CN106707333A - 数字检波器的叠前去噪方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数字检波器的叠前去噪方法及装置，其包括对所述数字检波器接收的地震资料执行如下步骤：S1.在十字交叉域，压制高频噪音和倾斜干扰；S2.将资料转换到炮域，压制异常噪音；S3.在十字交叉域，压制随机噪音。本发明还提供了一种数字检波器的叠前去噪装置。该方法和装置通过多域多方法的去噪，能够很好地压制地震资料的高频噪音、线性噪音、随机噪音等多种噪音，提高了资料的信噪比，同时振幅保真度高，为后续的处理奠定了良好的基础。

Description

数字检波器的叠前去噪方法及装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探中的地震资料处理领域，更具体地，涉及数字检波器的叠前去噪技术。

背景技术

随着勘探开发的进一步发展，越来越多的区块采用数字检波器接收地震采集信号。大部分采用数字检波器的地震采集项目的特点是：单点数字检波器、小道间距。单个数字检波器接收的信号中含有大量高频噪音，资料处理时通常采用道组合的方式以达到去噪的功能。例如，杨照海(2008，单点数字检波器道组合技术，石油地球物理勘探)、徐海(2012，27(6)，空间高密度单点地震采集数据数字组合去噪研究，地球物理学进展)等人，都研究过野外小道间距接收(如5米)、室内进行检波器组合去噪。同时，由于采集成本高，大多只在资料信噪比较高的地区采用数字检波器接收。

对于采用单点数字检波器接收、较大道间距(如20米)的情况，则难以实现室内道组合压噪。因此，压制噪音、提高资料的信噪比，成为这种地震资料处理的核心所在，同时也是一个难题。

由于不能采用室内道组合的方式压制噪音，现有的解决此类问题的方法通常为异常噪音衰减、中值滤波等。其压制高频噪音的原理如下：对每一频率样点相邻的道，对振幅谱取得加权中值，用中值与频率样点的振幅值比较，如大于门槛值，则计算加权值；在频率空间域对所在的道衰减，得到噪声频谱，再对噪声频谱进行反变换，得到时间空间域噪声；将原记录减去噪声，除去频率域的异常值，变换计算包络道衰减记录中剩余的强能量干扰。

可见，该方法是基于原始单炮信噪比较高，特别是以异常噪音、高频噪音较少为基础的。如果高频噪音、异常噪音较多，通过该方法计算出的加权中值与频率样点的振幅值相差不大，则无法有效地压制噪音，从而影响后面的速度分析、叠加等地震资料处理流程，得到的结果难以用于之后的解释、反演等。

因此，需要一种针对超低信噪比的数字检波器地震资料的叠前去噪技术。

发明内容

为了更好地压制地震资料的噪音，提高信噪比，得到一个较高信噪比的叠加剖面，根据本公开的一方面，提出了一种数字检波器的叠前去噪方法，其包括对所述数字检波器接收的地震资料执行如下步骤：S1.在十字交叉域，压制高频噪音和倾斜干扰；S2.将资料转换到炮域，压制异常噪音；S3.在十字交叉域，压制随机噪音。

进一步地，在所述步骤S1中，将所述高频噪音当作线性噪音，利用三维FKK滤波技术，通过修改高频噪音的频率范围，来压制所述高频噪音；利用三维FKK滤波技术，来压制所述倾斜干扰。在所述步骤S2中，利用异常噪音衰减技术，来压制所述异常噪音。在所述步骤S3中，利用三维随机噪音衰减技术，来压制所述随机噪音。

优选地，在所述步骤S1之前还包括步骤S0：对所述地震资料定义观测系统，分析所述地震资料中各种噪音的频率、速度、振幅的特征。在所述步骤S3之后还包括步骤S4：将所述地震资料的炮记录输出。

根据本公开的另一方面，提出了一种数字检波器的叠前去噪装置，其包括依次连接的：高频噪音压制模块，其配置为在十字交叉域，将所述数字检波器接收的地震资料中的高频噪音当作线性噪音，利用三维FKK滤波技术，通过修改高频噪音的频率范围，来压制所述高频噪音；倾斜干扰压制模块，其配置为在十字交叉域，利用三维FKK滤波技术，来压制所述地震资料中的倾斜干扰；异常噪音压制模块，其配置为在炮域，利用异常噪音衰减技术，来压制所述地震资料中的异常噪音；随机噪音压制模块，其配置为在十字交叉域，利用三维随机噪音衰减技术，来压制所述地震资料中的随机噪音。

优选地，该装置还包括连接在所述高频噪音压制模块之前的资料输入模块、以及连接在所述随机噪音压制模块之后的资料输出模块，其中，所述资料输入模块配置为为所述地震资料定义观测系统，并将所述地震资料输入到所述高频噪音压制模块；所述资料输出模块配置为将所述随机噪音压制模块处理后的所述地震资料的炮记录输出。

优选地，该装置还包括连接在所述资料输入模块之后的资料分析模块，其配置为分析所述地震资料中各种噪音的频率、速度、振幅的特征，并将所述频率、速度、振幅的特征输出到所述高频噪音压制模块、所述倾斜干扰压制模块、所述异常噪音压制模块、以及所述随机噪音压制模块。

在数字检波器接收到的地震资料中，噪音主要包括线性噪音和异常噪音。其中，线性噪音即倾斜干扰；异常噪音包括高频噪音、随机噪音、强能量噪音、以及其它异常噪音。因此，本公开通过多域多方法的去噪，能够很好地压制地震资料的异常噪音和线性噪音，可用于超低信噪比的数字检波器的叠前去噪，提高了资料的信噪比，同时振幅保真度高，避免了有效信号的损失，为后续的处理奠定了良好的基础。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的数字检波器的叠前去噪方法的流程图。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的数字检波器的叠前去噪方法的流程图。

图3示出了根据本发明的另一个实施例的数字检波器的叠前去噪装置的示意性结构图。

图4为原始单炮记录的示意图。

图5为应用了本发明的数字检波器的叠前去噪方法或装置之后的单炮记录的示意图。

图6为图4的叠加剖面。

图7为图5的叠加剖面。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的一个实施例的数字检波器的叠前去噪方法的流程图。该方法包括对数字检波器接收的地震资料执行：

步骤S1，在十字交叉域，压制高频噪音和倾斜干扰。

步骤S2，将资料转换到炮域，压制异常噪音。

步骤S3，在十字交叉域，压制随机噪音。

经过对地震资料执行上述步骤S1-S3，分别在十字交叉域和炮域对噪音进行压制，可以有效地压制高频噪音、线性干扰、异常噪音、以及随机噪音，使得在各种噪音掩盖下的有效信号得到了明显地增强。

图2示出了根据本发明的另一个实施例的数字检波器的叠前去噪方法的流程图。该方法包括对数字检波器接收的地震资料执行：

步骤S0，资料输入和资料分析。输入定义了观测系统的资料；通过频率、速度、振幅等多个手段来分析各种噪音的频率、速度、振幅等特点，以便于后期的去噪处理。

步骤S1，在十字交叉域，压制高频噪音和倾斜干扰。根据数字检波器的特点，在十字交叉域把大量高频噪音当作线性噪音，利用三维FKK滤波技术，通过组合流程、修改参数的手段，能够很好地压制单点数字检波器接收到的高频噪音。同时，在十字交叉域，利用三维FKK滤波技术，能够有效地压制倾斜干扰。

步骤S2，将资料转换到炮域，压制异常噪音。在炮域，利用异常噪音衰减(AAA)的方法，例如，分频的中值滤波技术，来压制异常噪音。

步骤S3，在十字交叉域，压制随机噪音。在步骤S1和S2的基础上，再通过十字交叉域的三维随机噪音衰减(RNA)技术来压制随机噪音，进一步提高资料的信噪比。

步骤S4，资料输出。将噪音压制后的炮记录输出，以进行后续的相关处理。

图3示出了根据本发明的另一个实施例的数字检波器的叠前去噪装置的示意性结构图。该装置包括依次连接的资料输入模块、高频噪音压制模块、倾斜干扰压制模块、异常噪音压制模块、随机噪音压制模块、和资料输出模块，还包括连接在资料输入模块之后并与高频噪音压制模块、倾斜干扰压制模块、异常噪音压制模块、以及随机噪音压制模块相连接的资料分析模块。

其中，资料输入模块配置为，为地震资料定义观测系统，并将地震资料输入到高频噪音压制模块；

高频噪音压制模块配置为，在十字交叉域，将数字检波器接收的地震资料中的高频噪音当作线性噪音，利用三维FKK滤波技术，通过修改高频噪音的频率范，来压制高频噪音；

倾斜干扰压制模块配置为，在十字交叉域，利用三维FKK滤波技术，来压制地震资料中的倾斜干扰；

异常噪音压制模块配置为，在炮域，利用异常噪音衰减技术，来压制地震资料中的异常噪音；

随机噪音压制模块配置为，在十字交叉域，利用三维随机噪音衰减技术，来压制地震资料中的随机噪音；

资料输出模块配置为，将随机噪音压制模块处理后的地震资料的炮记录输出，以进行后续的处理过程。

此外，资料分析模块配置为，分析地震资料中各种噪音的频率、速度、振幅的特征，并将分析出的频率、速度、振幅的特征输出到各个噪音压制模块，即高频噪音压制模块、倾斜干扰压制模块、异常噪音压制模块、以及随机噪音压制模块。

由于超低信噪比的资料噪音类型主要包括高频噪音、线性噪音、随机噪音等，本发明的数字检波器的叠前去噪方法及装置，采用了多域多方法的去噪技术来去除这些噪音，因此可以最终获得信噪比较高的单炮和叠加剖面。

参照图3和4，分别显示了原始单炮记录和应用了本发明的叠前去噪的方法及装置之后的单炮记录。可见，通过本发明的数字检波器的叠前去噪方法及装置的应用，有效地压制了线性噪音和异常噪音，在各种噪音掩盖下的有效信号得到了明显的增强。

参照图5和6，分别显示了去噪前后的叠加剖面。通过对比两个叠加剖面的黑框内的目的层可以发现，去噪前的叠加剖面，其目的层无连续同相轴；而利用本发明的数字检波器的叠前去噪方法及装置去噪后的叠加剖面，其目的层的同相轴连续性明显增强。

由以上描述可知，本发明的数字检波器的叠前去噪方法及装置，通过多域多方法的去噪，能够很好地压制地震资料的高频噪音、线性噪音、随机噪音等多种噪音，提高了资料的信噪比，同时振幅保真度高，避免了有效信号的损失，为后续的处理奠定了良好的基础，在超低信噪比的数字检波器的叠前去噪方面有良好的应用前景。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本公开的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的实施例。

Claims (10)

1.一种数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，包括对所述数字检波器接收的地震资料执行如下步骤：

S1.在十字交叉域，压制高频噪音和倾斜干扰；

S2.将资料转换到炮域，压制异常噪音；

S3.在十字交叉域，压制随机噪音。

2.根据权利要求1所述的数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将所述高频噪音当作线性噪音，利用三维FKK滤波技术，通过修改高频噪音的频率范围，来压制所述高频噪音。

3.根据权利要求1所述的数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，在所述步骤S1中，利用三维FKK滤波技术，来压制所述倾斜干扰。

4.根据权利要求1所述的数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，在所述步骤S2中，利用异常噪音衰减技术，来压制所述异常噪音。

5.根据权利要求1所述的数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，在所述步骤S3中，利用三维随机噪音衰减技术，来压制所述随机噪音。

6.根据权利要求1所述的数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括步骤S0：对所述地震资料定义观测系统，分析所述地震资料中各种噪音的频率、速度、振幅的特征。

7.根据权利要求1所述的数字检波器的叠前去噪方法，其特征在于，在所述步骤S3之后还包括步骤S4：将所述地震资料的炮记录输出。

8.一种数字检波器的叠前去噪装置，其特征在于，包括依次连接的：

高频噪音压制模块，其配置为在十字交叉域，将所述数字检波器接收的地震资料中的高频噪音当作线性噪音，利用三维FKK滤波技术，通过修改高频噪音的频率范围，来压制所述高频噪音；

倾斜干扰压制模块，其配置为在十字交叉域，利用三维FKK滤波技术，来压制所述地震资料中的倾斜干扰；

异常噪音压制模块，其配置为在炮域，利用异常噪音衰减技术，来压制所述地震资料中的异常噪音；

随机噪音压制模块，其配置为在十字交叉域，利用三维随机噪音衰减技术，来压制所述地震资料中的随机噪音。

9.根据权利要求8所述的数字检波器的叠前去噪装置，其特征在于，该装置还包括连接在所述高频噪音压制模块之前的资料输入模块、以及连接在所述随机噪音压制模块之后的资料输出模块，其中，

所述资料输入模块配置为为所述地震资料定义观测系统，并将所述地震资料输入到所述高频噪音压制模块；

所述资料输出模块配置为将所述随机噪音压制模块处理后的所述地震资料的炮记录输出。

10.根据权利要求9所述的数字检波器的叠前去噪装置，其特征在于，该装置还包括连接在所述资料输入模块之后的资料分析模块，其配置为分析所述地震资料中各种噪音的频率、速度、振幅的特征，并将所述频率、速度、振幅的特征输出到所述高频噪音压制模块、所述倾斜干扰压制模块、所述异常噪音压制模块、以及所述随机噪音压制模块。