CN105911585B - 一种地震记录规则干扰波的提取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地震资料处理领域，尤其涉及一种地震记录规则干扰波的提取方法及装置。该方法包括：获取预设滑动窗内的叠前地震记录；对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录；计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数；根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录。本申请实施例的方法能有效的实现对干扰波的提取，为地震资料的解释奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及地震资料处理领域，尤其涉及一种地震记录规则干扰波的提取方法及装置。
背景技术
在采集野外实际地震数据包含着丰富的信息，除了能够反映地下构造的有效反射波，通常地震记录上还包含着各种各样的干扰波。干扰波可分为两种，具有明显传播规律的规则干扰波，如声波、面波，多次波等，和没有明显传播规律性的随机干扰波。干扰波的存在会降低有效波的质量，影响我们对地下地质目标的认识，所以，如何在对地震记录上的有效反射波没有明显伤害的同时，将地震记录中的干扰波去除，从而提高有效信号的分辨率，始终是地震资料处理中的一个关键问题。
目前，根据不同的地震波属性，有很多种规则干扰波提取或压制方法，如中值滤波法、F-K滤波法、τ-p变换法、矢量合成法、极化分析法、带通滤波法等。其中，中值滤波法、F-K滤波法、τ-p变换法主要是利用了规则干扰波和有效波的视速度差异；矢量合成法和极化分析法利用了规则干扰波和有效波的偏振特性的不同；带通滤波法则是根据规则干扰波和有效波分布的频率不同进行分离。
上述规则干扰波提取方法都是基于规则干扰波和有效波在视速度、偏振特性和频率等属性方面的明显差异，当规则干扰波和有效波的上述属性差异很小或者没有差异，上述方法就不能对干扰波进行有效提取或压制。因此，如何有效的提取地震记录中的规则干扰波仍是目前地震资料处理中亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种地震记录规则干扰波的提取方法及装置，以有效的提取地震记录中的规则干扰波。
为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种地震记录规则干扰波的提取方法，所述方法包括：
获取预设滑动窗内的叠前地震记录；
对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录；
计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的相似权系数和能量权系数；
根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；其中，所述叠加地震道为提取的规则干扰波；
根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录；其中，所述剩余地震记录为去除规则干扰波的地震记录。
进一步地，在根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录之后，所述方法还包括：
逐步减小所述滑动窗的大小，对所述剩余地震记录进行规则干扰波去除处理。
进一步地，采用以下计算公式获得所述时移排齐处理后地震记录中心道对应的叠加地震道：
其中，s(t)表示叠加地震道；表示地震道每个采样点对应的相似权系数；表示地震道每个采样点对应的能量权系数；uk(t)表示时移排齐处理后的地震记录上第k道地震道在时间样点序号为t时的振幅值；k表示地震道的序号；M1表示滑动窗内地震记录的道数；t表示时间样点序号，N为每道地震记录的时间采样点数。
进一步地，根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录，包括：
对所述叠加地震道进行反时移校正处理，获得反时移校正处理后的叠加地震道；
根据所述叠前地震记录和所述反时移校正处理后的叠加地震道，获取振幅匹配系数；
根据所述振幅匹配系数对所示叠加地震道进行振幅匹配处理，利用所述叠前地震记录减去振幅匹配处理后的叠加地震道，获得剩余地震记录。
进一步地，采用以下公式计算振幅匹配系数：
其中，aj为第j道的振幅匹配系数，uji为第j道叠前地震记录第i个采样点的振幅值，si为第j道地震记录对应的叠加地震道第i个采样点的振幅值，ib和ie为振幅计算时窗的起止样点序号。
进一步地，计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的相似权系数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的相关系数；
根据所述地震道的相关系数计算所述地震道中心采样点的相似权系数；
对所述地震道中心采样点的相似权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的相似权系数计算所述地震道每个采样点对应的相似权系数。
进一步地，采用以下公式计算所述地震道的相关系数：
其中，k和j是滑动窗内地震道的序号，M1是滑动窗内地震记录道数，i是滑动窗内的时间样点序号，ib和ie分别是当前滑动窗第一个和最后一个时间样点序号，uk(i)为第k道第i个时间样点的振幅值,uj(i)为第j道第i个时间样点的振幅值,Ck,j为第k道和第j道地震记录的相关系数。
进一步地，采用以下公式计算所述地震道中心采样点的相似权系数：
其中，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数，Ckj为第k道和第j道的互相关系数，Cjj和Ckk分别为第j道和第k道的自相关系数，ic为中心采样点的时间序号，为第k道在ic时间样点处的相似权系数。
进一步地，采用以下公式对所述地震道中心样点的相似权系数进行归一化处理：
其中，为第k道在ic时间样点处的相似权系数，为第j道在ic时间样点处的相似权系数，为第k道在ic时间样点处的归一化后的相似权系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
进一步地，计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的能量权系数，包括：
根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数；
根据所述能量滤波参数获得能量滤波算子；
根据所述能量滤波算子计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道中心采样点的能量权系数；
对所述地震道中心采样点的能量权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的能量权系数计算所地震道每个采样点对应的能量权系数。
进一步地，根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录中每一地震道的能量；
根据预设的能量比例阈值，将所述时移排齐处理后的地震记录中能量小于阈值的地震道去除；
计算所述时移排齐处理后的地震记录中剩余地震道的平均能量值，并根据所述每一地震道的能量与所述平均能量值计算所述时移排齐处理后的地震记录的能量标准偏差；
根据所述能量标准偏差获取能量滤波参数。
进一步地，采用以下公式计算所述能量滤波参数：
其中，e1、e2、e3和e4表示能量滤波参数，em表示平均能量值，σe表示能量标准偏差。
进一步地，采用以下公式计算所述能量滤波算子：
其中，e1、e2、e3和e4表示能量滤波参数，em表示平均能量值，ec表示地震道能量值。
进一步地，采用以下公式对所述地震道中心样点的能量权系数进行归一化处理：
其中，为第k道在ic时间样点处的能量权系数，为第j道在ic时间样点处的能量权系数，为第k道在ic时间样点处的归一化后的能量权系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
另一方面，本申请实施例还提供了一种地震记录规则干扰波的提取装置，所述装置包括：
获取单元，用于获取预设滑动窗内的叠前地震记录；
时移排齐处理单元，用于对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录；
计算单元，用于计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数；
加权叠加处理单元，用于根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；其中，所述叠加地震道为提取的规则干扰波；
剩余地震记录获取单元，用于根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录；其中，所述剩余地震记录为去除规则干扰波的地震记录。
本申请实施例提供了一种地震记录规则干扰波的提取方法及装置，该方法采用多道相关的方法计算获得滑动窗内地震道每个样点对应的相似权系数和能量权系数，然后再利用多相关叠加技术提取规则干扰波，从而可以获得去除规则干扰波的有效的地震记录。现有技术是利用干扰波和有效波在属性方面的明显差异实现干扰波的提取，本申请实施例的方法利用了干扰波自身的波形和能量的相关性，即使在规则干扰波和有效波的属性差异性很小或者没有差异时，也能实现对规则干扰波的提取。本申请实施例的方法能有效的实现了规则干扰波的提取，为地震资料的解释奠定了基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的地震记录规则干扰波的提取方法的示意图；
图2是本申请实施例的地震记录规则干扰波的提取装置的示意图；
图3是本申请一实施例的合成叠前记录的共炮点道集图；
图4是本申请一实施例的干扰波时移排齐后的地震记录图；
图5是本申请一实施例的时移排齐后的地震记录做镶边处理后的图；
图6是本申请一实施例的提取的干扰波的图；
图7是本申请一实施例的提取的干扰波做反时移校正后的图；
图8是本申请一实施例的去除规则干扰波后的剩余地震记录的图；
图9是本申请一实施例的野外实际地震记录的图；
图10是本申请一实施例的实际地震记录提取的线性干扰波场的图；
图11是本申请一实施例的实际地震记录去除线性干扰波场后的剩余地震记录的图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。
参考图1，本申请实施例提供了一种地震记录规则干扰波的提取方法，该方法包括：
S1、获取预设滑动窗内的叠前地震记录。
本申请实施例中，首先预设滑动窗的大小，即确定滑动窗内地震道的道数，然后通过射线追踪正演模拟的方法得到合成的叠前地震记录ur(t)，其中r＝1,…,M1，M1为当前滑动窗内地震记录道数，t为地震记录时间序号，t＝1,...,N，N为地震记录的时间采样点数。如图3所示为正演模拟的合成叠前地震记录的共炮点道集，其中地震记录道数为240道，时间采样点数为2000个。在本申请实施例中，叠前地震记录可以为野外的实际地震记录，也可以为模拟合成的地震记录，本申请实施例中并不限定。
S2、对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录。
本申请实施例中，对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录，包括：
确定所述叠前地震记录的干扰波的时距曲线；
根据所述干扰波的时距曲线对所述叠前地震记录进行处理，获得时移排齐处理后的地震记录。
本申请实施例中，所述干扰波的时距曲线可以根据不同类型的干扰波的特点，采用如下几种方式确定：
(1)如果干扰波出现的时间与空间位置无关，则干扰波的时距曲线T(r)可由时间常量Tc来确定，即T(r)＝Tc，r为地震道的序号，Tc为干扰波在地震记录上出现的时间常量；(2)如果干扰波为线性波场(如直达波)，则干扰波的时距曲线可由线性函数来确定，其中X(r)为序号为r的地震道对应的炮检距，V*为干扰波的视速度，T0为零炮检距对应的干扰波的出现时间；(3)如果干扰波为双曲型波场(如反射波)，则干扰波的时距曲线可由双曲函数来确定，其中X(r)为序号为r的地震道对应的炮检距，V为干扰波的传播速度，T0为零炮检距对应的干扰波在地震记录上出现的时间；(4)如果干扰波没有上述特征，则可以通过拾取每道地震记录上的干扰波同相轴来确定干扰波的时距曲线T(r)，其中r为地震道的序号。
根据确定的干扰波的时距曲线，对每道地震记录ur(t)做时移，每道地震记录的时移量ΔT(r)＝T(r)-Td，Td为时间常量，时移排齐后的干扰波同相轴被校正到该时间上。在本申请一实施例汇总，将Td设为150，则时移排齐后的干扰波同相轴被校正到该时间上，如图4为干扰波时移排齐后的地震记录。
在本申请另一实施例中，为减小边界效应，在步骤S2后，还包括对时移排齐处理后的地震记录进行镶边处理。如果采用的滑动窗道数为M1,则镶边道数为(M1-1)/2道，也就是在地震的第一道前面和最后一道后面，分别镶嵌(M1-1)/2道。地震记录的前(M1-1)/2道关于第1道镜像放置形成前边的镶边地震道；地震记录的后(M1-1)/2道关于最后一道镜像放置形成后边的镶边地震道，图5为对时移排齐后的地震记录做镶边处理的结果。
S3、计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数。
计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的相似权系数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录计算中地震道的相关系数；
根据所述地震道的相关系数计算所述地震道中心采样点的相似权系数；
对所述地震道中心采样点的相似权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的相似权系数计算所述地震道每个采样点对应的相似权系数。
本申请实施例中，可以采用以下公式计算所述地震道的相关系数：
其中，k和j是滑动窗内地震道的序号，M1是滑动窗内地震记录道数，i是滑动窗内的时间样点序号，ib和ie分别是当前滑动窗第一个和最后一个时间样点序号，uk(i)为第k道第i个时间样点的振幅值,uj(i)为第j道第i个时间样点的振幅值,Ck,j为第k道和第j道地震记录的相关系数。
本申请实施例中，在获得地震道的相关系数后，可以采用以下公式计算所述地震道中心采样点的相似权系数：
其中，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数，Ckj为第k道和第j道的互相关系数，Cjj和Ckk分别为第j道和第k道的自相关系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，为第k道在ic时间样点处的相似权系数。
本申请实施例中，可以采用以下公式对所述地震道中心采样点的相似权系数进行归一化处理：
其中，为第k道在ic时间样点处的相似权系数，为第j道在ic时间样点处的相似权系数，为第k道在ic时间样点处的归一化后的相似权系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
本申请实施例中，在时间方向上，滑动窗按照给定的时间步长滑动，逐个计算每一个滑动窗内每一道时间中心样点对应的相似权系数，在两个时窗的时间中心样点之间，利用线性插值计算每个样点对应的相似权系数其中，t为时间样点序号，t＝1,…,N，N为每道地震记录的时间采样点数，k是当前滑动窗内地震道的序号，k＝1,…M1，M1是当前滑动窗内地震道记录道数。
本申请实施例中，计算所述时移排齐处理后的地震记录计算中地震道每个采样点对应的能量权系数，包括：
根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数；
根据所述能量滤波参数获得能量滤波算子；
根据所述能量滤波算子计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道中心样点的能量权系数；
对所述地震道中心采样点的能量权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的能量权系数计算所述地震道每个采样点对应的能量权系数。
本申请实施例中，根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录中每一地震道的能量；
根据预设的能量比例阈值，将所述时移排齐处理后的地震记录中能量小于阈值的地震道去除；
计算所述时移排齐处理后的地震记录中剩余地震道的平均能量值，并根据所述每一地震道的能量与所述平均能量值计算所述时移排齐处理后的地震记录的能量标准偏差；
根据所述能量标准偏差获取能量滤波参数。
本申请实施例中，可以采用以下公式计算所述滑动窗的能量标准偏差σe，
其中，表示地震道的能量，i＝1,…M1，M1是当前滑动窗内地震道记录道数，em表示平均能量值。
本申请实施例中，可以采用以下公式计算所述能量滤波参数：
其中，e1、e2、e3和e4表示能量滤波参数，em表示平均能量值，σe表示能量标准偏差。
本申请实施例中，可以采用以下公式计算所述能量滤波算子：
其中，f(ec；em,σe)表示能量滤波算子，e1、e2、e3和e4表示能量滤波参数，ec表示当前地震道的能量，σe表示能量标准偏差。
本申请实施例中，可以采用以下公式计算所述滑动窗内地震道中心样点的能量权系数：
其中，为第k道在ic时间样点处的能量权系数，f(ec；em,σe)表示能量滤波算子，ic为当前滑动窗中心样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
本申请实施例中，可以采用以下公式对所述地震道中心采样点的能量权系数进行归一化处理：
其中，为第k道在ic时间样点处的能量权系数，为第j道在ic时间样点处的能量权系数，为第k道在ic时间样点处的归一化后的能量权系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
本申请实施例中，在时间方向上，滑动窗按照给定的时间步长滑动，逐个计算每一个滑动窗内每一道时间中心样点对应的能量权系数，在两个时窗的时间中心样点之间，利用线性插值方法计算每个采样点对应的能量权系数其中，t为时间样点序号，t＝1,…,N，N为每道地震记录的时间采样点数，k是当前滑动窗内地震道的序号，k＝1,…M1，M1是当前滑动窗内地震道总道数。
S4、根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；其中，所述叠加地震道为提取的规则干扰波。
本申请实施例中，可以采用以下计算公式获得所述时移排齐处理后地震记录中心道对应的叠加地震道：
其中，s(t)表示叠加地震道；表示地震道每个采样点对应的相似权系数；表示地震道每个采样点对应的能量权系数；uk(t)表示时移排齐处理后的地震记录上第k道地震道在时间样点序号为t时的振幅值；k表示地震道的序号；M1表示滑动窗内地震记录的道数；t表示时间样点序号，N为每道地震记录的时间采样点数。
根据地震波理论可知，地震记录来自同一激发源的规则干扰波，除了在视速度、偏振特性和频率等属性上具有相关性外，不同道上的干扰波的波形和能量也具有相关性。本申请实施例根据规则干扰波的这一特点，采用多道相关的方法计算出每道的波形相似权系数和能量权系数，然后应用多相关加权叠加技术从而可以有效的提取规则干扰波。如图6所示为本申请一实施例得到的叠加地震记录，即需要提取的干扰波。
S5、根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录；其中，所述剩余地震记录为去除规则干扰波的地震记录。
本申请实施例中，根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录，包括：
对所述叠加地震道进行反时移校正处理，获得反时移校正处理后的叠加地震道；
根据所述叠前地震记录和所述反时移校正处理后的叠加地震道，获取振幅匹配系数；
根据所述振幅匹配系数对所述叠加地震道进行振幅匹配处理，利用所述叠前地震记录减去振幅匹配处理后的叠加地震道，获得剩余地震记录。
本申请实施例中，可以根据步骤S2中确定的干扰波的时距曲线，对所示叠加地震道进行反时移校正，获得反时移校正处理后的叠加地震道。其中，时移量为ΔT(r)＝Td-T(r)，本申请实施例中，Td为150，如图7所示为提取的干扰波做反时移校正后的结果。
本申请实施例中，可以采用以下公式计算振幅匹配系数：
其中，aj为第j道的振幅匹配系数，uji为第j道叠前地震记录第i个采样点的振幅值，si为第j道地震记录对应的叠加地震道第i个采样点的振幅值，ib和ie为振幅计算时窗的起止样点序号。
本申请实施例中，根据所述振幅匹配系数对所述叠加地震道进行振幅匹配处理，然后用叠前地震记录减去振幅匹配处理后的叠加地震道，得到剩余地震记录，可以采用以下公式计算剩余地震记录：
rj(t)＝uj(t)-a·s(t),tb≤t≤te
其中，a表示振幅匹配系数，s(t)表示叠加地震道，uj(t)表示叠前地震记录，rj(t)表示剩余地震记录，j是滑动窗内地震道的序号，tb和te为地震记录相减应用时窗的起止时间。这样，就实现了将规则干扰波从叠前地震记录中分离出来的目的。如图8所述为将规则干扰波去除后的剩余地震记录。
在本申请一实施例中，在步骤S5之后，还包括：
逐步减小所述滑动窗的大小，对所述剩余地震记录进行规则干扰波去除处理。
本申请实施例中干扰波的提取是在预设的滑动窗内进行的，在开始进行干扰波提取时可以采用较大的滑动窗，从而将叠前地震记录上的干扰波的主要能量提取出来，然后再逐步减小滑动窗的大小，将剩余地震记录中的干扰波的残余能量逐步地提取出来，从而得到质量更好的有效波。如图9所示为野外实际地震记录，图10所示为本申请实施例的方法提取的线性干扰波场，如图11所示为本申请实施例的方法得到的去除线性干扰波后的剩余地震记录，从图中可以看出，本申请实施例可以有效的提取干扰波，从而为地震资料解释奠定基础。
另一方面，参考图2，本申请实施例还提供了一种地震记录规则干扰波的提取装置，所述装置包括：
获取单元21，用于获取预设滑动窗内的叠前地震记录；
时移排齐处理单元22，用于对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录；
计算单元23，用于计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数；
加权叠加处理单元24，用于根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；其中，所述叠加地震道为提取的规则干扰波；
剩余地震记录获取单元25，用于根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录；其中，所述剩余地震记录为去除规则干扰波的地震记录。
本实施例的装置的各组成部分分别用于实现前述实施例的方法的各步骤，由于在方法实施例中，已经对各步骤进行了详细说明，在此不再赘述。
本申请实施例提供了一种地震记录规则干扰波的提取方法及装置，该方法采用多道相关的方法计算获得滑动窗内地震道每个样点对应的相似权系数和能量权系数，然后再利用多相关叠加技术及振幅平滑相减技术提取规则干扰波，从而获得去除规则干扰波的有效的地震记录。现有技术是利用规则干扰波和有效波在属性方面的差异性实现对规则干扰波的提取，当规则干扰波和有效波的属性差异很小或没有差异时，现有技术的方法就不能对干扰波进行有效提取或压制；而本申请实施例的方法是利用了干扰波自身的波形和能量的相关性，因此即使规则干扰波和有效波的属性差异很小或没有差异，也可以利用干扰波自身波形和能量的相关性提取出规则干扰波。本申请实施例的方法能有效的实现对干扰波的提取，从而为地震资料的解释奠定了基础。
在一个或多个示例性的设计中，本申请实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种地震记录规则干扰波的提取方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预设滑动窗内的叠前地震记录；
对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录；
计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数；
根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；其中，所述叠加地震道为提取的规则干扰波；
根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录；其中，所述剩余地震记录为去除规则干扰波的地震记录；其中：
所述对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录，包括：
确定所述叠前地震记录的干扰波的时距曲线；
根据所述干扰波的时距曲线对所述叠前地震记录进行处理，获得时移排齐处理后的地震记录；
所述计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的相似权系数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的相关系数；
根据所述地震道的相关系数计算所述地震道中心采样点的相似权系数；
对所述地震道中心采样点的相似权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的相似权系数计算所述地震道每个采样点对应的相似权系数；
所述计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的能量权系数，包括：
根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数；
根据所述能量滤波参数获得能量滤波算子；
根据所述能量滤波算子计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道中心采样点的能量权系数；
对所述地震道中心采样点的能量权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的能量权系数计算所述地震道每个采样点对应的能量权系数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录之后，所述方法还包括：
逐步减小所述滑动窗的大小，对所述剩余地震记录进行规则干扰波提取处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下计算公式获得所述时移排齐处理后地震记录中心道对应的叠加地震道：
<mrow>
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其中，s(t)表示叠加地震道；表示地震道每个采样点对应的相似权系数；表示地震道每个采样点对应的能量权系数；uk(t)表示时移排齐处理后的地震记录上第k道地震道在时间样点序号为t时的振幅值；k表示地震道的序号；M1表示滑动窗内地震记录的道数；t表示时间样点序号，N为每道地震记录的时间采样点数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录，包括：
对所述叠加地震道进行反时移校正处理，获得反时移校正处理后的叠加地震道；
根据所述叠前地震记录和所述反时移校正处理后的叠加地震道，获取振幅匹配系数；
根据所述振幅匹配系数对所述叠加地震道进行振幅匹配处理，利用所述叠前地震记录减去振幅匹配处理后的叠加地震道，获得剩余地震记录。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算振幅匹配系数：
<mrow>
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<mi>i</mi>
</msub>
</mrow>
其中，aj为第j道的振幅匹配系数，uji为第j道叠前地震记录第i个采样点的振幅值，si为第j道地震记录对应的叠加地震道第i个采样点的振幅值，ib和ie为振幅计算时窗的起止样点序号。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算所述地震道的相关系数：
<mrow>
<msub>
<mi>C</mi>
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<mi>M</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</mrow>
其中，k和j是滑动窗内地震道的序号，M1是滑动窗内地震记录道数，i是滑动窗内的时间样点序号，ib和ie分别是当前滑动窗第一个和最后一个时间样点序号，uk(i)为第k道第i个时间样点的振幅值,uj(i)为第j道第i个时间样点的振幅值,Ck,j为第k道和第j道地震记录的相关系数。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算所述地震道中心采样点的相似权系数：
<mrow>
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</mrow>
其中，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数，Ckj为第k道和第j道的互相关系数，Cjj和Ckk分别为第j道和第k道的自相关系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，为第k道在ic时间样点处的相似权系数。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式对所述地震道中心采样点的相似权系数进行归一化处理：
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其中，为第k道在ic时间样点处的相似权系数，为第j道在ic时间样点处的相似权系数，为第k道在ic时间样点处的归一化后的相似权系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录中每一地震道的能量；
根据预设的能量比例阈值，将所述时移排齐处理后的地震记录中能量小于阈值的地震道去除；
计算所述时移排齐处理后的地震记录中剩余地震道的平均能量值，并根据所述每一地震道的能量与所述平均能量值计算所述时移排齐处理后的地震记录的能量标准偏差；
根据所述能量标准偏差获取能量滤波参数。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算所述能量滤波参数：
<mfenced open = "{" close = "">
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<mi>&sigma;</mi>
<mi>e</mi>
</msub>
</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
其中，e1、e2、e3和e4表示能量滤波参数，em表示平均能量值，σe表示能量标准偏差。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算所述能量滤波算子：
<mrow>
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<mo>(</mo>
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<mo>)</mo>
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<mo>=</mo>
<mfenced open = "{" close = "">
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<mn>4</mn>
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</mrow>
</mtd>
</mtr>
</mtable>
</mfenced>
</mrow>
其中，e1、e2、e3和e4表示能量滤波参数，em表示平均能量值，ec表示地震道能量值。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式对所述地震道中心采样点的能量权系数进行归一化处理：
<mrow>
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<mrow>
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<mi>W</mi>
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<mi>M</mi>
<mn>1</mn>
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</mrow>
其中，为第k道在ic时间样点处的能量权系数，为第j道在ic时间样点处的能量权系数，为第k道在ic时间样点处的归一化后的能量权系数，ic为当前滑动窗中心采样点的时间序号，k为滑动窗内地震道的序号，M1是当前滑动窗内地震记录道数。
13.一种地震记录规则干扰波的提取装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取预设滑动窗内的叠前地震记录；
时移排齐处理单元，用于对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录；
计算单元，用于计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数；
加权叠加处理单元，用于根据所述地震道的每个采样点对应的相似权系数和能量权系数，对所述时移排齐处理后的地震记录中地震道进行加权叠加处理，获得所述时移排齐处理后的地震记录中心道对应的叠加地震道；其中，所述叠加地震道为提取的规则干扰波；
剩余地震记录获取单元，用于根据所述叠前地震记录和所述叠加地震道，获取剩余地震记录；其中，所述剩余地震记录为去除规则干扰波的地震记录；其中：
其中：
所述对所述叠前地震记录进行干扰波时移排齐处理，获取时移排齐处理后的地震记录，包括：
确定所述叠前地震记录的干扰波的时距曲线；
根据所述干扰波的时距曲线对所述叠前地震记录进行处理，获得时移排齐处理后的地震记录；
所述计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的相似权系数，包括：
计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道的相关系数；
根据所述地震道的相关系数计算所述地震道中心采样点的相似权系数；
对所述地震道中心采样点的相似权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的相似权系数计算所述地震道每个采样点对应的相似权系数；
所述计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道每个采样点对应的能量权系数，包括：
根据所述时移排齐处理后的地震记录获取能量滤波参数；
根据所述能量滤波参数获得能量滤波算子；
根据所述能量滤波算子计算所述时移排齐处理后的地震记录中地震道中心采样点的能量权系数；
对所述地震道中心采样点的能量权系数进行归一化处理，并根据所述归一化处理后的能量权系数计算所述地震道每个采样点对应的能量权系数。
Priority Applications (1)
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