地震波的有效频宽，并且套管波的频宽通常较宽，利用低通滤波方法压制套管波的效果有限；在原始剖面上进行多道速度滤波，可以一定程度上衰减线性的套管波，但套管波的残留能量却不能被消除，尤其对于可控震源记录的数据，该方法衰减效果甚微；模数道合成的方法主要是将三个分量的能量集中在一个剖面上显示，该方法对下行波初至拾取有一定帮助，但合成后的数据上行波被破坏；声波时深关系拟合的方法是建立在声波时差数据可靠基础上的，拟合出一条时深关系曲线，以弥补受套管波干扰井段无法拾取初至的问题，并不是对VSP资料中套管波的真正衰减。

此外，目前全球陆上地震勘探总工作量的80％都是使用可控震源采集的，对于垂直地震勘探，大多数项目只需要在井场激发和接收地震信号，震源设备不会受到地形的制约，因此可控震源采集的比例也是非常高的。在使用可控震源进行地震勘探时，必须对原始采集记录进行相关处理，得到与炸药震源相类似的所谓“原始资料”，当在该“原始资料”数据上观察到套管波干扰后，再利用上述套管波压制方法进行衰减。该过程由于是基于相关后的地震数据进行的套管波衰减，且由于上述套管波压制方法的使用，既没有从最根本上抑制套管波的干扰，又带入了上述套管波压制方法的不足，因此，极大的影响了VSP数据的可靠性，降低了VSP数据的品质。

发明内容

本发明实施例提供了一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法及装置，解决了现有技术中由于现有的套管波压制方法导致的VSP数据的可靠性低的技术问题。

本发明实施例提供了一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，该方法包括：在可控震源激发的条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，其中，所述原始采集记录是指由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关的地震数据；从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，所述未相关的VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量数据和两个未相关的水平分量数据；分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据；分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据，包括：以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线，所述时距关系曲线与套管波的同相轴平行；以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余数据。

在一个实施例中，分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据，包括：拟合所述时距关系曲线之后，以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，并分别用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，分别得到所述两个未相关的水平分量数据的剩余数据。

在一个实施例中，所述预设统计道数为13道；在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，包括：对所述两个未相关的水平分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

在一个实施例中，得到所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据之后，还包括：根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，其中，所述真参考数据是从所述原始采集记录抽取的。

在一个实施例中，所述时变带通滤波窗为巴特沃斯窗。

本发明实施例还提供了一种垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，该装置包括：数据获取模块，用于在可控震源激发的条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，其中，所述原始采集记录是指由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关的地震数据；数据抽取模块，用于从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，所述未相关的VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量数据和两个未相关的水平分量数据；中值滤波模块，用于分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据；所述中值滤波模块，包括：曲线拟合单元，用于以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线，所述时距关系曲线与套管波的同相轴平行；第一中值滤波单元，用于以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余数据。

在一个实施例中，所述中值滤波模块，还包括：第二中值滤波单元，用于拟合所述时距关系曲线之后，以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，并分别用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，分别得到所述两个未相关的水平分量数据的剩余数据。

在一个实施例中，所述预设统计道数为13道；所述第二中值滤波单元具体用于，对所述两个未相关的水平分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

在一个实施例中，还包括：滤波模块，用于得到所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据之后，根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，其中，所述真参考数据是从所述原始采集记录抽取的。

在一个实施例中，所述时变带通滤波窗为巴特沃斯窗。

在一个实施例中，还包括：相关处理模块，用于将滤波后的所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据与滤波后的真参考数据进行相关处理，得到套管波压制后的VSP地震数据。

在本发明实施例中，通过获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，该原始采集记录是由检波器所记录直接得到的地震信号，是进行相关处理之前的VSP数据，并对该相关处理前的VSP数据抽取未相关的VSP三分量数据，分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，实现了基于相关处理前的VSP数据进行中值滤波，并用中值滤波前数据减去中值滤波后数据，分别获得未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据，来压制VSP数据中的套管波，避免了基于相关处理后的VSP数据进行套管波压制，也避免了使用现有技术中低通滤波、多道速度滤波、模数道合成、甚至声波时深关系拟合等方法的不足，从而可以有效地压制VSP数据中的套管波，提高VSP数据的可靠性、提高VSP数据的品质；此外，以7道统计道数，对垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，可以减少未相关的垂直分量数据中正常井段的数据受到压制套管波处理的影响，有效的将套管波分离出来，并对剩余数据中有效波场影响不大。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种未相关的VSP三分量数据和真参考数据的示意图；

图3是本发明实施例提供的一种相关前原始Z分量数据的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种相关前真参考数据的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种相关前的、滤波处理后的Z分量数据的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种相关前的、滤波处理后的真参考数据的示意图；

图7是现有技术中一种采用现有套管波压制方法并进行相关处理后的VSP数据的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种采用本发明的套管波压制方法并进行相关处理后的VSP数据的示意图；

图9是本发明实施例提供的一种垂直地震剖面数据中套管波的压制装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101：在可控震源激发的条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，其中，所述原始采集记录是指由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关的地震数据；

步骤102：从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，所述未相关的VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量数据和两个未相关的水平分量数据；

步骤103：分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据；

步骤103中分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据，包括：

以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线，所述时距关系曲线与套管波的同相轴平行；

以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余数据。

由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，通过获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，该原始采集记录是由检波器所记录直接得到的地震信号，是进行相关处理之前的VSP数据，并对该相关处理前的VSP数据抽取未相关的VSP三分量数据，分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，实现了基于相关处理前的VSP数据进行中值滤波，并用中值滤波前数据减去中值滤波后数据，分别获得未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据，来压制VSP数据中的套管波，避免了基于相关处理后的VSP数据进行套管波压制，也避免了使用现有技术中低通滤波、多道速度滤波、模数道合成、甚至声波时深关系拟合等方法的不足，从而可以有效地压制VSP数据中的套管波，提高VSP数据的可靠性、提高VSP数据的品质；此外，以7道统计道数，对垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，可以减少未相关的垂直分量数据中正常井段的数据受到压制套管波处理的影响，有效的将套管波分离出来，并对剩余数据中有效波场影响不大。

具体实施时，在步骤101中获取的VSP的原始采集记录是指利用现有可控震源激发的条件，由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关(相关处理之前的)的地震数据，与目前各种处理方法所基于的“原始地震数据”概念有所不同，后者“原始地震数据”通常指相关处理后的地震数据，其相关处理为不可逆过程，损失了震源信号的原始信息，而本申请是基于未相关的震源信号基理进行套管波压制，因此，该原始采集记录选择的是未相关的地震数据。该原始采集记录包括全部记录长度的、时间域的VSP原始SEGY数据，该SEGY数据包括扫描长度和监听时间的全部时长。例如，如图2所示，下面三道分别为相关前的VSP三分量数据(X、Y、Z分量，X、Y为两个水平分量，Z为垂直分量)，数据长度为22000ms(毫秒)，其中扫描长度为16000ms，监听时间为6000ms；上面一道为对应的真参考信号，真参考信号是用来与检波器记录信号进行相关处理的参考信号，是任何可控震源采集都必须记录的数据。

具体实施时，在步骤102中，可以利用现有地震处理方法去除废炮、优选重复炮，从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据和对应的真参考数据，所抽取得到的未相关的VSP三分量数据是与采集深度一一对应的相关前地震数据。例如，如图3所示为抽取的未相关的Z分量数据的示意图，纵坐标为时间，横坐标为采集深度(CDP，Common Depth Point，共深度采集点)，如图4所示为抽取的真参考数据的示意图，纵坐标为时间，横坐标为采集深度。所述优选重复炮，是指当相同炮点重复激发时，同一个深度的检波器记录得到多个数据，此时需要从其中优选出最佳的一个数据作为该深度点的地震数据(舍弃其它数据)。不可以采用同深度叠加的处理办法，这是由于未相关数据的同深度叠加处理，会一定程度上改变原始数据的振幅、频率特征。

具体实施时，在步骤103中，首先，以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线的过程可以通过以下步骤实现。例如，在抽取得到的未相关的VSP三分量数据的地震剖面显示上以预设套管波视速度拟合出时距关系曲线，该预设套管波视速度可以是剖面上观测到的套管波视速度，该预设视速度可以是5100米/秒，与普通钢制套管材料的理论数据相一致，早年文献中曾提出过5200米/秒的套管波速度，经过多年来更多VSP资料的检验，认为5100米/秒的套管波速度更为可靠。

此外，恒定速度在剖面中拟合出时距曲线的方法较为简单，在等深度间距采集的VSP剖面中，速度计算的方式即为两点间的深度差除以时间差，因此在这类剖面中，恒定速度拟合出的时距曲线在表现为一条直线；而在不等深度间距采集的VSP剖面中，拟合方法基本相同，只是在剖面中表现为折线。利用常用的地震处理软件均可实现这一功能。

其次，以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中受套管波干扰井段的数据进行中值滤波，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余数据。具体的，为了减少未相关的垂直分量数据中正常井段的数据受到压制套管波处理的影响，中值滤波仅针对未相关的垂直分量(例如，Z分量)数据中受套管波干扰的井段的数据实施，以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中受套管波干扰井段的数据进行中值滤波，包括：对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波。

以7道为统计道数的原因在于：Z分量数据中上、下行波同相轴比较清晰，选择较少的滤波道数可以更有效的将套管波分离出来，同时套管波的速度与上、下行波速度存在差异，因此，分离过程对剩余数据中有效波场影响不大。这里套管波与上、下行波速度存在差异是因为套管波干扰通常发生的中浅井段，有两点原因，一是在深层井眼受到的压力较大，对固井质量有更多的要求；二是水泥返高固井施工过程是由深向浅进行的，所以大多数未固井井段或固井质量不合格井段是位于中浅层的。

具体对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波的意义在于两个方面，第一，保证参与计算的道数大于中值滤波道数7道，这样即便在极限情况下，仅有一道地震数据受到套管波干扰，仍有3+3+1＝7道数据参与处理，依然可以保证正常计算。第二，受套管波干扰井段的上方、下方各3道的正常数据，在计算中受到中值滤波损害很小，这是中值滤波的原理决定的，但是，当该参数大于3道时，利用7道中值滤波对正常数据就会产生相对较大的破坏。

再用中值滤波前的Z分量数据减去中值滤波后的Z分量数据，得到未相关的Z分量的剩余数据。该步骤的减法运算，是指道数、采样点数完全相同的两个波场的样点值直接相减，得到一个新波场的处理过程，常规处理软件均可实现这步操作。

具体实施时，可以通过以下步骤来分别对所述未相关的VSP三分量数据中的两个未相关的水平分量数据进行中值滤波处理：

以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，并分别用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，分别得到所述两个未相关的水平分量数据的剩余数据，例如，为了减少两个未相关的水平分量(例如，X、Y分量)数据中正常井段的数据受到压制套管波处理的影响，中值滤波仅针对两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰的井段的数据实施，具体的，所述预设统计道数为13道，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，包括：对所述两个未相关的水平分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

预设统计道数为13道，选择较大统计道数的原因在于两方面：第一，X、Y分量中波场较乱，过小的道数会造成较大的伤害；第二，套管波的能量大多数集中在Z分量上，对X、Y分量的影响较小，没必要进行更强的衰减处理。

同样，为了减少正常井段数据受到中值滤波处理的污染，中值滤波仅针对X、Y分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行，该参数选取6的理由与针对Z分量参数选取3的理由相同。

再用中值滤波前的X和Y分量的数据分别减去中值滤波后的X和Y分量的数据，分别得到X和Y分量的剩余数据。

具体实施过程中，为了对中值滤波后的未相关的VSP三分量数据的剩余数据进行频率恢复，同时压制除套管波之外的其它随机噪声，在本实施例中，得到所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据之后，还包括：根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，其中，所述真参考数据是从所述原始采集记录抽取的。对于所有相关前数据进行时变滤波的频率恢复处理，处理后各数据彼此之间的相关性改变很小，同时具有压制其它随机噪声的作用，因此，该步骤操作是具有关键性作用的，如图5所示是相关前的、滤波处理后的Z分量数据的示意图；图6是相关前的、滤波处理后的真参考数据的示意图。

例如，时间零时刻设定为震源扫描的起始频率的单频窗，扫描时间结束时刻为扫描终止频率的单频窗，其间的各时刻通过线性插值得到各自对应的单频窗，在监视时间内不设滤波窗，全部频率通过。具体的，时变带通滤波窗可以使用常用的巴特沃斯(Butterworth)窗，所述单频窗为是指定频率的巴特沃斯窄窗，低频斜坡和高频斜坡区均为指定频率的10％，例如，当指定频率为100Hz，该时变带通滤波窗的带通参数为90-100-100-110Hz。

由于巴特沃斯(Butterworth)窗是最常用的一种带通窗函数之一，常用地震处理软件的带通滤波处理模块中均可以选择这一处理参数；巴特沃斯滤波窗自身特点决定，在其通频带内的频率响应曲线最大限度平坦，没有起伏，而在阻频带则逐渐下降为零，因此，利用时变的巴特沃斯窗可以很好的恢复相关前地震信号的频率。

可控震源激发的地震数据中分为扫描时间和监视时间两部分，监视时间是指在扫描结束后记录仪器仍持续记录的一段时间。

具体实施时，在采用巴特沃斯窗对相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，将滤波后的所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据与滤波后的真参考数据进行相关处理，得到套管波压制后的VSP地震数据。

以下结合具体实例来详细描述上述垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：利用现有可控震源及信号接收装备采集得到VSP的原始采集记录；即收集到未相关的数据，并且是包括扫描长度和监听时间的全部时长的原始SEGY数据。

步骤2：利用现有地震处理方法去除废炮、优选重复炮，从原始采集记录抽出井下未相关的VSP三分量数据及其对应的真参考数据，所得到的未相关的VSP三分量数据是与采集深度一一对应的相关前地震数据，未相关的VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量(Z分量)数据和两个未相关的水平分量(X、Y分量)数据。

步骤3：分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理：

1)在步骤2所得到的未相关的VSP三分量数据的地震剖面显示上以5100米/秒的视速度拟合出时距关系曲线，该曲线在剖面上与套管波噪声的同相轴平行。

2)以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对Z分量数据进行中值滤波处理，得到中值滤波后Z分量数据。

为了减少正常井段受到去套管波处理的污染，中值滤波仅针对受套管波干扰的井段的数据实施，以7道统计道数，具体对Z分量(一个未相关的垂直分量)数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波。

3)用中值滤波前的Z分量数据减去中值滤波后的Z分量数据，得到Z分量的剩余数据。该步骤的减法运算，是指道数、采样点数完全相同的两个波场的样点值直接相减，得到一个新波场的处理过程，常规处理软件均可实现这步操作。

4)以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对X和Y分量(两个未相关的水平分量)数据分别进行中值滤波处理，得到中值滤波后X和Y分量数据。

为了减少正常井段受到去套管波处理的污染，中值滤波仅针对受套管波干扰的井段的数据实施，所述预设统计道数为13道，具体对X和Y分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

5)用中值滤波前的X和Y分量数据分别减去中值滤波后的X和Y分量数据，分别得到X和Y分量的剩余数据。

步骤4：根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和所述真参考数据进行滤波。

步骤5：对滤波后的未相关的VSP三分量数据的剩余数据和所述真参考数据的进行相关处理，最终得到衰减套管波的相关后VSP数据，例如，图7是现有技术中一种采用现有套管波压制方法并进行相关处理后的VSP数据的示意图，图8是采用本发明的套管波压制方法并进行相关处理后的VSP数据的示意图。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，如下面的实施例所述。由于垂直地震剖面数据中套管波的压制装置解决问题的原理与垂直地震剖面数据中套管波的压制方法相似，因此垂直地震剖面数据中套管波的压制装置的实施可以参见垂直地震剖面数据中套管波的压制方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图9是本发明实施例的垂直地震剖面数据中套管波的压制装置的一种结构框图，如图9所示，包括：数据获取模块901、数据抽取模块902和中值滤波模块903，下面对该结构进行说明。

数据获取模块901，用于在可控震源激发的条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，其中，所述原始采集记录是指由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关的地震数据；

数据抽取模块902，与数据获取模块901连接，用于从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，所述未相关的VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量数据和两个未相关的水平分量数据；

中值滤波模块903，与数据抽取模块902连接，用于分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据；

所述中值滤波模块903，包括：

曲线拟合单元，用于以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线，所述时距关系曲线与套管波的同相轴平行；

第一中值滤波单元，与曲线拟合单元连接，用于以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余数据。

在一个实施例中，所述中值滤波模块903，还包括：第二中值滤波单元，与曲线拟合单元连接，用于拟合所述时距关系曲线之后，以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，并分别用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，分别得到所述两个未相关的水平分量数据的剩余数据。

在一个实施例中，所述预设统计道数为13道，所述第二中值滤波单元具体用于，对所述两个未相关的水平分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

在一个实施例中，还包括：滤波模块，用于得到所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据之后，根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，其中，所述真参考数据是从所述原始采集记录抽取的。

在一个实施例中，所述时变带通滤波窗为巴特沃斯窗函数。

在一个实施例中，还包括：相关处理模块，用于将滤波后的所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据与滤波后的真参考数据进行相关处理，得到套管波压制后的VSP地震数据。

在本发明实施例中，通过获取垂直地震剖面VSP数据的原始采集记录，该原始采集记录是由检波器所记录直接得到的地震信号，是进行相关处理之前的VSP数据，并对该相关处理前的VSP数据抽取未相关的VSP三分量数据，分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，实现了基于相关处理前的VSP数据进行中值滤波，并用中值滤波前数据减去中值滤波后数据，分别获得未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据，来压制VSP数据中的套管波，避免了基于相关处理后的VSP数据进行套管波压制，也避免了使用现有技术中低通滤波、多道速度滤波、模数道合成、甚至声波时深关系拟合等方法的不足，从而可以有效地压制VSP数据中的套管波，提高VSP数据的可靠性、提高VSP数据的品质；此外，以7道统计道数，对垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，可以减少垂直分量数据中正常井段的数据受到压制套管波处理的影响，有效的将套管波分离出来，并对剩余数据中有效波场影响不大。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，其特征在于，包括：

在可控震源激发的条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，其中，所述原始采集记录是指由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关的地震数据；

从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，所述未相关VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量数据和两个未相关的水平分量数据；

分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据；

分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据，包括：

以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线，所述时距关系曲线与套管波的同相轴平行；

以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余数据。

2.如权利要求1所述垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，其特征在于，分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余波场，包括：

拟合所述时距关系曲线之后，以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，并分别用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，分别得到所述两个未相关的水平分量数据的剩余数据。

3.如权利要求2所述垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，其特征在于，所述预设统计道数为13道；

在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，包括：对所述两个未相关的水平分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

4.如权利要求1至3中任一项所述垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，其特征在于，得到所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据之后，还包括：

根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，其中，所述真参考数据是从所述原始采集记录抽取的。

5.如权利要求4所述垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，其特征在于，所述时变带通滤波窗为巴特沃斯窗。

6.如权利要求4所述垂直地震剖面数据中套管波的压制方法，其特征在于，还包括：

将滤波后的所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据与滤波后的真参考数据进行相关处理，得到套管波压制后的VSP地震数据。

7.一种垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于在可控震源激发的条件下，获取垂直地震剖面VSP的原始采集记录，其中，所述原始采集记录是指由检波器所记录直接得到的地震信号，是未相关的地震数据；

数据抽取模块，用于从所述原始采集记录中抽取未相关的VSP三分量数据，所述未相关的VSP三分量数据包括一个未相关的垂直分量数据和两个未相关的水平分量数据；

中值滤波模块，用于分别对所述未相关的VSP三分量数据进行中值滤波处理，并针对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据，用该分量数据的中值滤波前数据减去中值滤波后数据，得到该分量数据的剩余数据；

所述中值滤波模块，包括：

曲线拟合单元，用于以预设视速度拟合VSP数据中套管波的时距关系曲线，所述时距关系曲线与套管波的同相轴平行；

第一中值滤波单元，用于以7道统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述未相关的垂直分量数据中从受套管波干扰井段的下方第3道至该受套管波干扰井段的上方第3道范围内的数据进行中值滤波处理，并用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，得到所述未相关的垂直分量数据的剩余波场。

8.如权利要求7所述垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，其特征在于，所述中值滤波模块，还包括：

第二中值滤波单元，用于拟合所述时距关系曲线之后，以预设统计道数，在所述时距关系曲线方向上，对所述两个未相关的水平分量数据中受套管波干扰井段的数据分别进行中值滤波，并分别用中值滤波前的数据减去中值滤波后的数据，分别得到所述两个未相关的水平分量数据的剩余数据。

9.如权利要求8所述垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，其特征在于，所述预设统计道数为13道；

所述第二中值滤波单元具体用于，对所述两个未相关的水平分量数据中从受套管波干扰井段的下方第6道至该受套管波干扰井段的上方第6道范围内的数据分别进行中值滤波。

10.如权利要求7至9中任一项所述垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，其特征在于，还包括：

滤波模块，用于得到所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据之后，根据震源参数设置时变带通滤波窗，对所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据和真参考数据进行滤波，其中，所述真参考数据是从所述原始采集记录抽取的。

11.如权利要求10所述垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，其特征在于，所述时变带通滤波窗为巴特沃斯窗。

12.如权利要求10所述垂直地震剖面数据中套管波的压制装置，其特征在于，还包括：

相关处理模块，用于将滤波后的所述未相关的VSP三分量数据中每个分量数据的剩余数据与滤波后的真参考数据进行相关处理，得到套管波压制后的VSP地震数据。