CN107526107A - 强振幅相干噪音衰减方法及装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种强振幅相干噪音衰减方法和装置。该方法可以包括以下步骤：对地震记录中包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；加时窗截取分组道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。根据本发明的强振幅相干噪音衰减方法和装置通过利用统计方法对地震道集中相干性较强的强振幅噪音进行有效识别，实现对这种类型噪音的消除。

Description

强振幅相干噪音衰减方法及装置
技术领域
本发明涉及地震资料处理领域，更具体地，涉及一种强振幅相干噪音衰减方法和一种强振幅相干噪音衰减装置。
背景技术
复杂构造地区VSP资料中经常包含相干性较强的强振幅噪音，主要包括地滚波、折射波、VSP套管波，以及其他形式的导波等。这类干扰波具有强振幅，在偏移过程中不易被压制，容易遮挡住有效反射信号，并且由于这种噪音的相干性和强振幅特性，使其很难被消除，严重影响地震资料的品质。近年来发展了许多消除这类噪音的方法。最常用的是倾角滤波方法，利用校正后期望信号与相干噪音的角度差异来进行滤波消除，如F-K滤波、中值滤波、tao-p滤波等。但是当校正后噪音同相轴与期望信号同相轴相近时，这类方法效果不甚理想。
Strobbia等人于2011年提出基于模型方法用来消除地面地震资料中的地滚波。发明人发现，这种方法不适用于处理所有的相干噪音，特别是在地下存在复杂介质地区。当记录中存在来自复杂介质中的折射波干扰时，采用上述方法消除噪音效果不明显。强折射干扰波具有强振幅，且在偏移过程中不易被压制，偏移成像后容易遮挡住有效反射信号。当目的层处于这类强折射波干扰下方时，容易被这类强干扰信号屏蔽，从而形成成像盲区。因此，有必要开发一种消除VSP资料中具有强振幅能量的相干噪音衰减方法及装置。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明将提出一种强振幅相干噪音衰减方法及装置，通过利用统计方法对地震道集中相干性较强的强振幅噪音进行有效识别，实现对这种类型噪音的消除。
根据本发明的一方面，提出了一种强振幅相干噪音衰减方法，该方法可以包括以下步骤：对包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；加时窗截取分组记录道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。
根据本发明的另一方面，提出了一种强振幅相干噪音衰减装置，该装置可以包括：分组单元，用于对包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；加时窗单元，用于加时窗截取分组记录道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；识别单元，用于基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及衰减单元，用于对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。
本发明基于非线性统计方法，利用样点绝对振幅差和标准差理论，对地震道集中的强振幅噪音进行有效识别，再对识别出的噪音进行衰减，最终达到消除地震资料中强振幅干扰的目的，提高地震资料的质量。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，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强振幅相干噪音衰减方法的流程图。
图2为水平层状介质模型。
图3为零偏VSP直达波模拟记录。
图4为控制点数值大小。
图5为标准差数值大小。
图6为绝对振幅与控制点数值大小。
图7为消除直达波能量后的零偏VSP记录。
图8为去除下行直达波后的零偏VSP资料。
图9a和9b分别为1000ms和1400ms处的控制点和样点绝对振幅。
图10a和10b为消除强振幅前后的单道记录对比。
图11a和11b分别为消除强振幅噪音后的记录和提取出的相干噪音。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种强振幅相干噪音衰减方法的流程图，该方法可以包括：
步骤101，对包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；
步骤102，加时窗截取分组记录道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；
步骤103，基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及
步骤104，对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。
本实施例通过利用统计方法对地震道集中相干性较强的强振幅噪音进行有效识别，实现对这种类型噪音的消除。
下面详细说明根据本发明的强振幅相干噪音衰减方法。
对地震道集进行分组的目的，是为了将包含强振幅相干噪音的地震道与不包含噪音的道集分开，减少处理工作量。
在一个示例中，在步骤103中，基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音可以包括以下步骤：沿道集方向计算样点绝对振幅的标准差；沿道集方向计算样点绝对振幅的平均值或者中值，并将其作为控制点；计算控制点与样点绝对振幅的绝对差；以及将所述绝对差超过给定阈值的样点识别为强振幅相干噪音。
具体地，假设一组数据为：(x1，x2，…，xN)，根据以下公式计算样点绝对振幅的平均值：
其中，N为道集总数目。
根据以下公式计算样点绝对振幅的标准差：
其中，N为道集总数目，μ为样点绝对振幅的平均值。
标准差越大，代表数值和该组数平均值之间差异较大；标准差越小，代表这些数值越接近平均值。
在一个示例中，在步骤104中，对识别出的强振幅相干噪音进行衰减可以包括按比例缩小、置零和拆分中的一种。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
实施例2
根据本发明的另一个实施例，提供了一种强振幅相干噪音衰减装置。该装置可以包括：分组单元，用于对包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；加时窗单元，用于加时窗截取分组记录道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；识别单元，用于基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及衰减单元，用于对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。
在一个示例中，基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音可以包括以下步骤：沿道集方向计算样点绝对振幅的标准差；沿道集方向计算样点绝对振幅的平均值或者中值，并将其作为控制点；计算控制点与样点绝对振幅的绝对差；以及将所述绝对差超过给定阈值的样点识别为强振幅相干噪音。
在一个示例中，对识别出的强振幅相干噪音进行衰减可以包括按比例缩小、置零和拆分中的一种。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
下面通过对模拟资料和实际资料进行测试，以验证根据本发明的相干噪音衰减方法的可行性。
模拟资料采用水平层状介质模型得到，如图2所示。对层状介质模型进行零偏VSP直达波模拟，采用26级检波器接收，检波器间隔为40米，模拟记录如图3所示。
假设该组直达波为强振幅噪音，采用本发明的相干噪音衰减方法对直达波进行消除。
沿道集方向对样点进行分组，计算每组样点的平均值和标准差，将平均值作为控制点。图4和图5分别为将所有道集作为一组数据集计算的控制点和标准差。当样点绝对振幅与对应控制点的绝对差大于对应的标准差时，认为该样点偏离该组数据，对其进行置零处理。从图6可以看出，所有样点的绝对差均远大于控制点，对所有样点进行置零。图7为消除直达波能量后的道集。
为了验证该方法的实际应用效果，现采用本发明的强振幅相干噪音衰减方法对实际资料进行处理。
图8为某地区已去除下行直达波后的零偏VSP资料，假设灰色圈中同相轴为上行干扰波。可看出该组干扰波与上行反射P波方向相近，且能量较强，采用常规中值滤波方法不易对其进行消除，现采用本发明的相干噪音衰减方法消除该组干扰波。
计算各时间点处样点的控制点和绝对振幅。图9a和9b为1000ms处和1400ms处的控制点和样点绝对振幅。对于绝对振幅远超出控制点的对应样点，进行比例缩小。图10a和10b为消除强振幅前后单道记录对比。图11a为消除强振幅噪音后的记录，图11b为提取出的相干噪音。
试验结果表明：该方法对模拟和实际资料中的强振幅相干噪音进行消除，效果较好，表明该方法具有一定的推广应用前景。
以上已经描述了本发明的各实施例，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各实施例。在不偏离所说明的各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各实施例。

Claims (6)

1.一种强振幅相干噪音衰减方法，所述方法包括以下步骤：
对包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；
加时窗截取分组记录道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；
基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及
对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。
2.根据权利要求1所述的强振幅相干噪音衰减方法，其中，基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音包括以下步骤：
沿道集方向计算样点绝对振幅的标准差；
沿道集方向计算样点绝对振幅的平均值或者中值，并将其作为控制点；
计算控制点与样点绝对振幅的绝对差；以及
将所述绝对差超过给定阈值的样点识别为强振幅相干噪音。
3.根据权利要求1所述的强振幅相干噪音衰减方法，其中，对识别出的强振幅相干噪音进行衰减包括：
按比例缩小、置零和拆分中的一种。
4.一种强振幅相干噪音衰减装置，所述装置包括：
分组单元，用于对包含强振幅相干噪音的地震道集进行分组；
加时窗单元，用于加时窗截取分组记录道集中包含强振幅相干噪音部分的记录；
识别单元，用于基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音；以及
衰减单元，用于对识别出的强振幅相干噪音进行衰减，以消除该噪音。
5.根据权利要求4所述的强振幅相干噪音衰减装置，其中，基于统计方法识别分组后的地震道集中的强振幅相干噪音包括以下步骤：
沿道集方向计算样点绝对振幅的标准差；
沿道集方向计算样点绝对振幅的平均值或者中值，并将其作为控制点；
计算控制点与样点绝对振幅的绝对差；以及
将所述绝对差超过给定阈值的样点识别为强振幅相干噪音。
6.根据权利要求4所述的强振幅相干噪音衰减装置，其中，对识别出的强振幅相干噪音进行衰减包括：
按比例缩小、置零和拆分中的一种。
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