CN107607995B - 虚反射的压制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式提供了一种虚反射的压制方法和装置，其中，该方法包括：获取目标区域的海洋地震数据，海洋地震数据包括多个单炮地震数据；根据单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据；根据反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱；对虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，得到虚反射压制算子的振幅谱；确定虚反射压制算子；利用虚反射压制算子，对海洋地震数据进行虚反射压制处理。由于该方案通过相位驱动确定虚反射压制算子，再利用虚反射压制算子对海洋地震数据进行去虚反射处理，因而解决了现有的虚反射的压制方法中存在的不能完全消除虚反射、压制效果差、应用范围有限的技术问题。

Description

虚反射的压制方法和装置

技术领域

本申请涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种虚反射的压制方法和装置。

背景技术

在进行海底石油地震勘探时，常常需要获取海洋地震数据，根据海洋地震数据进行叠加成像、地震解释等，以进行具体的海底石油地震勘探。

具体获取海底地震数据时，往往是在海上通过拖缆地震获取相关的数据。具体的，震源和检波器一般会设置于海水面以下一定的深度处。具体实施时，由于海水与空气波阻抗差异较大，两者之间的接触面可以视为一个比较良好的反射面。因此，震源信号到达该界面的一次波会被再次反射回地下，进而接收器除了接收到通常的一次反射波外，还将接收到与海平面反射作用相关的伴随波，这种伴随波称为虚反射，也称为鬼波。由于虚反射与一次波极性相反，并且虚反射与一次波的时差很小，导致在获取海底地震数据的过程中，虚反射会叠加在一次波的后部，会影响所采集的海洋地震数据的准确度。进而会导致，应用这种带有虚反射的海洋地震数据进行相关施工时，会引起地震记录的低频响应，降低地震剖面的分辨率，给地震资料反演与解释造成很大的困难。因此，如何对采集的海洋地震数据中的虚反射进行压制，一直是人们关注的一个问题。

目前，为了压制海洋地震数据中的虚反射，通常采用时间域的反褶积方法进行虚反射压制处理。上述方法是基于地震记录是反射波与虚反射传播算子褶积的假设，在时间域上利用预测反褶积来压制虚反射。但是，带有虚反射的地震数据往往并不是最小相位，不满足反褶积的条件，因此，上述通过时间域反褶积进行虚反射压制的方法并不能完全消除虚反射。此外，现有的虚反射压制方法往往只能对通过水平缆采集的海洋地震数据进行相应的虚反射压制。对于通过其他方式采集的海洋地震数据，例如，通过斜缆采集的海洋地震数据，并不完全适用。综上可知，现有的虚反射的压制方法，具体实施时，往往存在不能完全消除虚反射、压制效果差、应用范围有限的技术问题。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施方式提供了一种虚反射的压制方法和装置，以解决现有的虚反射的压制方法中存在的无法完全消除虚反射、压制效果差、应用范围有限的技术问题。

本申请实施方式提供了一种虚反射的压制方法，包括：

获取目标区域的海洋地震数据，其中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据；

根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据；

根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱；

对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，得到虚反射压制算子的振幅谱；

根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子；

利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据。

在一个实施方式中，所述获取目标区域的海洋地震数据，包括：

通过水平缆获取所述海洋地震数据，和/或，通过斜缆获取所述海洋地震数据。

在一个实施方式中，根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据，包括：

对所述单炮地震数据进行时间参量和空间参量的二维傅里叶变换，得到频率域和波数域的单炮地震数据；

从所述海洋地震数据中获取道头信息，并根据所述道头信息，确定检波器的深度；

根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据。

在一个实施方式中，根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据，包括：

根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，按照以下公式，确定所述反向延拓数据：

上式中，D₁(ω,k_x)为反向延拓数据，D(ω,k_x)为频率域和波数域的单炮地震数据，z是检波器的深度，c为地震波在海水中的传播速度，ω为角频率，k_x为x方向的波数，x为炮检距。

在一个实施方式中，根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱，包括：

对所述反向延拓数据进行二维傅里叶反变换，得到延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据；

按照预设时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域单炮单道地震数据；

将所述单时窗的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域单炮单道地震数据，将所述单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的延拓后的频率域单炮单道地震数据；

根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱。

在一个实施方式中，根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱，包括：

根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，按照以下公式，确定所述反射压制算子的相位谱：

上式中，为虚反射压制算子的相位谱，d₁(f,x)为单时窗的频率域的单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，f为频率。

在一个实施方式中，根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子，包括：

根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，按照以下公式，确定所述虚反射压制算子：

上式中，H(f,x)为虚反射压制算子，A(f,x)为虚反射压制算子的振幅谱，为虚反射压制算子的相位谱。

在一个实施方式中，利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据，包括：

按照以下方式对所述海洋地震数据中的多个单炮地震数据中的同一炮的地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的时间域的单炮地震数据：

利用所述虚反射压制算子，对所述单炮地震数据的单时窗的各个频率域的单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据；

对所述压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶反变换，得到压制虚反射的单时窗的时间域单炮单道地震数据。

在一个实施方式中，利用所述虚反射压制算子，对所述单炮地震数据的单时窗的频率域的单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据，包括：

利用所述虚反射压制算子，按照以下公式，确定所述压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据：

上式中，P(f,x)为压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的频率域的单炮单道地震数据，H(f,x)为虚反射压制算子。

在一个实施方式中，在得到压制虚反射的海洋地震数据后，所述方法还包括：

根据所述压制虚反射的海洋地震数据，对所述目标区域进行海底石油地震勘探。

本申请还提供了一种虚反射的压制装置，包括：

获取模块，用于获取目标区域的海洋地震数据，其中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据；

反向延拓模块，用于根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据；

第一确定模块，用于根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱；

第二确定模块，用于对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，确定虚反射压制算子的振幅谱；

第三确定模块，用于根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子；

虚反射压制模块，用于利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据。

在一个实施方式中，所述反向延拓模块包括：

第一变换单元，用于对所述单炮地震数据进行时间参量和空间参量的二维傅里叶变换，得到频率域和波数域的单炮地震数据；

第一确定单元，从所述海洋地震数据中获取道头信息，并根据所述道头信息，确定检波器的深度；

延拓单元，用于根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据。

在一个实施方式中，所述第一确定模块包括：

第二变换单元，用于对所述反向延拓数据进行二维傅里叶反变换，得到延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据；

时窗划分单元，用于按照预设时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据；

第三变换单元，用于将所述单时窗的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域的单炮单道地震数据，将所述单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据；

第二确定单元，用于根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱。

在本申请实施方式中，通过以单时窗为压制处理的具体处理单位，利用相位驱动确定虚反射压制算子，再利用上述虚反射压制算子对海洋地震数据中各个单炮地震数据中各个单时窗的数据分别进行对应的虚反射压制处理，因而解决了现有的虚反射的压制方法中存在的不能完全消除虚反射、虚反射压制效果差、应用范围有限的技术问题，达到拓宽海洋地震数据频带，提高数据分辨率的技术效果。

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是根据本申请实施方式提供的虚反射的压制方法的处理流程图；

图2是根据本申请实施方式提供的虚反射的压制装置的组成结构图；

图3是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前平缆(即水平缆)单炮记录的示意图；

图4是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射后平缆单炮记录的示意图；

图5是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前(细线)和后(粗线)平缆单炮记录频谱对比的示意图；

图6是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的斜缆采集中一炮的检波点深度的示意图；

图7是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前斜缆单炮记录的示意图；

图8是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射后斜缆单炮记录的示意图；

图9是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前(细线)和后(粗线)斜缆单炮记录频谱对比的示意图。

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。

考虑到现有的虚反射的压制方法，通常是基于地震记录是反射波与虚反射传播算子褶积的假设，在时间域上利用预测反褶积来压制虚反射。但是，由于带有虚反射的地震数据往往并不是最小相位，因此并不满足反褶积的条件，所以，上述通过时间域反褶积进行虚反射压制的方法并不能完全消除虚反射。此外，现有的虚反射压制方法，由于实现机理自身的局限，往往只能对通过水平缆采集的海洋地震数据进行相应的虚反射压制。而对于目前通过斜缆等其他方式获取的海洋地震数据并能很好的适用。导致现有的虚反射的压制方法，具体实施时，往往存在无法完全消除虚反射、压制效果差、应用范围有限的技术问题。针对产生上述技术问题的根本原因，本申请考虑可以从虚反射算子的相位入手，通过相位驱动确定虚反射压制算子，再利用虚反射压制算子对海洋地震数据进行具体的虚反射压制处理。从而解决现有的虚反射的压制方法中存在的无法完全消除虚反射、虚反射压制效果差、应用范围有限的技术问题，达到拓宽海洋地震数据频带，提高数据分辨率的技术效果。

基于上述思考思路，本申请实施方式提供了一种虚反射的压制方法。具体请参阅图1的根据本申请实施方式提供的虚反射的压制方法的处理流程图。本申请实施方式提供的虚反射的压制方法，具体可以包括以下步骤。

步骤S101：获取目标区域的海洋地震数据，其中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据。

在一个实施方式中，获取目标区域的海洋地震数据具体可以包括：通过水平缆采集目标区域的海洋地震数据，也可以通过斜缆采集目标区域的海洋地震数据。可以认为：本申请实施方式提供的虚反射的压制方法对通过上述两种方式获取的海洋地震数据的虚反射压制，都可以较好的适用，得到较为理想的虚反射压制效果。

在本实施方式中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据。需要说明的是，在本实施方式中，所述单炮地震数据具体可以是单炮地震数据，单炮地震数据包括多个同一炮的单道地震数据。当完成了针对海洋地震数据中多个单炮地震数据中各个单炮地震数据的虚反射压制处理，可以认为完成了对该海洋地震数据的虚反射压制处理，即得到了压制虚反射的海洋地震数据。

步骤S102：根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据。

在本实施方式中，为了后续能够确定较为准确的虚反射压制算子的相位谱，具体实施时，需要根据海洋地震数据中的单炮地震数据进行波场反向延拓。具体实施时，可以按照以下步骤执行。

S102-1：对所述单炮地震数据进行时间参量和空间参量的二维傅里叶变换，得到频率域和波数域的单炮地震数据。

S102-2：从所述海洋地震数据中获取道头信息，并根据所述道头信息，确定检波器的深度。

S102-3：根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据。

在一个实施方式中，为了确定反向延拓数据，具体实施时，可以根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，按照以下公式，确定所述反向延拓数据：

上式中，D₁(ω,k_x)为反向延拓数据，D(ω,k_x)为频率域和波数域的单炮地震数据，z是检波器的深度，c为地震波在海水中的传播速度，ω为角频率，k_x为x方向的波数，x为炮检距。

步骤S103：根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱。

在一个实施方式中，为了确定上述较为准确的反射压制算子的相位谱，具体实施时，可以按照以下方式执行。

S103-1：对所述反向延拓数据进行二维傅里叶反变换，得到延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据。

S103-2：按照预设时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据。

在本实施方式中，需要说明的是，为了确定较为准确的虚反射压制算子的相位谱。具体实施，按照相同的时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据，如此，可以根据相应的单时窗的单炮单道地震数据和单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据确定该时窗下的虚反射压制算子的相位谱，进而确定该时窗下的虚反射压制算子，并利用该时窗下的虚反射压制算子对该时窗的单炮单道地震数据进行具体的虚反射压制处理。可以认为，确定虚反射压制算子，和利用虚反射压制算子进行虚反射压制处理的具体实施单位具体可以是海洋地震数据中的一个单炮地震数据中的一个单时窗的单炮单道地震数据。

在一个实施方式中，上述预设时窗长度，具体可以是500ms。当然，具体实施时，可以根据具体情况以及具体施工要求，选择其他数值作为上述预设时窗长度。对此，本申请不作限定。

S103-3：将所述单时窗的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域的单炮单道地震数据，将所述单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据。

S103-4：根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱。

在一个实施方式中，为了确定虚反射压制算子的相位谱，具体实施时，可以根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，按照以下公式，确定所述反射压制算子的相位谱：

上式中，为虚反射压制算子的相位谱，d₁(f,x)为单时窗的频率域的单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，f为频率。

步骤S104：对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，得到虚反射压制算子的振幅谱。

在本实施方式中，为了求得较为有效且精度较高的反射压制算子，可以通过相位驱动的方法确定所述虚反射压制算子。具体实施时，可以包括：先确定虚反射压制算子的相位谱，再利用虚反射压制算子的相位谱确定虚反射压制算子的振幅谱，结合虚反射压制算子的相位谱和虚反射压制算子的振幅谱确定对应的虚反射压制算子。在利用虚反射压制算子的相位谱确定对应的虚反射压制算子的振幅谱具体的实施方式可以是对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，以得到虚反射压制算子的振幅谱。

步骤S105：根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子。

在一个实施方式中，为了确定一个时间窗下的虚反射压制算子，具体实施时，可以根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，按照以下公式，确定所述虚反射压制算子：

上式中，H(f,x)为虚反射压制算子，A(f,x)为虚反射压制算子的振幅谱，为虚反射压制算子的相位谱。

步骤S106：利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据。

在本实施方式中，需要说明的是，所得到的虚反射压制算子是一个单时窗下的虚反射压制算子，可以理解为该虚反射压制算子仅对该时窗下的海洋地震数据有效。因此，在对海洋地震数据进行具体的虚反射压制处理时，以一个单时窗为具体实施单位。由于，海洋地震数据中包括多个单炮地震数据，而一个单炮地震数据又包括多个单时窗数据。具体实施时，当利用虚反射压制算子对一个单炮地震数据各个单时窗下的单炮地震数据，即各个频率域的单时窗的单炮单道地震数据分别完成了虚反射压制处理后，可以认为完成了对该个单炮地震数据的虚反射压制处理。当利用上述方式完成了海洋地震数据的各个单炮地震数据的虚反射压制处理后，可以认为完成了对该海洋地震数据的虚反射压制处理，即得到了压制虚反射的海洋地震数据。在本实施方式中，上述压制虚反射的海洋地震数据也可以理解为一种去虚反射的海洋地震数据。

在一个实施方式中，参照上述处理思路，为了对海洋地震数据进行具体的虚反射压制处理，具体实施时，可以按照以下方式对所述海洋地震数据中的多个单炮地震数据中的各个单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单炮单道地震数据。

S105-1：利用所述虚反射压制算子，对所述单炮地震数据的单时窗的各个频率域的单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据。

在一个实施方式中，为了对一个单时窗下的单炮单道地震数据，即单时窗的频率域的单炮单道地震数据，进行具体的虚反射压制处理，具体实施时，可以利用所述虚反射压制算子，按照以下公式，确定所述压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据：

上式中，P(f,x)为压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的频率域单炮单道地震数据，H(f,x)为虚反射压制算子。

S105-2：对所述压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶反变换，得到压制虚反射的单时窗的时间域的单炮单道地震数据。

在本实施方式中，为了便于后续处理，在得到压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据后，还要对该格式的数据进行一维傅里叶反变换，将该数据转换为时窗的时间域的单炮单道地震数据，即，得到该时窗下的压制虚反射的单时窗的时间域的单炮单道地震数据。当获得一个单炮地震数据中单道地震数据中的各个单时窗下的压制虚反射后的单时窗的时间域的单炮单道地震数据，即可以认为得到该单炮单道地震数据所对应的压制虚反射的单炮单道地震数据。当获得海洋地震数据中各个压制虚反射的单炮单道地震数据，即可以认为得到该海洋地震数据所对应的压制虚反射的海洋地震数据。

在本申请实施例中，相较于现有方法，通过以单时窗为压制处理的具体处理单位，利用相位驱动确定虚反射压制算子，再利用虚反射压制算子对海洋地震数据中各个单炮地震数据中各个单时窗的数据分别进行具体的虚反射压制处理，因而解决了现有的虚反射的压制方法中存在的不能完全消除虚反射、虚反射压制效果差、应用范围有限的技术问题，达到拓宽海洋地震数据频带，提高数据分辨率的技术效果。

在一个实施方式中，在得到上述压制虚反射的海洋地震数据后，为了对目标区域进行具体的勘探开发，所述方法具体还可以包括：

根据所述压制虚反射的海洋地震数据，对所述目标区域进行海底石油地震勘探。

在本实施方式中，具体实施时，在获得了压制虚反射的海洋地震数据(即去虚反射的海洋地震数据)后，可以根据所述压制虚反射的海洋地震数据进行相关的数据处理。其中，上述数据处理具体可以包括：叠加成像，也可以包括：地震解释等，进而可以根据数据处理的结果，对目标区域进行具体的海底石油地震勘探。

从以上的描述中，可以看出，本申请实施方式提供的虚反射的压制方法，通过以单时窗为压制处理的具体处理单位，利用相位驱动确定虚反射压制算子，再利用虚反射压制算子对海洋地震数据中各个单炮地震数据中各个单时窗的数据分别进行具体的虚反射压制处理，因而解决了现有的虚反射的压制方法中存在的不能完全消除虚反射、虚反射压制效果差、应用范围有限的技术问题，达到拓宽海洋地震数据频带，提高数据分辨率的技术效果；又通过利用基于相位驱动得到的虚反射压制算子对海洋地震数据进行虚反射压制处理，将虚反射压制的应用范围从水平缆采集的地震数据拓广到了斜缆采集的地震数据。

基于同一发明构思，本发明实施方式中还提供了一种虚反射的压制装置，如下面的实施方式所述。由于装置解决问题的原理与虚反射的压制方法相似，因此虚反射的压制装置的实施可以参见虚反射的压制方法的实施，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。请参阅图2，是本申请实施方式的虚反射的压制装置的一种组成结构图，该装置可以包括：获取模块201、反向延拓模块202、第一确定模块203、第二确定模块204、第三确定模块205、虚反射压制模块206，下面对该结构进行具体说明。

获取模块201，具体可以用于获取目标区域的海洋地震数据，其中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据。

反向延拓模块202，具体可以用于根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据。

第一确定模块203，具体可以用于根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱。

第二确定模块204，具体可以用于对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，确定虚反射压制算子的振幅谱。

第三确定模块205，具体可以用于根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子。

虚反射压制模块206，具体可以用于利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据。

在一个实施方式中，为能够根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据，所述反向延拓模块202具体可以包括：

第一变换单元，具体可以用于对所述单炮地震数据进行时间参量和空间参量的二维傅里叶变换，得到频率域和波数域的单炮地震数据；

第一确定单元，具体可以用于从所述海洋地震数据中获取道头信息，并根据所述道头信息，确定检波器的深度；

延拓单元，具体可以用于根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据。

在一个实施方式中，为了能够根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱，所述第一确定模块203具体可以包括：

第二变换单元，具体可以用于对所述反向延拓数据进行二维傅里叶反变换，得到延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据；

时窗划分单元，具体可以用于按照预设时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据；

第三变换单元，具体可以用于将所述单时窗的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域的单炮单道地震数据，将所述单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据；

第二确定单元，具体可以用于根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱。

在一个实施方式中，为了能够利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据，所述虚反射压制模块206具体可以包括：压制处理单元和第四变换单元，如此，所述虚反射压制模块206可以通过所述压制处理单元和所述第四变换单元分别对所述海洋地震数据中的多个单炮单道地震数据中的各个单炮单道地震数据进行虚反射压制处理，得到所述压制虚反射的单炮单道地震数据，其中，

所述压制处理单元，具体可以用于利用所述虚反射压制算子，对所述单炮地震数据的单时窗的频率域的单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据；

所述第四变换单元，具体可以用于对所述压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶反变换，得到压制虚反射的单时窗的时间域的单炮单道地震数据。

在本实施方式中，为了便于后续处理，在得到压制虚反射的单时窗的频率域的单炮单道地震数据后，还要对该格式的数据进行一维傅里叶反变换，将该数据转换为单时窗的时间域的单炮单道地震数据，即，得到该时窗下的压制虚反射的单时窗的时间域的单炮单道地震数据。当获得一个单炮地震数据中各个单时窗下的压制虚反射的单时窗的时间域的单炮单道地震数据，即可以认为得到该单炮单道地震数据所对应的压制虚反射的单炮单道地震数据。当获得海洋地震数据中各个压制虚反射的单炮单道地震数据，即可以认为得到该海洋地震数据所对应的压制虚反射的海洋地震数据。

在一个实施方式中，为了能够根据去反射的海洋地震数据进行具体的海底石油地震勘探，具体实施时，所述装置还可以包括，施工模块，具体可以用于根据所述压制虚反射的海洋地震数据，对所述目标区域进行具体的海底石油地震勘探。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，在本说明书中，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

此外，在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。

从以上的描述中，可以看出，本申请实施方式提供的虚反射的压制装置，通过以单时窗为压制处理的基本处理单位，利用第二确定模块通过相位驱动确定虚反射压制算子，再通过第三确定模块利用虚反射压制算子对海洋地震数据中各个单炮地震数据中各个单时窗的数据分别进行具体的虚反射压制处理，因而解决了现有的虚反射的压制方法中存在的不能完全消除虚反射、虚反射压制效果差、应用范围有限的技术问题，达到拓宽海洋地震数据频带，提高数据分辨率的技术效果；又通过利用基于相位驱动得到的虚反射压制算子对海洋地震数据进行虚反射压制处理，将虚反射压制的应用范围从水平缆采集的地震数据拓广到了斜缆采集的地震数据。

在一个具体实施场景，应用本申请提供虚反射的压制方法/装置对某海域采集的海洋地震数据进行虚反射压制。具体实施过程，可以参阅以下步骤实施。

S1：采集海上地震勘探数据(即获取海洋地震数据)，取得叠前单炮地震数据；

具体实施时，可以参阅图3在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前平缆单炮记录的示意图，显示的是压制虚反射前平缆单炮记录。图6的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的斜缆采集中一炮的检波点深度的示意图，显示的是斜缆采集中一炮的检波点深度，可以看出斜缆的缆深在7m到21m之间。图7的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前斜缆单炮记录的示意图，显示的是压制虚反射前斜缆单炮记录。从图3和图7中可以看出由于虚反射的存在，几乎所有的一次波同相轴后面都紧跟了一条同相轴，其中的第二条同相轴就是虚反射形成的假同相轴。

S2：对每一缆中的一炮地震数据d(t,x)做时间和空间参量的二维傅里叶变换，得到F-K域的地震数据D(ω,k_x)(即频率域和波数域的单炮地震数据)；

S3：读取单炮数据道头中记录的每一检波器的深度z；

S4：按照公式进行波场反向延拓得到数据D₁(ω,k_x)(即反向延拓数据)；

S5：把延拓后的地震数据D₁(ω,k_x)进行二维傅里叶反变换，得到时间空间域的数据d₁(t,x)(即延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据)；

S6：按照一定时窗长度把原始地震数据d(t,x)和延拓后地震数据d₁(t,x)划分为不同的时窗(即按照预设窗长度，将所述单炮地震数据分成多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据分成多个延拓后的单时窗的时间域和空间域的单炮单道地震数据)；

S7：在同一个时窗内，分别把原始地震数据d(t,x)和地震数据d₁(t,x)各自进行一维傅里叶变换得到频率域数据d(f,x)和d₁(f,x)(即分别将所述单时窗的单炮单道地震数据和所述延拓后的单时窗的时间域和空间域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域的单炮单道地震数据和延拓后的单时窗的频率域的单炮单道地震数据)；

S8：按照公式计算单时窗下的虚反射压制算子的相位谱

S9：对相位谱进行希尔伯特变换得到对应的压制算子的振幅谱A(f,x)；

S10：按照公式计算对应的虚反射压制算子；

S11：按照公式计算频率域虚反射压制后的数据P(f,x)(即压制虚反射的频率域的单时窗的单炮单道地震数据)；

S12：把频率域虚反射压制后数据P(f,x)进行一维傅里叶反变换得到压制虚反射后时间域数据p(t,x)；

S13：同一道数据所有时窗都重复步骤S7到步骤S12，得到压制虚反射后时间域一道数据(即完成了对一个单炮单道地震数据的虚反射压制处理，得到了一个压制虚反射的单炮单道地震数据)；

S14：同一炮内所有数据都重复步骤S6到步骤S13，得到压制虚反射后时间域的单炮数据；

S15：所有炮数据都重复步骤S2到步骤S14，得到压制虚反射后时间域数(即完成了对海洋地震数据的虚反射压制处理，得到了压制虚反射的海洋地震数据)。

具体实施时，可以对虚反射压制处理前后的海洋地震数据进行比较分析。具体的，可以参阅图4的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射后平缆单炮记录的示意图，显示的是压制虚反射后平缆单炮记录；图8的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射后斜缆单炮记录的示意图，显示的是压制虚反射后斜缆单炮记录，从这两幅图中可以看到虚反射已经被大大压制，同相轴由两条变成了正常的一条。参阅图5的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前(细线)和后(粗线)平缆单炮记录频谱对比的示意图，显示的是压制虚反射前(粗线)和后(粗线)平缆单炮记录频谱对比。同时也可以参阅图9的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供虚反射的压制方法/装置获得的压制虚反射前(细线)和后(粗线)斜缆单炮记录频谱对比的示意图，显示的是压制虚反射前(细线)和后(粗线)斜缆单炮记录频谱对比，从这两幅频谱对比图中，可以看出无论是平缆还是斜缆，本方法都能消除检波点虚反射的陷波效应，尤其是数据低频端能量得到很大提升，数据的频带明显拓宽，分辨率提高。

通过上述场景示例，验证了本申请实施方式提供的虚反射的压制方法和装置通过以单时窗为压制处理的具体处理单位，利用相位驱动确定虚反射压制算子，再利用上述虚反射压制算子对海洋地震数据中各个单炮地震数据中各个单时窗的数据分别进行对应的虚反射压制处理，确实可以解决现有的虚反射的压制方法中存在的不能完全消除虚反射、虚反射压制效果差、应用范围有限的技术问题，达到拓宽海洋地震数据频带，提高数据分辨率的技术效果。

尽管本申请内容中提到不同的具体实施方式，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。

Claims (12)

1.一种虚反射的压制方法，其特征在于，包括：

获取目标区域的海洋地震数据，其中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据；

根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据；

根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱；

对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，得到虚反射压制算子的振幅谱；

根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子；

利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据；

其中，根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱，包括：

根据单时窗的频率域的单炮单道地震数据和单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，按照以下公式，确定所述反射压制算子的相位谱：

上式中，为虚反射压制算子的相位谱，d₁(f,x)为单时窗的频率域的单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，f为频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标区域的海洋地震数据，包括：

通过水平缆获取所述海洋地震数据，和/或，通过斜缆获取所述海洋地震数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据，包括：

对所述单炮地震数据进行时间参量和空间参量的二维傅里叶变换，得到频率域和波数域的单炮地震数据；

从所述海洋地震数据中获取道头信息，并根据所述道头信息，确定检波器的深度；

根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据，包括：

根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，按照以下公式，确定所述反向延拓数据：

上式中，D₁(ω,k_x)为反向延拓数据，D(ω,k_x)为频率域和波数域的单炮地震数据，z是检波器的深度，c为地震波在海水中的传播速度，ω为角频率，k_x为x方向的波数，k_x中的下标x表示炮检距的方向。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱，包括：

对所述反向延拓数据进行二维傅里叶反变换，得到延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据；

按照预设时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据；

将所述单时窗的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域的单炮单道地震数据，将所述单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据；

根据所述单时窗的频率域的单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子，包括：

根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，按照以下公式，确定所述虚反射压制算子：

上式中，H(f,x)为虚反射压制算子，A(f,x)为虚反射压制算子的振幅谱，为虚反射压制算子的相位谱。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据，包括：

按照以下方式对所述海洋地震数据中的多个单炮地震数据中的同一炮地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的时间域的单炮地震数据：

利用所述虚反射压制算子，对所述单炮地震数据的单时窗的频率域单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单时窗的频率域单炮单道地震数据；

对所述压制虚反射的单时窗的频率域单炮单道地震数据进行一维傅里叶反变换，得到压制虚反射的单时窗的时间域单炮单道地震数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，利用所述虚反射压制算子，对所述单炮地震数据的单时窗的频率域单炮单道地震数据分别进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的单时窗的频率域单炮单道地震数据，包括：

利用所述虚反射压制算子，按照以下公式，确定所述压制虚反射的单时窗的频率域单炮单道地震数据：

上式中，P(f,x)为压制虚反射的单时窗的频率域单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的频率域单炮单道地震数据，H(f,x)为虚反射压制算子。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到压制虚反射的海洋地震数据后，所述方法还包括：

根据所述压制虚反射的海洋地震数据，对所述目标区域进行海底石油地震勘探。

10.一种虚反射的压制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标区域的海洋地震数据，其中，所述海洋地震数据包括多个单炮地震数据；

反向延拓模块，用于根据所述单炮地震数据，通过波场反向延拓，确定反向延拓数据；

第一确定模块，用于根据所述反向延拓数据和所述单炮地震数据，确定虚反射压制算子的相位谱；

第二确定模块，用于对所述虚反射压制算子的相位谱进行希尔伯特变换，确定虚反射压制算子的振幅谱；

第三确定模块，用于根据所述虚反射压制算子的相位谱和所述虚反射压制算子的振幅谱，确定虚反射压制算子；

虚反射压制模块，用于利用所述虚反射压制算子，对所述海洋地震数据进行虚反射压制处理，得到压制虚反射的海洋地震数据；

其中，所述第一确定模块具体用于根据单时窗的频率域的单炮单道地震数据和单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，按照以下公式，确定所述反射压制算子的相位谱：

上式中，为虚反射压制算子的相位谱，d₁(f,x)为单时窗的频率域的单炮单道地震数据，d(f,x)为单时窗的延拓后的频率域的单炮单道地震数据，f为频率。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述反向延拓模块包括：

第一变换单元，用于对所述单炮地震数据进行时间参量和空间参量的二维傅里叶变换，得到频率域和波数域的单炮地震数据；

第一确定单元，用于从所述海洋地震数据中获取道头信息，并根据所述道头信息，确定检波器的深度；

延拓单元，用于根据所述检波器深度和所述频率域和波数域的单炮地震数据，进行波场反向延拓，得到所述反向延拓数据。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第二变换单元，用于对所述反向延拓数据进行二维傅里叶反变换，得到延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据；

时窗划分单元，用于按照预设时窗长度，将所述单炮地震数据划分为多个单时窗的单炮单道地震数据，将所述延拓后的时间域和空间域的单炮地震数据划分为多个单时窗的延拓后的时间域和空间域的单炮单道地震数据；

第三变换单元，用于将所述单时窗的单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的频率域单炮单道地震数据，将所述单时窗的延拓后的时间域和空间域单炮单道地震数据进行一维傅里叶变换，得到单时窗的延拓后的频率域单炮单道地震数据；

第二确定单元，用于根据所述单时窗的频率域单炮单道地震数据和所述单时窗的延拓后的频率域单炮单道地震数据，确定所述虚反射压制算子的相位谱。