CN104635264A - 叠前地震数据的处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叠前地震数据的处理方法及设备，属于地质勘探技术领域。所述方法包括：获取偏移距道集信号；对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号；在所述补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号；根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波；将预设期望子波与所述道集零相位子波相除得到反子波；将所述反子波与每个所述偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。能够解决采用同态反褶积方法处理叠前地震数据，求取地震子波和确定反射系数时可能产生误差的问题，能够实现提高叠前地震数据的纵向分辨率的效果。本发明用于叠前地震数据处理。

Description

叠前地震数据的处理方法及设备

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种叠前地震数据的处理方法及设备。

背景技术

地震数据可以分为叠前地震数据和叠后地震数据，叠前地震数据分辨率包含纵向分辨率和横向分辨率。其中，叠前地震数据的纵向分辨率是指：纵向上，区分两个或两个以上的物体的能力，如果波形互相叠加，则叠前地震数据的纵向分辨率较低，需要对叠前地震数据进行处理以提高纵向分辨率。提高叠前地震数据的纵向分辨率的方法很多，反褶积是常用方法之一。反褶积又称反滤波或者解卷积，能够通过压缩基本子波来提高叠前地震数据的纵向分辨率。

现有技术中反褶积方法包括最小平方反褶积、预测反褶积、同态反褶积、地表一致性反褶积等。其中，采用同态反褶积方法进行叠前地震数据的处理，可以对任意相位延迟性质的地震子波进行反褶积，其主要是通过对叠前地震数据中的信号的频谱去对数得到地震子波对数谱，将地震子波和反射系数分离开来，可以同时求取地震子波和确定反射系数，从而达到反褶积的目的。

但是，采用同态反褶积方法进行叠前地震数据的处理后，地震子波对数谱和反射系数对数谱大部分重叠，无法完全分离，因此，求取地震子波和确定反射系数时可能产生误差，提高叠前地震数据的纵向分辨率的效果较差。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种叠前地震数据的处理方法及设备。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种叠前地震数据的处理方法，所述方法包括：

获取所述偏移距道集信号；

对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，所述远偏移距道集信号所对应的偏移距道集为所述偏移距道集信号所对应的偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道，所述n大于5；

在所述补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号；

根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波；

将预设期望子波与所述道集零相位子波相除得到反子波；

将所述反子波与每个所述偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。

可选的，所述对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，包括：

在所述偏移距道集信号中获取信噪比最大值的偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集；

对所述标准道集对应的所述标准道集信号进行时频展开得到第一频谱组；

获取所述第一频谱组的平均值得到期望频谱；

将所述远偏移距道集信号进行时频展开得到第二频谱组；

对所述第二频谱组进行频谱归一化得到归一化后的频谱；

获取所述归一化后的频谱对应的时频谱；

将所述时频谱与所述期望频谱逐点比较进行补偿得到补偿后的时频谱；

对所述补偿后的时频谱进行带通滤波得到去除噪声的时频谱；

对所述去除噪声的时频谱进行逆变换得到所述补偿后的远偏移距道集信号；

获取所述补偿后的偏移距道集信号。

可选的，所述根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波，包括：

获取所述待测偏移距道集信号的对数谱序列；

获取所述对数谱序列中井旁道时间域的对数谱序列；

对所述井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波得到地震子波的对数谱序列；

对所述地震子波的对数谱序列进行快速傅立叶变换得到地震子波频域上的对数谱；

根据所述地震子波频域上的对数谱获取频域上的道集混合相位子波w(ω)；

将所述道集混合相位子波w(ω)的相位设置为零得到频域上的道集零相位子波；

对所述频域上的道集零相位子波进行快速傅立叶逆变换得到时域上的所述道集零相位子波。

可选的，所述预设期望子波为雷克子波、余氏子波或用户手动定义。

另一方面，提供了一种叠前地震数据的处理设备，所述叠前地震数据的处理设备包括：

第一获取单元，用于获取所述偏移距道集信号；

第二获取单元，用于对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，所述远偏移距道集信号所对应的偏移距道集为所述偏移距道集信号所对应的偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道，所述n大于5；

选取单元，用于在所述补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号；

确定单元，用于根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波；

第三获取单元，用于将预设期望子波与所述道集零相位子波相除得到反子波；

第四获取单元，用于将所述反子波与每个所述偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。

可选的，所述第二获取单元包括：

第一获取模块，用于在所述偏移距道集信号中获取信噪比最大的偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集；

第一展开模块，用于对所述标准道集对应的所述标准道集信号进行时频展开得到第一频谱组；

第二获取模块，用于获取所述第一频谱组的平均值得到期望频谱；

第二展开模块，用于将所述远偏移距道集信号进行时频展开得到第二频谱组；

归一化模块，用于对所述第二频谱组进行频谱归一化得到归一化后的频谱；

第三获取模块，用于获取所述归一化后的频谱对应的时频谱；

补偿模块，用于将所述时频谱与所述期望频谱逐点比较进行补偿得到补偿后的时频谱；

第一滤波模块，用于对所述补偿后的时频谱进行带通滤波得到去除噪声的时频谱；

第一逆变换模块，用于对所述去除噪声的时频谱进行逆变换得到所述补偿后的远偏移距道集信号；

第四获取模块，用于获取所述补偿后的偏移距道集信号。

可选的，所述确定单元包括：

第五获取模块，用于获取所述待测偏移距道集信号的对数谱序列；

第六获取模块，用于获取所述对数谱序列中井旁道时间域的对数谱序列；

第二滤波模块，用于对所述井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波得到地震子波的对数谱序列；

变换模块，用于对所述地震子波的对数谱序列进行快速傅立叶变换得到地震子波频域上的对数谱；

第七获取模块，用于根据所述地震子波频域上的对数谱获取频域上的道集混合相位子波w(ω)；

第八获取模块，用于将所述道集混合相位子波w(ω)的相位设置为零得到频域上的道集零相位子波；

第二逆变换模块，用于对所述频域上的道集零相位子波进行快速傅立叶逆变换得到时域上的所述道集零相位子波。

可选的，所述预设期望子波为雷克子波、余氏子波或用户手动定义。

本发明提供的了一种叠前地震数据的处理方法及设备，针对叠前地震数据利用时频分析的方法，补偿远偏移距道集丢失的高频信息，确定道集零相位子波，然后通过将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波，进行褶积得到分辨率高的叠前地震数据，道集零相位子波的确定有效地保证了地震子波对数谱和反射系数对数谱的分离，因此，减少了求取地震子波和确定反射系数时产生的误差，有效地提高叠前地震数据的纵向分辨率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法所涉及的对远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法所涉及的获取偏移距道集信号中的远偏移距道集信号方法的流程图；

图4是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法所涉及的对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法所涉及的根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波方法的流程图；

图6是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法所涉及的获取待测偏移距道集信号的对数谱序列方法的流程图；

图7是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理设备的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理设备的第二获取单元的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理设备的确定单元的结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在地震数据处理中，当地下介质的产状不是水平的时，反射地震的同相轴会发生偏移，不能反映该处地下介质的真实产状，这时要求在地震数据处理时进行偏移归位。偏移有两种方式：叠加之前偏移和叠加之后偏移，前者叫做叠前地震数据，后者叫做叠后地震数据。

本发明实施例提供一种叠前地震数据的处理方法。该方法如图1所示，包括：

步骤101、获取偏移距道集信号。

步骤102、对偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，远偏移距道集信号所对应的偏移距道集为偏移距道集信号所对应的偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道，其中，n大于5。

步骤103、在补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号。

步骤104、根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波。

步骤105、将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波。

步骤106、将反子波与每个偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。

综上所述，本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法，针对叠前地震数据利用时频分析的方法，补偿远偏移距道集丢失的高频信息，确定道集零相位子波，然后通过将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波，进行褶积得到分辨率高的叠前地震数据，道集零相位子波的确定有效地保证了地震子波对数谱和反射系数对数谱的分离，因此，减少了求取地震子波和确定反射系数时产生的误差，有效地提高叠前地震数据的纵向分辨率。

需要说明的是，步骤102，如图2所示，具体包括：

步骤1021、获取偏移距道集信号中的远偏移距道集信号。

如图3所示，具体包括：

步骤1021a、获取偏移距道集信号对应的偏移距道集。

在地震勘探野外数据采集中，激发点指的是地震波的激发位置，而检波器主要是用于叠前地震数据的采集。偏移距指的是激发点到最近的检波器组中心的距离。该偏移距道集信号指的是激发点到最近的检波器组中心的不同距离上的道集信号。

将偏移距道集按照激发点到最近的检波器组中心的距离从小到大排列，示例的，该偏移距道集信号对应的偏移距道集按照激发点到最近的检波器组中心的距离从小到大排列后的标号为道1至道50。

步骤1021b、在偏移距道集信号对应的偏移距道集中确定远偏移距道集。

偏移距道集的距离按照从大到小的顺序排列后，取偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道作为远偏移距道集。示例的，本发明实施例中n可以取6，那么远偏移距道集就是道45至道50。

步骤1021c、获取远偏移距道集对应的远偏移距道集信号。

本发明实施例中的远偏移距道集是道45至道50，即就获取这6个远偏移距道集对应的远偏移距道集信号。

步骤1022、对偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号。

如图4所示，具体包括：

步骤1022a、在偏移距道集信号中获取信噪比最大的偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集。

叠前地震数据信噪比和分辨率的高低是衡量叠前地震数据质量的重要指标之一，通过评价叠前地震数据的信噪比和分辨率，来检测叠前地震数据处理的效果。信噪比是分辨率的基础，分辨率是由信噪比定义的。叠前地震数据的分辨率随信噪比的增加而增加，信噪比高，则分辨率就高。因此选取信噪比高的道作为标准道。如果偏移距道集信号的信噪比是最大值，就将该偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集。

步骤1022b、对标准道集对应的标准道集信号进行时频展开得到第一频谱组。

对标准道集对应的标准道集信号进行时频展开有多种方法，如傅立叶变换、短时傅立叶(Gabor)变换等。其中，傅立叶变换可以反映信号的整体特征，将信号分解成幅值谱，显示与频率对应的幅值大小，不提供有关谱分量的时间局部化信息。短时傅立叶变换是一种线性的时频分析方法，反映分析信号在局部时间范围内的频率特征。在很长时间内成了非平稳信号分析的一种有力和标准的工具。本实施例中可以采用短时傅立叶变换对标准道集对应的标准道集信号进行时频展开。

需要说明的是，当采用Gabor变换进行时频展开时，得到的第一频谱图上的任意一点满足公式：

$\mathrm{STFT}(\mathrm{\τ},f)={\∫}_{-\∞}^{\∞}\left[h\left(t\right)g(t-\mathrm{\τ})\right]e^{-i2\mathrm{\πft}}\mathrm{dt}---\left(1\right)$

其中，h表示信号函数，g表示分析窗函数，τ表示时间，f表示频率。

Gabor变换的基本思想是：假定非平稳信号在分析窗函数g(t)的一个短的时间间隔内是平稳(伪平稳)的，并且移动分析窗函数，使h(t)g(t-τ)在不同的有限时间宽度内分为不同的伪平稳信号，从而计算出不同时刻的功率谱。即随着τ的改变，g所确定的“短时间窗”在时间轴上不断移动，对h(t)的局部进行傅立叶谱分析，STFT(τ,f)基本上反映了h(t)在时刻τ，频率f的“信号成分”的相对含量。也就是说，可以同时提供时域和频域局部化的信息。

步骤1022c、获取第一频谱组的平均值得到期望频谱。

示例的，通过Gabor变换对标准道集对应的标准道集信号进行时频展开可以得到标准道集信号的第一频谱图，该第一频谱图表示的是标准道集信号在某个频率上的幅值大小，根据该第一频谱图获取标准道集信号在所有频率上的幅值，即第一频谱组，取第一频谱组的幅值平均值，得到期望频谱。

步骤1022d、将远偏移距道集信号进行时频展开得到第二频谱组。

示例的，通过Gabor变换把欲补偿的远偏移距道集信号进行时频展开可以得到欲补偿的远偏移距道集信号的第二频谱图，获取欲补偿的远偏移距道集信号在所有频率上的幅值，即第二频谱组。

步骤1022e、对第二频谱组进行频谱归一化得到归一化后的频谱。

对欲补偿的远偏移距道集信号的第二频谱图所对应的第二频谱组进行频谱归一化，就是要把该第二频谱组经过处理后限制到需要的一定范围内，以便后续数据能够被方便处理。该频谱归一化可以将能量的最大值作为参考标准对第二频谱组进行频谱归一化。示例的，第二频谱图中有五个频率，对应的五个幅值是{A₁，A₂，A₃，A₄，A₅}，其中，A₃是最大的幅值，那么进行归一化后变为新的一组数据{A₁/A₃，A₂/A₃，1，A₄/A₃，A₅/A₃}。

步骤1022f、获取归一化后的频谱对应的时频谱。

根据第二频谱组进行归一化后的频谱得到欲补偿的远偏移距道集信号所对应的时频谱，该时频谱指的是欲补偿的远偏移距道集信号的时间、频率和振幅的三维频谱图，该频谱图以频率为横坐标，以振幅为纵坐标，以时间为斜轴，在视觉上是一种立体频谱。示例的，三维频谱图中的某一点用(f₀，t₀，A₀)表示，即代表的是欲补偿的远偏移距道集信号在频率f₀，时间t₀的振幅是A₀。

步骤1022g、将时频谱与期望频谱逐点比较进行补偿得到补偿后的时频谱。

将欲补偿的远偏移距道集信号对应的时频谱的每一点与标准道集信号对应的期望频谱的每一点进行比较，补偿远偏移距道集所丢失的高频信息，获得补偿后远偏移距道集信号的时频谱。

步骤1022i、将补偿后的时频谱进行带通滤波得到去除噪声的时频谱。

对补偿后远偏移距道集信号的时频谱去噪，以减少外界信号的干扰，示例的，可以通过带通滤波来滤除通带以外的噪声，以得到去除噪声的时频谱。

步骤1022j、对去除噪声的时频谱进行逆变换得到补偿后的远偏移距道集信号。

对去除噪声的补偿后远偏移距道集信号的时频谱进行逆变换，得到补偿后的远偏移距道集信号。逆变换就是将去除噪声的补偿后远偏移距道集信号对应的频域上的图转换为时域上的图，即将信号在不同频率上的分布图转换为信号在不同时间上的变化图。该逆变换可以是Gabor逆变换。

步骤1022k、获取补偿后的偏移距道集信号。

补偿后的偏移距道集信号包括偏移距道集信号中的未补偿的偏移距道集信号和补偿后的远偏移距道集信号。

可选的，步骤103可以在补偿后的偏移距道集信号中随机选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号。该多个偏移距道可以是连续的，也可以是不连续的。

步骤104，如图5所示，具体包括：

步骤1041、获取待测偏移距道集信号的对数谱序列。

如图6所示，步骤1041具体包括：

步骤1041a、获取待测偏移距道集信号的褶积模型。

由震源所激发出的波是一个脉冲波，包括高频成分和低频成分。该脉冲波在传播过程中由于大地滤波的作用，发生了复杂的变化，高频成分逐渐降低，而低频成分基本不变。因此在传播一定距离后，该脉冲波变成了具有一定延续时间且相对比较稳定的波形，本发明实施例称其为地震子波。

叠前地震数据对应的数学模型是褶积模型，褶积模型只在一维空间上讨论问题，其假设前提是地层在横向上稳定不变，地震反射特征只与地层介质的层状结构性质有关，从而可在地层界面的法线方向上研究问题。若地震波以脉冲bδ(t)形式激发，经过地层时无吸收、透射和多次反射等因素的影响，而且整个传播过程不存在随机干扰，得到理想输出为：x(t)＝bδ(t)*ζ(t)＝bζ(t)，其中，ζ(t)表示反射系数序列。这时得到的输出实际上就是反射系数序列，同实际地震记录相比，它有很高的分辨率，高频十分丰富。

但是上述理想输出是无法实现的，它与实际情况相差甚远，实际应用中，叠前地震数据是由有效波和干扰波即噪声组成的。因此待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列之间的关系用褶积模型表示为：

x(t)＝w(t)*ζ(t)+n(t)                  (2)

其中，x(t)表示待测偏移距道集信号，w(t)表示地震子波，ζ(t)表示反射系数序列，n(t)表示噪声。

步骤1041b、获取待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的频域表达式。

在本发明实施例中，可以忽略待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的褶积模型中的噪声项n(t)，所述待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列在频域上表示为：

x(w)＝w(w)ζ(w)                (3)

步骤1041c、获取待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的频域表达式所对应的线性系统表达式。

通过对获取待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的频域表达式取对数，转化为线性系统的表达式为：

ln x(w)＝ln w(w)+ln ζ(w)                (4)

步骤1041d、获取待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的线性系统表达式对应的时域表达式。

将待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的线性系统的表达式作傅立叶逆变换后的时域表达式为：

$\tilde{x}\left(t\right)=\tilde{w}\left(t\right)+\widetilde{\mathrm{\ζ}}\left(t\right)---\left(5\right)$

步骤1041e、获取待测偏移距道集信号、地震子波和反射系数序列的对数谱序列。

时域表达式(5)中的分别称作待测偏移距道集信号w(t)，地震子波x(t)和反射系数序列ζ(t)的对数谱序列。

步骤1042、获取对数谱序列中井旁道时间域的对数谱序列。

地震子波的确定方法有多种，如公式给定法、用测井资料求取法等。公式给定法指的是已知地震子波的主频，由公式直接给出子波，例如雷克子波等；用测井资料求取法指的是通过对井旁道的待测偏移距道集信号和反射系数进行快速傅立叶变换后，得到地震子波的频谱，再进行快速傅立叶逆变换得到地震子波。井旁道即井旁地震道，指的是在井旁接收到人工震源发出的地震波的位置。示例的，本实施例中采用测井资料求取法来求取地震子波。

步骤1043、对井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波得到地震子波的对数谱序列。

信号波形线条能够反映信号的“平滑度”，地震子波的信号波形线条在原点附近比较平滑，反射系数序列的信号波形线条在远离原点的位置比较平滑，由于地震子波和反射系数序列“平滑度”的差别，地震子波的对数谱一般在原点附近，而反射系数序列的对数谱远离原点，因此，可以采用低通滤波器对对数谱中的地震子波和反射系数序列实现分离，即对井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波来得到地震子波的对数谱序列，相当于在零值附近进行截取得到地震子波的对数谱序列

步骤1044、对地震子波的对数谱序列进行快速傅立叶变换得到地震子波频域上的对数谱。

对地震子波的对数谱序列做快速傅立叶变换，得到地震子波频域上的对数谱

步骤1045、根据地震子波频域上的对数谱获取频域上的道集混合相位子波w(ω)。

地震子波频率上的对数谱序列和地震子波的频谱w(ω)之间的关系为：

$\hat{w}\left(\mathrm{\ω}\right)=\ln w\left(\mathrm{\ω}\right)=\ln \left|w\left(\mathrm{\ω}\right)\right|+i{\mathrm{\φ}}_w---\left(6\right)$

获取地震子波的频谱w(ω)的振幅和相位，表达式为：

$\left|w\left(\mathrm{\ω}\right)\right|=e^{\mathrm{real}\left(\hat{w}\left(\mathrm{\ω}\right)\right)},{\mathrm{\φ}}_w=\mathrm{imag}\left(\hat{w}\left(\mathrm{\ω}\right)\right)---\left(7\right)$

根据地震子波的频谱w(ω)的振幅|w(ω)|和相位φ_w，得到地震子波的频谱w(ω)，表达式为：

real(w(ω))＝|w(ω)|×cos(φ_w)

imag(w(ω))＝|w(ω)|×sin(φ_w)                       (8)

当φ_w不为零时，w(ω)为道集混合相位子波。

地震子波根据其物理可实现性分为物理可实现子波和物理不可实现子波，其中，物理可实现子波包括最小相位子波、最大相位子波和混合相位子波。最小相位子波的能量主要集中在前端，地震子波为一脉冲波，一般是最小相位子波；最大相位子波的能量主要集中在尾部；混合相位子波的能量主要集中在中部。物理不可实现子波为零相位子波，零相位子波的能量集中在中间且对称，在地震处理过程中，可以经过子波整形处理使其成为零相位子波。在相同的频带宽度下，零相位子波的旁瓣小，能量集中在较窄的时间范围内，纵向分辨率高。本发明实施例优选零相位子波处理叠前地震数据的纵向分辨率。

步骤1046、将道集混合相位子波w(ω)的相位设置为零得到频域上的道集零相位子波。

令地震子波的频谱w(ω)的相位φ_w为0，获取频域上的道集零相位子波。示例的，将φ_w＝0带入公式(8)中，可以得到：

real(w(ω))＝|w(ω)|×1＝|w(ω)|              (9)

imag(w(ω))＝|w(ω)|×0＝0

因此，得到w(ω)的实部和虚部，从而确定道集零相位子波。

步骤1047、对频域上的道集零相位子波进行快速傅立叶逆变换得到时域上的道集零相位子波。

对频域上的道集零相位子波w(ω)做快速傅立叶逆变换，就得到井旁道提取的零相位子波w₀(t)。

步骤105中的预设期望子波为雷克子波、余氏子波或用户手动定义。示例的，假设期望子波为f(t)，反子波为w′(t)，则获取反子波的计算公式为：

$w^{\′}\left(t\right)=\frac{f\left(t\right)}{w_0\left(t\right)}---\left(10\right)$

综上所述，本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理方法，针对叠前地震数据利用时频分析的方法，补偿远偏移距道集丢失的高频信息，确定道集零相位子波，然后通过将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波，进行褶积得到分辨率高的叠前地震数据，道集零相位子波的确定有效地保证了地震子波对数谱和反射系数对数谱的分离，因此，减少了求取地震子波和确定反射系数时产生的误差，有效地提高叠前地震数据的纵向分辨率。

本发明实施例提供一种叠前地震数据的处理设备60，该叠前地震数据包括：偏移距道集信号，如图7所示，该设备60包括：

第一获取单元601，第二获取单元602，选取单元603，确定单元604，第三获取单元605和第四获取单元606。

第一获取单元601，用于获取偏移距道集信号。

第二获取单元602，用于对偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，远偏移距道集信号所对应的偏移距道集为偏移距道集信号所对应的偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道，其中，n大于5。

选取单元603，用于在补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号。

确定单元604，用于根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波。

第三获取单元605，用于将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波，该预设期望子波为雷克子波、余氏子波或用户手动定义。

第四获取单元606，用于将反子波与每个偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。

综上所述，本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理设备，针对叠前地震数据利用时频分析的方法，通过第二获取单元补偿远偏移距道集丢失的高频信息，确定单元确定道集零相位子波，然后将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波，进行褶积得到分辨率高的叠前地震数据，确定单元中的道集零相位子波的确定有效地保证了地震子波对数谱和反射系数对数谱的分离，因此，减少了求取地震子波和确定反射系数时产生的误差，有效地提高叠前地震数据的纵向分辨率。

需要说明的是，该第二获取单元602，如图8所示，包括：

第一获取模块6021，第一展开模块6022，第二获取模块6023，第二展开模块6024，归一化模块6025，第三获取模块6026，补偿模块6027，第一滤波模块6028，第一逆变换模块6029和第四获取模块6030。

第一获取模块6021，用于在偏移距道集信号中获取信噪比最大的偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集。

第一展开模块6022，用于对标准道集对应的标准道集信号进行时频展开得到第一频谱组。

第二获取模块6023，用于获取第一频谱组的平均值得到期望频谱。

第二展开模块6024，用于将远偏移距道集信号进行时频展开得到第二频谱组。

归一化模块6025，用于对第二频谱组进行频谱归一化得到归一化后的频谱。

第三获取模块6026，用于获取归一化后的频谱对应的时频谱。

补偿模块6027，用于将时频谱与期望频谱逐点比较进行补偿得到补偿后的时频谱。

第一滤波模块6028，用于对补偿后的时频谱进行带通滤波得到去除噪声的时频谱。

第一逆变换模块6029，用于对去除噪声的时频谱进行逆变换得到补偿后的远偏移距道集信号。

第四获取模块6030，用于获取所述补偿后的偏移距道集信号。

该确定单元604，如图9所示，包括：

第五获取模块6041，第六获取模块6042，第二滤波模块6043，变换模块6044，第七获取模块6045，第八获取模块6046和第二逆变换模块6047。

第五获取模块6041，用于获取待测偏移距道集信号的对数谱序列。

第六获取模块6042，用于获取对数谱序列中井旁道时间域的对数谱序列。

第二滤波模块6043，用于对井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波得到地震子波的对数谱序列。

变换模块6044，用于对地震子波的对数谱序列进行快速傅立叶变换得到地震子波频域上的对数谱。

第七获取模块6045，用于根据地震子波频域上的对数谱获取频域上的道集混合相位子波w(ω)。

第八获取模块6046，用于将道集混合相位子波w(ω)的相位设置为零得到频域上的道集零相位子波。

第二逆变换模块6047，用于对频域上的道集零相位子波进行快速傅立叶逆变换得到时域上的道集零相位子波。

综上所述，本发明实施例提供的一种叠前地震数据的处理设备，针对叠前地震数据利用时频分析的方法，通过第二获取单元补偿远偏移距道集丢失的高频信息，确定单元确定道集零相位子波，然后将预设期望子波与道集零相位子波相除得到反子波，进行褶积得到分辨率高的叠前地震数据，确定单元中的道集零相位子波的确定有效地保证了地震子波对数谱和反射系数对数谱的分离，因此，减少了求取地震子波和确定反射系数时产生的误差，有效地提高叠前地震数据的纵向分辨率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备，单元和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种叠前地震数据的处理方法，其特征在于，所述叠前地震数据包括：偏移距道集信号，所述方法包括：

获取所述偏移距道集信号；

对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，所述远偏移距道集信号所对应的偏移距道集为所述偏移距道集信号所对应的偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道，所述n大于5；

在所述补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号；

根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波；

将预设期望子波与所述道集零相位子波相除得到反子波；

将所述反子波与每个所述偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，包括：

在所述偏移距道集信号中获取信噪比最大的偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集；

对所述标准道集对应的所述标准道集信号进行时频展开得到第一频谱组；

获取所述第一频谱组的平均值得到期望频谱；

将所述远偏移距道集信号进行时频展开得到第二频谱组；

对所述第二频谱组进行频谱归一化得到归一化后的频谱；

获取所述归一化后的频谱对应的时频谱；

将所述时频谱与所述期望频谱逐点比较进行补偿得到补偿后的时频谱；

对所述补偿后的时频谱进行带通滤波得到去除噪声的时频谱；

对所述去除噪声的时频谱进行逆变换得到所述补偿后的远偏移距道集信号；

获取所述补偿后的偏移距道集信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波，包括：

获取所述待测偏移距道集信号的对数谱序列；

获取所述对数谱序列中井旁道时间域的对数谱序列；

对所述井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波得到地震子波的对数谱序列；

对所述地震子波的对数谱序列进行快速傅立叶变换得到地震子波频域上的对数谱；

根据所述地震子波频域上的对数谱获取频域上的道集混合相位子波w(ω)；

将所述道集混合相位子波w(ω)的相位设置为零得到频域上的道集零相位子波；

对所述频域上的道集零相位子波进行快速傅立叶逆变换得到时域上的所述道集零相位子波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预设期望子波为雷克子波、余氏子波或用户手动定义。

5.一种叠前地震数据的处理设备，其特征在于，所述叠前地震数据包括：偏移距道集信号，所述设备包括：

第一获取单元，用于获取所述偏移距道集信号；

第二获取单元，用于对所述偏移距道集信号中的远偏移距道集信号进行频谱补偿得到补偿后的偏移距道集信号，所述远偏移距道集信号所对应的偏移距道集为所述偏移距道集信号所对应的偏移距道集中偏移距数值较大的n个偏移距道，所述n大于5；

选取单元，用于在所述补偿后的偏移距道集信号中选取多个偏移距道集信号作为待测偏移距道集信号；

确定单元，用于根据待测偏移距道集信号确定道集零相位子波；

第三获取单元，用于将预设期望子波与所述道集零相位子波相除得到反子波；

第四获取单元，用于将所述反子波与每个所述偏移距道的信号分别褶积得到处理后的叠前地震数据。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二获取单元包括：

第一获取模块，用于在所述偏移距道集信号中获取信噪比最大的偏移距道集信号所对应的偏移距道集作为标准道集；

第一展开模块，用于对所述标准道集对应的所述标准道集信号进行时频展开得到第一频谱组；

第二获取模块，用于获取所述第一频谱组的平均值得到期望频谱；

第二展开模块，用于将所述远偏移距道集信号进行时频展开得到第二频谱组；

归一化模块，用于对所述第二频谱组进行频谱归一化得到归一化后的频谱；

第三获取模块，用于获取所述归一化后的频谱对应的时频谱；

补偿模块，用于将所述时频谱与所述期望频谱逐点比较进行补偿得到补偿后的时频谱；

第一滤波模块，用于对所述补偿后的时频谱进行带通滤波得到去除噪声的时频谱；

第一逆变换模块，用于对所述去除噪声的时频谱进行逆变换得到所述补偿后的远偏移距道集信号；

第四获取模块，用于获取所述补偿后的偏移距道集信号。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述确定单元包括：

第五获取模块，用于获取所述待测偏移距道集信号的对数谱序列；

第六获取模块，用于获取所述对数谱序列中井旁道时间域的对数谱序列；

第二滤波模块，用于对所述井旁道时间域的对数谱序列进行低通滤波得到地震子波的对数谱序列；

变换模块，用于对所述地震子波的对数谱序列进行快速傅立叶变换得到地震子波频域上的对数谱；

第七获取模块，用于根据所述地震子波频域上的对数谱获取频域上的道集混合相位子波w(ω)；

第八获取模块，用于将所述道集混合相位子波w(ω)的相位设置为零得到频域上的道集零相位子波；

第二逆变换模块，用于对所述频域上的道集零相位子波进行快速傅立叶逆变换得到时域上的所述道集零相位子波。

8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，

所述预设期望子波为雷克子波、余氏子波或用户手动定义。