CN110402400A - 3d tau-p相干滤波 - Google Patents

3d tau-p相干滤波 Download PDF

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Abstract

描述了执行地震勘测的系统和方法。该系统可以在第一域中接收地震数据，并将地震数据变换到tau‑p域。该系统可以在tau‑p域中识别包络上的值，使用阈值在tau‑p包络上选择几个值，并且然后生成掩蔽函数。该系统可以将掩蔽函数与tau‑p变换的地震数据组合，并且然后对组合的地震数据执行逆tau‑p变换。该系统可以调整逆tau‑p变换的组合的地震数据中的幅度，并识别对应于海底岩性地层或碳氢化合物沉积物的一个或多个相干事件。

Description

3D TAU-P相干滤波
相关申请的交叉引用
本申请依据35U.S.C.§119要求2017年1月13日提交的美国临时专利申请No.62/445,879的权益，其全部内容通过引用结合于此。
背景技术
地震数据采集系统可以采集与地下特征有关的地震数据，例如可以指示碳氢化合物、矿物或其它元件的存在的岩性地层或流体层。声信号可以穿透地球表面。声信号可以反射或折射离开地下岩性地层。可以采集、分析和解释反射或折射的声信号以指示例如岩性地层的物理特征，例如碳氢化合物的存在。
发明内容
本公开涉及一种提供相干性滤波器组件的系统和方法，该相干性滤波器组件接收某域中的地震数据并返回地震数据的相干部分，同时去除非相干部分，例如噪声。基础的相干性滤波器组件或引擎可以包括贪婪型匹配 -追踪线性3D最小二乘时间-慢度(“tau-P”或“τ-p”)变换。
相干性滤波器组件可以配置有τ-p变换，其可以改善不规则间隔数据的本机处理，同时减少由于混叠引起的伪影。由于τ-p变换的抗混叠特性，本公开的系统和方法可以使用或可以不使用正常时差(Normal Moveout，“NMO”)曲线。
相干性滤波器组件可以执行地震数据的去噪、数据正则化，数据内插和多源采集去混合。
至少一个方面涉及一种执行地震勘测的系统。该系统可以包括具有相干性滤波器组件、至少一个处理器和存储器的数据处理系统。数据处理系统可以接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据。数据处理系统可以将地震数据变换到tau-p域， tau-p域包括被分解为映射到tau-p域中的点的一系列线的地震数据。数据处理系统可以确定变换到tau-p域的地震数据的tau-p包络。数据处理系统可以识别tau-p包络上的第一值。数据处理系统可以基于tau-p包络上识别的第一值来选择阈值。数据处理系统可以选择tau-p包络上大于或等于阈值的多个值。数据处理系统可以识别掩蔽函数，该掩蔽函数包括对于在 tau-p包络上选择的多个值的第一默认值，以及与第一默认值不同的第二默认值。数据处理系统可以将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据。数据处理系统可以对组合的地震数据执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据。数据处理系统可以将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值并生成校正的地震数据。数据处理系统可以从校正的地震数据中识别一个或多个相干事件，其指示对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。
至少一个方面涉及一种执行地震勘测的方法。该方法可以包括数据处理系统接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据。该方法可以包括数据处理系统将地震数据变换到 tau-p域，tau-p域包括被分解为映射到tau-p域中的点的一系列线的地震数据。该方法可以包括数据处理系统确定变换到tau-p域的地震数据的tau-p 包络。该方法可以包括数据处理系统识别tau-p包络上的第一值。该方法可以包括数据处理系统基于tau-p包络上识别的第一值来选择阈值。该方法可以包括数据处理系统选择tau-p包络上大于或等于阈值的多个值。该方法可以包括数据处理系统识别掩蔽函数，该掩蔽函数包括对于在tau-p 包络上选择的多个值的第一默认值，以及不同于第一默认值的第二默认值。该方法可以包括数据处理系统将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据。该方法可以包括数据处理系统对组合的地震数据执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据。该方法可以包括数据处理系统将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值并生成校正的地震数据。该方法可以包括数据处理系统从校正的地震数据中识别一个或多个相干事件，其指示对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。
至少一个方面涉及一种执行地震勘测的系统。该系统可以包括数据处理系统，该数据处理系统包括相干性滤波器组件、至少一个处理器和存储器。数据处理系统可以接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据。数据处理系统可以将地震数据变换到tau-p域，tau-p域包括被分解为映射到tau-p中的点的一系列线的地震数据。数据处理系统可以确定tau-p包络。数据处理系统可以标准化tau-p包络。数据处理系统可以识别tau-p包络上的值。数据处理系统可以基于在 tau-p包络上识别的值来选择阈值。数据处理系统可以使用泛洪填充技术选择tau-p包络上大于或等于阈值的多个值。数据处理系统可以识别掩蔽函数，该掩蔽函数包括对于在tau-p包络上选择的多个值的第一值，以及与第一值不同的第二值。数据处理系统可以将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据。数据处理系统可以对组合的地震数据执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据。数据处理系统可以将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值并生成校正的地震数据。数据处理系统可以减去从校正的地震数据中选择的相干事件，以识别对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。
至少一个方面涉及一种执行地震勘测的方法。该方法可以包括数据处理系统接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据。该方法可以包括数据处理系统将地震数据变换到 tau-p域，tau-p域包括被分解为映射到tau-p中的点的一系列线的地震数据。该方法可以包括数据处理系统确定tau-p包络。该方法可以包括数据处理系统通过数据处理系统标准化tau-p包络。该方法可以包括数据处理系统识别tau-p包络上的值。该方法可以包括数据处理系统基于在tau-p包络上识别的值来选择阈值。该方法可以包括数据处理系统使用泛洪填充技术选择tau-p包络上大于或等于阈值的多个值。该方法可以包括数据处理系统识别掩蔽函数，该掩蔽函数包括对于在tau-p包络上选择的多个值的第一值，以及与第一值不同的第二值。该方法可以包括数据处理系统将tau-p 域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据。该方法可以包括数据处理系统对组合的地震数据执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据。该方法可以包括数据处理系统将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值并生成校正的地震数据。该方法可以包括数据处理系统减去从校正的地震数据中选择的相干事件，以识别对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。
附图说明
在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。
图1是示出由本公开的系统和方法执行的阈值化技术的图。
图2是示出由本公开的系统和方法生成的输出信号的图。
图3A-3H是示出由本公开的系统和方法生成的输出信号的图。
图4是示出由本公开的系统和方法生成的输出信号的图。
图5是示出由本公开的系统和方法生成的输出信号的图。
图6是示出由本公开的系统和方法生成的输出信号的图。
图7A-7C是示出由本公开的系统和方法生成的输出信号的图。
图8描绘了用于计算系统的架构的框图，该计算系统用于实现数据处理系统的各种元件以执行图1-7和9-11中描绘的功能。
图9描绘了深水中的地震操作的示例的等距示意图。
图10描绘了根据实施例的用于执行地震勘测的系统。
图11描绘了根据实施例的用于执行地震勘测的方法。
各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。
具体实施方式
本公开涉及提供具有相干性滤波器组件的数据处理系统的系统和方法，该相干性滤波器组件接收某域中的地震数据并返回地震数据的相干部分，同时去除非相干部分，例如噪声。
例如，数据处理系统(例如，相干性滤波器组件)可以配置有包括贪婪型匹配追踪线性3D最小二乘时间-慢度(“tau-P”或“τ-p”)变换的技术。该技术可以包括或使用贪婪反演方法用于空间局部的高分辨率拉东 (Radon)变换。该技术可以基于迭代算法，共轭梯度(CG)，其在幅度优先化的局部模型空间中自适应地使用。自适应反演可以引入相干导向机制来增强重要模型参数的聚焦，并提高模型分辨率和收敛速度。在一些情况下，数据处理系统可以在时空域局部线性拉东变换中应用该技术用于数据内插，其中局部拉东变换可以包括迭代地应用空间局部的前向和伴随拉东算子以拟合输入数据。数据处理系统可以通过子空间技术识别最佳的局部拉东剖面(panel)，该子空间技术可以促进模型中的稀疏性，并且可以使用产生的局部拉东剖面来预测丢失的数据。该子空间技术可以降低计算局部拉东系数的资源利用率，从而降低用于反演的总资源利用率。使用该技术的数据处理系统可以处理不规则和规则的几何形状以及显著的空间混叠。
因此，配置有τ-p变换和贪婪型技术的数据处理系统(例如，相干性滤波器组件)可以改善不规则间隔数据的本机处理，同时减少由于混叠引起的伪影。由于τ-p变换的抗混叠特性，本公开的数据处理系统可以使用或可以不使用正常时差曲线(“NMO”)。相干性滤波器组件可以执行地震数据的去噪、数据正则化、数据内插和多源采集去混合。
例如，数据处理系统可以在分片(patch)中应用线性τ-p变换，使得检测到的地震事件近似为线性。海底节点(“OBN”)数据的数据域可以是接收器道集(gather)。数据处理系统可以在大约10×10迹线的3D子体积中分离或分解接收器道集。地震数据的子体积可以指在道集期间记录的地震迹线的子集(在位置或时间上)。然后，数据处理系统可以独立地对每个子体积进行相干性滤波。分块(blocking)算法的输入参数可以包括x-y 中的块大小。输入参数可以包括一个或多个填充大小。
数据处理系统可以使用例如3D最小二乘(LS)线性τ-p变换的变换。数据处理系统可以处理包括块循环循环块(BCCB)结构的矩阵。数据处理系统可以利用这种结构来提高共轭梯度求解器的速度。例如，数据处理系统可以使用配置有计算效率更高的计算过程的快速处理技术。与简单的 3D倾斜堆叠相比，数据处理系统可以使用LSτ-p来改善幅度保真度。
一旦数据被变换到τ-p域，数据处理系统就可以减少或消除非相干和混叠噪声。为此，数据处理系统可以确定τ-p数据的包络。因为该包络可以包括大于或等于零的值，所以数据处理系统可以使用包络数据结构来构建掩蔽，该掩蔽过滤除了τ-p域中的相干事件之外的所有事件。使用τ-p 变换，数据处理系统可以基于相对大的幅度和紧凑的结构以及与主事件分离的混叠噪声来识别相干事件，如图7所示。这与F-K域形成对比，在F-K 域中分离混叠的数据分量可能具有挑战性。线性拉东变换可能是非正交的，其提供偶联的p值。其影响是，即使使用LSτ-p变换，τ-p域的掩蔽滤波器也会导致逆变换后事件幅度的减小。为了减轻这种影响，数据处理系统可以使用t-x域中的自适应滤波器来在输入处在逆变换到事件幅度之后调整事件幅度。
匹配追踪τ-p相干性滤波器技术可包括以下动作。在动作1，数据处理系统可以应用前向τ-p变换。在动作2，数据处理系统可以确定或计算τ-p包络。在动作3，数据处理系统可以标准化包络数据。在动作4，数据处理系统可以识别或找到(下一)最大包络值的τ-px-py位置。在动作 5，数据处理系统可以选择阈值。在动作6，数据处理系统可以使用泛洪填充算法选择大于或等于阈值的一些或所有τ-p包络值。在动作7，数据处理系统可以创建或更新掩蔽函数，该掩蔽函数可以针对所选τ-p位置的掩蔽函数，而其他地方可以是零。在动作8，数据处理系统可以将τ-p变换数据与掩蔽函数相乘。在动作9，数据处理系统可以执行逆τ-p变换。在动作10，数据处理系统可以应用自适应滤波器来校正所选择的事件幅度。在动作11，数据处理系统可以从输入数据中减去所选择的相干事件并循环回动作1。
当已经选择了一些或所有相干事件时，数据处理系统可以停止迭代。为了减少被执行的变换的数量，数据处理系统可以在内部处理循环内执行动作4-7。数据处理系统可以通过将自动增益控制(“AGC”)型缩放应用于τ-p包络来进一步促进高效处理，以增强后来的低振幅事件。数据处理系统可以选择AGC时间窗口以防止或避免增强混叠噪声，使得数据处理系统错误地将混叠噪声识别为相干事件。混叠噪声随事件幅度缩放，因此相干事件的减去消除了相应的混叠噪声，从而允许在下一次迭代中选择较低幅度事件。
数据处理系统可以使用泛洪填充技术来选择τ-p域中的区域。使用泛洪填充技术来选择区域可以与阈值化不同。例如，图1示出了与阈值化相比使用泛洪填充技术。如图1所示，使用泛洪填充的阈值化允许使用绿色阈值102，而常规阈值必须高于噪声波瓣106，如线104所示。
数据处理系统可以使用泛洪填充技术来自动选择阈值。例如，太低的阈值可能导致非常大量的被选择点，而如图3A-3H和图7A-7C所示，容易识别到紧凑区域的塌陷。数据处理系统可以以低阈值幅度开始，然后用随后更高的值重复泛洪填充技术，直到被选择值的数量落于预定值之下。
图1-3H示出了应用一种或多种技术来衰减随机噪声的数据处理系统。数据处理系统可以使用具有高水平随机噪声的合成数据集，如图2所示。图2示出了数据的一个3D块。图2示出了具有噪声的输入信号202和相干性滤波器输出信号204，具有噪声的输入信号202是数据的3D块的第一部分。
图3A-3H示出了在τ-p域的自动编辑之前和之后的一个块的τ-p包络。如图3A-3D所示，图302是2500AGC之后的具有噪声的输入数据(以202 示出)的对应3Dτ-p包络。图3E-3H中所示的图304示出了在数据处理系统应用利用自动编辑的τ-p包络之后的结果。如图3E-3H所示，噪声水平被衰减并且相干事件是明显的。
图4-5示出了应用相干性滤波器的数据处理系统。数据处理系统可以使用来自OBN勘测的真实数据。图4示出了具有实际数据的块的一部分，其示出了在事件之间存在大幅度差异的情况下相干性滤波器的幅度和相位保真度。块402是输入信号，并且块404可以是输出信号。图4中的前两个面板406和408示出了在相干性滤波器(402)之前和相干性滤波器(404)之后的第一中断周围的数据。输入信号402可以输入数据处理系统的相干性滤波器组件，并且数据处理系统可以生成输出信号404。由于数据高度相干，所以数据处理系统可以再现输入数据。这里的挑战是处理首次到达和一些小的跟随事件之间的大幅度差异。
图5示出了与图4中类似的数据，但是针对以后的时间。地震反射和信噪比可能小得多，因此与图4中所示的较早时间相比，数据处理系统可以识别较少的相干事件。图5示出输入信号502和输出信号504之间的可见差异，因为用于生成输出信号504的相干性滤波器组件。例如，输入信号502可以输入数据处理系统，并且数据处理系统可以生成输出信号504。
图6-7C示出了执行去混合的数据处理系统。数据处理系统可以在共同的接收器域中执行去混合。在共同的接收器域中，混合噪声可能是非相干的。
图6示出了具有4源混合(602)；去混合(604)；和未混合(606) 数据的一条炮轴线(gun line)。数据处理系统可以使用一种或多种去混合技术，例如直接消除尖峰，或估计相干事件。直接消除尖峰可以包括例如中值滤波或空间变化中值滤波，其使用信号可靠性(例如，使用中值滤波器初始滤波的数据与原始具有噪声的数据之间的局部相似性)作为参考以拾取混合尖峰从而去除混合噪声，并增加窗口长度以衰减尖峰。数据处理系统可以减小窗口长度以保留更多能量。
数据处理系统可以使用迭代循环以访问较低幅度事件。例如，迭代循环可以包括通过在某个域中布置地震数据来滤除混合噪声的技术，以及反演技术。迭代循环可以包括迭代估计和减法技术，其结合了滤波和反演技术。数据处理系统可以在开始下一次迭代之前通过重新混合估计的相干数据并从输入中减去相干数据和相应的混合噪声来执行迭代循环。
如图6所示，数据处理系统可以使用合成测试数据，其包括例如具有随机时差和幅度的50个双曲线和50个线性运动事件。数据处理系统可以模拟四源同时轰击配置。例如，四个源的交叉线分离可以是50米。该配置可以在现场使用一个源船。图6示出了混合数据(602)、在迭代循环的 5次迭代之后的去混合数据(604)以及用于比较的未混合数据(606)的一部分。图6还示出了均方根(“RMS”)迹线幅度值。图6显示了混合数据的一个块的τ-p包络。
图7A-7C示出了对于4源混合数据的一个块的标准化τ-px-py包络。如图7A-7C所示，数据处理系统可以生成具有输出信号704的改进的图702，输出信号704区别于混叠和混合噪声706。
因此，数据处理系统可以自动编辑τ-p域中的数据以减少或消除混叠和非相干数据，以便于识别输出信号或地震事件。
图8描绘了用于计算系统的架构的框图，该计算系统用于实现数据处理系统的各种元件以执行图1-7C和9-11中描绘的一个或多个功能。图8 是根据实施例的包括计算机系统800的数据处理系统的框图。该计算机系统可以包括或执行相干性滤波器组件。该数据处理系统、计算机系统或计算装置800可用于实现一个或多个组件，其被配置为滤波、转换、变换，生成、分析或以其他方式处理图1-7C中所描绘的数据或信号。计算系统 800包括用于通信信息的总线805或其他通信组件以及耦合到总线805用于处理信息的处理器810a-n或处理电路。计算系统800还可以包括耦合到总线805用于处理信息的一个或多个处理器810或处理电路。计算系统800 还可以包括主存储器815，例如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储装置，该主存储器耦合到总线805，用于存储信息以及要由处理器810执行的指令。主存储器815还可以用于存储地震数据、分箱函数数据、图像、报告、调谐参数、可执行代码、临时变量、或在由处理器810执行指令期间的其他中间信息。计算系统800还可以包括耦合到总线805的只读存储器(ROM)820或其他静态存储装置，用于存储静态信息和用于处理器810的指令。存储装置825(例如固态装置、磁盘或光盘)耦合到总线805，用于永久地存储信息和指令。
计算系统800可以通过总线805耦合到显示器835或显示装置，例如液晶显示器、或有源矩阵显示器，该显示器或显示装置用于向用户显示信息。输入装置830(例如包括字母数字和其他键的键盘)可以耦合到总线805，用于向处理器810通信信息和命令选择。输入装置830可以包括触摸屏显示器835。输入装置830还可以包括光标控制器，例如鼠标、轨迹球或光标方向键，该光标控制器用于向处理器810通信方向信息和命令选择，并且用于控制显示器835上的光标移动。
这里描述的过程、系统以及方法可以由计算系统800响应于处理器810 执行在主存储器815中包含的指令的结构来实现。这种指令可以从另一个计算机可读介质(例如存储装置825)读入到主存储器815中。在主存储器815中包含的指令的结构的执行使得计算系统800执行这里描述的例示性过程。还可以采用多处理结构的一个或多个处理器来执行在主存储器 815中包含的指令。在一些实施方式中，可以代替或结合软件指令地使用硬接线电路来实现例示性实施方式。由此，实施方式不限于硬件电路和软件的任何具体组合。
虽然图8中已经描述了示例计算系统，但本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以在其他类型的数字电子电路中、或计算机软件、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物)中、或在它们中的一个或多个的组合中实现。
本说明书中描述的主题和操作的实施方式可以在数字电子电路中、或计算机软件、固件或硬件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物) 中、或在它们中的一个或多个的组合中实现。本说明书中描述的主题可以被实现为一个或多个计算机程序，例如，计算机程序指令的一个或多个电路，这些计算机程序在一个或多个计算机存储介质上编码，用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。另选地或另外，程序指令可以编码在人工生成的传播信号上，例如，被生成为编码信息的机器生成的电信号、光信号或电磁信号，该信息用于传输到合适的接收器装置，以便由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储阵列或装置、或它们中的一个或多个的组合，或被包括在其中。而且，虽然计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是一个或多个单独的组件或介质(例如，多个CD、盘、或其他存储装置)，或被包括在其中。
本说明书中描述的操作可以由数据处理装置对在一个或多个计算机可读存储装置上存储或从其他源接收的数据执行。术语“数据处理装置”或“计算装置”包含用于处理数据的各种设备、装置以及机器，用示例的方式，包括可编程处理器、计算机、片上系统、或前述中的多个或组合。该装置可以包括专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该装置还可以包括创建用于讨论中的计算机程序的执行环境的代码，例如，构成以下内容的代码：处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机、或它们中的一个或多个的组合。该装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，例如网络服务、分布式计算以及网格计算基础设施。
计算机程序(还被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任意形式的编程语言来编写，该编程语言包括编译或解释语言、说明性或过程式语言，并且计算机程序可以以任意形式来部署，包括作为单独程序或作为电路、组件、子例程、对象或适于用于计算环境中的其他单元。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保持其他程序或数据(例如，在标记语言文档中存储的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于讨论中的程序的单个文件中、或多个协同文件(例如，存储一个或多个电路、子程序、或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机或位于一个地点或分布在多个地点上并由通信网络互连的多个计算机上执行。
用示例的方式，适于执行计算机程序的处理器包括微处理器、以及数字计算机的任意一个或多个处理器。处理器可以从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储装置。计算机可以包括用于存储数据的一个或多个大规模存储装置，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或者操作地耦合为从大规模存储装置接收数据或向其转移数据或这两者。计算机不需要具有这种装置。而且，计算机可以嵌在另一个装置中，例如，个人数字助理(PDA)、全球定位系统(GPS)接收器、或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动器)，仅举几例。适于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质以及存储装置，用示例的方式，包括：半导体存储装置，例如，EPROM、EEPROM 以及闪存装置；磁盘，例如内置硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM 和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或并入在其中。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实施方式可以在计算机上实现，该计算机具有：显示装置，例如CRT(阴极射线管)或LCD (液晶显示器)监测器，该显示装置用于向用户显示信息；以及键盘和指向装置，例如鼠标或轨迹球，用户可以由该键盘和指向装置向计算机提供输入。其他种类的装置也可以用于提供与用户的交互；例如，向用户提供的反馈可以为任意形式的传感反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且来自用户的输入可以以任意形式来接收，包括声、语音或触觉输入。
本文描述的实施方式可以以大量方式中的任意一个来实现，包括例如，使用硬件、软件或其组合来实现。当在软件中实现时，可以在任意合适的处理器或处理器的集合上执行软件代码，而不管处理器是设置在单个计算机中还是分布在多个计算机之间。
而且，计算机可以具有一个或多个输入和输出装置。这些装置可以用于呈现用户界面以及其他。可以用于提供用户界面的输出装置的示例包括用于视觉呈现输出的打印机或显示屏以及用于听觉呈现输出的扬声器或其他声音生成装置。可以用于用户界面的输入装置的示例包括键盘和指向装置，例如鼠标、触摸板以及数字化平板计算机。作为另一个示例，计算机可以借助语音识别或以其他听觉格式接收输入信息。
这种计算机可以由任意合适形式的一个或多个网络并入，这些网络包括局域网或广域网(例如企业网络)、以及智能网络(IN)或因特网。这种网络可以基于任意合适的技术，并且可以根据任意合适的协议来操作，并且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。
被采用来实现这里描述的功能的至少一部分的计算机可以包括存储器、一个或多个处理单元(这里还被简称为“处理器”)、一个或多个通信接口、一个或多个显示单元、以及一个或多个用户输入装置。存储器可以包括任意计算机可读介质，并且可以存储用于实现这里描述的各种功能的计算机指令(这里还被称为“处理器可执行指令”)。处理单元可以用于执行指令。通信接口可以耦合到有线或无线网络、总线、或其他通信装置，因此可以允许计算机向其他装置发送通信或从其他装置接收通信。显示单元可以被设置为例如允许用户观看与指令的执行有关的各种信息。用户输入装置可以被设置为例如允许用户进行手动调节，进行选择，录入数据或各种其他信息，或在指令的执行期间以各种方式中的任意一个与处理器交互。
这里所概述的各种方法或过程可以被编码为可在采用各种操作系统或平台中的任意一个的一个或多个处理器上执行的软件。另外，这种软件可以使用若干合适的编程语言或编程或脚本工具中的任意一个来书写，而且可以被编译为在框架或虚拟机上执行的可执行机器语言代码或中间代码。
在这点上，各种发明概念可以被具体实现为编码有一个或多个程序的计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)(例如，计算机存储器、一个或多个软盘、紧致盘、光盘、磁带、闪存、现场可编程门阵列或其他半导体装置中的电路构造、或其他永久介质或有形计算机存储介质)，这些程序当在一个或多个计算机或其他处理器上执行时，执行实现上面讨论的解决方案的各种实施方式的方法。计算机可读介质可以是可运输的，使得上面存储的程序可以加载到一个或多个不同的计算机或其他处理器上，以实现如上面讨论的本解决方案的各种方面。
术语“程序”或“软件”在这里用于指可以被采用来将计算机或其他处理器编程为实现如上面讨论的实施方式的各种方面的任意类型的计算机代码或计算机可执行指令的集合。在执行时执行本解决方案的方法的一个或多个计算机程序不需要驻留在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化样式分布在若干不同的计算机或处理器中，以实现本解决方案的各种方面。
计算机可执行指令可以为由一个或多个计算机或其他装置执行的许多形式，例如程序模块。程序模块可以包括例程、程序、对象、组件、数据结构、或执行特定任务或实现特定抽象数据类型的其他组件。在各种实施方式中，可以根据期望组合或分配程序模块的功能。
而且，数据结构可以以任意合适的形式存储在计算机可读介质中。为了例示简单起见，数据结构可以被示出为具有借助数据结构中的位置相关的字段。这种关系同样可以通过为具有输送字段之间的关系的、计算机可读介质中的位置的字段分配存储来实现。然而，任意合适的机制可以用于建立数据结构的字段中的信息之间的关系，包括通过使用指针、标签或建立数据元件之间的关系的其他机制。
图9是由第一海船5促进的、深水中的地震操作的示例的等距示意图。图9是海洋环境的非限制例示性示例，在该海洋环境中，本公开的系统和方法可以执行地震勘测或校准地震检波器和水听器对。
用示例的方式，图9例示了第一船5，该第一船被定位在水柱15的表面10上，并且包括支撑操作设备的甲板20。甲板20的至少一部分包括用于多个传感器装置架90的空间，地震传感器装置(例如，第一装置102) 存储在这些传感器装置架上。传感器装置架90还可以包括数据取回装置或传感器再充电装置。
甲板20还包括一个或多个吊车25A、25B，这些吊车附接到甲板，以促进操作设备(例如ROV(例如，第二装置104)或地震传感器装置)的至少一部分从甲板20到水柱15的转移。例如，耦合到甲板20的吊车25A 被配置为降低和升高ROV 35A，该ROV转移一个或多个传感器装置30 并将其定位在海床55上。海床55可以包括湖床55、洋底55或陆地55。 ROV 35A由拴绳46A和脐带电缆44A耦合到第一船5，该脐带电缆向ROV 35A提供电力、通信以及控制。拴绳管理系统(TMS)50A还耦合在脐带电缆44A与拴绳46A之间。TMS 50A可以用作从其操作ROV 35A的中间表面下平台。对于海床55处或附近的大多数ROV 35A操作，TMS 50A可以被定位为在海床55上方近似50英尺，并且可以按需放出拴绳46A，以便使ROV 35A在海床55上方自由移动，以便将地震传感器装置30定位并转移在海床上。
吊车25B可以耦合(例如，通过闩扣、锚节点、螺母和螺栓、螺钉、吸盘、磁铁或其他紧固件)到第一船5的船尾或第一船5上的其他位置。吊车25A、25B中的每一个可以为适于在海洋环境中操作的任意起重装置或发射和回收系统(LARS)。吊车25B可以由电缆70耦合到地震传感器转移装置100。转移装置100可以是无人机、滑行结构、篮子、或能够在内部收容一个或多个传感器装置30的任意装置。转移装置100可以是被配置为适于收容并运输一个或多个传感器装置30的仓库的结构。转移装置100可以包括机载电源、马达或齿轮箱、或推进系统105。转移装置100 可以被配置为传感器装置存储架，该传感器装置存储架用于将传感器装置 30从第一船5转移到ROV 35A和从ROV 35A转移到第一船5。转移装置 100可以包括机载电源、马达或齿轮箱、或推进系统105。另选地，转移装置100可以不包括任何一体电力装置或不需要任意外部或内部电源。电缆70可以向转移装置100提供电力或控制。另选地，电缆70可以是被唯一地配置为支持转移装置100的脐带缆、拴绳、绳索、金属线、绳等。
ROV 35A可以包括地震传感器装置存储隔室40，该地震传感器装置存储隔室被配置为在内部存储一个或多个地震传感器装置30(例如，第一装置102)，以便部署或取回操作。存储隔室40可以包括被配置为存储地震传感器装置的仓库、架或容器。存储隔室40还可以包括输送器，例如上面具有地震传感器装置的可移动平台，例如被配置为在内部支撑并移动地震传感器装置30的圆盘传送带或线性平台。地震传感器装置30可以由可移动平台的操作部署在海床55上并从其取回。ROV 35A可以定位在海床55上方或上的预定位置处，并且地震传感器装置30被滚动、输送或以其他方式移出预定位置处的存储隔室40。地震传感器装置30可以由布置在ROV 35A上的机器人装置60(例如机械臂、末端执行器或操纵器)来部署和从存储隔室40取回。
地震传感器装置30可以被称为地震数据获取单元30或节点30或第一装置102。地震数据获取单元30可以记录地震数据。地震数据获取单元 30可以包括至少一个地震检波器、至少一个水听器、至少一个电源(例如，电池、外部太阳能面板)、至少一个时钟、至少一个倾斜仪、至少一个环境传感器、至少一个地震数据记录器、至少全球定位系统传感器、至少一个无线或有线发送器、至少一个无线或有线接收器、至少一个无线或有线收发器、或至少一个处理器中的一个或多个。地震传感器装置30可以是自含式单元，使得所有电子连接件在该单元内，或者一个或多个组件可以在地震传感器装置30之外。在记录期间，地震传感器装置30可以以自含式的方式操作，使得节点不需要外部通信或控制。地震传感器装置30可以包括被配置为检测由表面下岩性形成物或烃沉积物反射的声波的若干地震检波器和水听器。地震传感器装置30还可以包括一个或多个地震检波器，该一个或多个地震检波器被配置为使地震传感器装置30或地震传感器装置30的一部分振动，以便检测地震传感器装置30的表面与地表之间的耦合程度。地震传感器装置30的一个或多个组件可以附接到具有多个自由度的万向平台。例如，时钟可以附接到万向平台，以使重力对时钟的影响最小化。
例如，在部署操作中，包括一个或多个传感器装置30的第一多个地震传感器装置可以当在预装载操作中在第一船5上的同时装载到存储隔室 40中。然后将耦合有存储隔室的ROV 35A降低至水柱15中的表面下位置。在将第一多个地震传感器装置30从存储隔室40转移并将单独传感器装置 30部署在海床55上的所选位置处的过程中，ROV 35A使用来自第一船5 上的人员的命令来操作。一旦存储隔室40排空第一多个地震传感器装置 30，则使用转移装置100来将第二多个地震传感器装置30作为装载货物从第一船5渡运到ROV 35A。
转移系统100当在第一船5上或与其相邻的同时可以预装载有第二多个地震传感器装置30。当合适数量的地震传感器装置30被装载到转移装置100上时，可以由吊车25B将转移装置100降低至水柱15中的所选深度。ROV 35A和转移装置100在表面下位置处紧密配合，以允许将第二多个地震传感器装置30从转移装置100转移到存储隔室40。当转移装置100 和ROV 35A紧密配合时，在转移装置100中包含的第二多个地震传感器装置30被转移到ROV 35A的存储隔室40。一旦重新装载存储隔室40，则ROV 35A和转移装置100分离或不紧密配合，并且由ROV 35A进行的地震传感器装置放置可以恢复。存储隔室40的重新装载在第一船5在运动的同时提供。如果转移装置100在第二多个地震传感器装置30的转移之后为空，则转移装置100可以由吊车25B升高到船5，在船上，重新装载操作用第三多个地震传感器装置30再装满转移装置100。转移装置100 然后可以在重新装载存储隔室40时降低至所选深度。该过程可以重复，直到部署期望数量的地震传感器装置30为止。
使用转移装置100来将ROV 35A重新装载在表面下位置处减少将地震传感器装置30放置在海床55上所需的时间或“种植”时间，因为ROV 35A不为了地震传感器装置重新装载而升高和降低至表面10。ROV 35A 可以在种植时同步节点30的时钟。进一步地，因为ROV35A可以在表面 10以下操作更长时段，所以使置于用于升降ROV 35A的设备上的机械应力最小化。ROV 35A的减少升降在恶劣天气或大浪条件下可以特别有利。由此，因为ROV 35A和相关设备不升至表面10以上(这可能使得损坏ROV 35A和相关设备或构成对船员伤害的风险)，所以可以提高设备的寿命。
同样，在取回操作中，ROV 35A可以使用来自第一船5上的人员的命令来取回之前放置在海床55上的各地震传感器装置30或在不取回地震传感器装置30的情况下从地震传感器装置30收集数据。ROV 35A可以在收集地震数据时调整装置30的时钟。所取回的地震传感器装置30被放置到 ROV 35A的存储隔室40中。在一些实施方式中，ROV 35A可以顺序定位为与海床55上的各地震传感器装置30相邻，并且地震传感器装置30滚动、输送或以其他方式从海床55移动到存储隔室40。地震传感器装置30 可以由布置在ROV 35A上的机器人装置60来从海床55取回。
一旦存储隔室40充满或包含预定数量的地震传感器装置30，则转移装置100降至表面10以下的位置并与ROV 35A紧密配合。转移装置100 可以由吊车25B降至水柱15中的所选深度，并且ROV 35A和转移装置100 在表面下位置处紧密配合。一旦紧密配合，则将在存储隔室40中包含的所取回地震传感器装置30转移到转移装置100。一旦存储隔室40排空所取回传感器装置，则ROV 35A和转移装置100分离，并且由ROV 35A进行的传感器装置取回可以恢复。由此，转移装置100用于将所取回的地震传感器装置30作为装载货物渡运到第一船5，这允许ROV 35A继续从海床55收集地震传感器装置30。这样，因为不为了传感器装置卸载而升降 ROV 35A，所以显著减少传感器装置取回时间。进一步地，因为ROV 35A 可以在表面下更长时段，所以使置于与ROV 35A有关的设备上的安全问题和机械应力最小化。
例如，第一船5可以沿第一方向75(例如沿+X方向)行进，该方向可以是罗盘航向或其他线性或预定方向。第一方向75还可以考虑或包括由于波作用、水流或风速以及方向引起的漂移。多个地震传感器装置30 在所选位置中放置在海床55上，例如X方向上的多行Rn(示出了R1和 R2)或Y方向上的多列Cn(示出了C1-Cn)，其中，n等于整数。行Rn和列Cn限定网格或阵列，其中，各行Rn(例如，R1-R2)包括在传感器阵列的宽度(X方向)上的接收线，或者各列Cn包括在传感器阵列的长度(Y 方向)上的接收线。行中的相邻传感器装置30之间的距离被示出为距离 LR，并且列中的相邻传感器装置30之间的距离被示出为距离LC。虽然示出了大致正方形图案，但可以在海床55上形成其他图案。其他图案包括非线性接收线或非正方形图案。图案可以是预定的或由其他因素(例如海床55的地势)造成。距离LR和LC可以大致相等，并且可以包括大约60 米至大约400米或更大的尺寸。如上所述，相邻地震传感器装置30之间的距离可以为预定的或由海床55的地势造成。
第一船5以一速度(例如对于第一船5和被第一船5迁移的任意设备可允许或安全的速度)操作。该速度可以将任意天气情况(例如风速和波作用)以及水柱15中的水流考虑在内。船的速度还可以由任意操作设备来确定，这些设备由第一船5悬挂、附接到第一船或以其他方式被第一船牵引。例如，速度可能受ROV 35A的组件(例如TMS 50A和脐带电缆44A)的拖曳系数以及任意天气情况或水柱15中的水流限制。因为ROV 35A的组件遭受取决于组件在水柱15中的深度的拖曳，所以第一船速度可以在小于大约1海里/小时的范围内操作。在铺设两条接收线(行R1和R2)的示例中，第一船包括大约0.2海里/小时与大约0.6海里/小时之间的第一速度。在一些实施方式中，第一速度包括大约0.25海里/小时(该速度包括小于0.25海里/小时的中间速度)与大于大约1海里/小时的速度(该速度取决于天气情况，例如波作用、风速或水柱15中的水流)之间的平均速度。
在地震勘测期间，可以部署例如行R1的一个接收线。在完成单个接收线时，可以使用第二船80来提供源信号。在一些情况下，第一船或其他装置可以提供源信号。第二船80设置有源装置或声源装置85，该源装置或声源装置可以是能够产生适于获得勘测数据的声信号或振动信号的装置。源信号传播到海床55，并且信号的一部分被反射回地震传感器装置30。第二船80可能需要每单个接收线(在该示例中为行R1)进行多个通过，例如，至少四个通过。在第二船80进行通过的时间期间，第一船5 继续第二接收线的部署。然而，由第二船80进行通过所涉及的时间远短于第二接收线的部署时间。这引起地震勘测中的滞后时间，因为第二船80 在第一船5完成第二接收线的同时处于空闲状态。
第一船5可以使用一个ROV 35A来铺设传感器装置，以形成任意数量的列中的第一组两个接收线(行R1和R2)，这可以产生多达和包括几英里的各接收线的长度。两个接收线(行R1和R2)大致平行(例如，在+/-10 度内)。在完成第一船5的单个定向通过且第一组(行R1、R2)地震传感器装置30被铺设到预定长度时，设置有源装置85的第二船80用于提供源信号。第二船80可以沿着两个接收线进行八个或更多个通过，以完成两行R1和R2的地震勘测。
在第二船80沿着两行R1和R2发射的同时，第一船5可以转动180度并沿-X方向行进，以便在与行R1和R2相邻的另两行中铺设地震传感器装置30，从而形成第二组两个接收线。第二船80然后可以沿着第二组接收线进行另外的一系列通过，同时第一船5转动180度，以沿+X方向行进，以铺设另一组接收线。该过程可以重复，直到勘测海床55的指定区域为止。由此，因为用于铺设接收线的部署时间通过在船5的一个通过中部署两行来近似减半，所以使第二船80的空闲时间最小化。
虽然仅示出了两行R1和R2，但传感器装置30部署不限于该配置，因为ROV 35A可以适于在单个方向牵引中布局多于两行传感器装置。例如， ROV 35A可以被控制为在单个方向牵引中布局三行至六行传感器装置30 甚至更多行。第一船5布局传感器阵列的宽度的“一个通过”运行的宽度可以受拴绳46A的长度或传感器装置30之间的间隔(距离LR)限制。
图10示出了根据实施例的用于执行地震勘测的系统。系统1000可以包括数据处理系统1002。数据处理系统1002可以包括图8中描绘的一个或多个处理器、存储器、逻辑阵列或其他组件或功能。数据处理系统1002 可以包括一个或多个服务器或或在一个或多个服务器上执行。数据处理系统1002可以包括服务器群或分布式计算基础设施中的一个或多个服务器，例如形成云计算基础设施的一个或多个服务器。数据处理系统1002可以包括至少一个逻辑装置，例如具有一个或多个处理器810a-n的计算装置 800。
数据处理系统1002可以包括至少一个接口1004、与至少一个接口 1004连接或以其他方式与至少一个接口1004通信。数据处理系统1002可以包括至少一个数据库1006、与至少一个数据库1006连接或以其他方式与至少一个数据库1006通信。数据处理系统1002可以包括相干性滤波器 1008、与相干性滤波器1008连接或以其他方式与相干性滤波器1008通信。相干性滤波器1008可以包括至少一个tau-p变换器组件1010、与至少一个 tau-p变换器组件1010连接或以其他方式与至少一个tau-p变换器组件1010 通信。相干性滤波器1008可以包括至少一个包络检测器组件1012、与至少一个包络检测器组件1012连接或以其他方式与至少一个包络检测器组件1012通信。相干性滤波器1008可以包括至少一个掩蔽函数组件1014、与至少一个掩蔽函数组件1014连接或以其他方式与至少一个掩蔽函数组件1014通信。相干性滤波器1008可以包括至少一个逆tau-p变换器组件 1016、与至少一个逆tau-p变换器组件1016连接或以其他方式与至少一个逆tau-p变换器组件1016通信。相干性滤波器1008可以包括至少一个自适应滤波器组件1018、与至少一个自适应滤波器组件1018连接或以其他方式与至少一个自适应滤波器组件1018通信。相干性滤波器1008可以包括至少一个图像生成器组件1020、与至少一个图像生成器组件1020连接或以其他方式与至少一个图像生成器组件1020通信。
接口1004、相干性滤波器108、tau-p变换器组件1010、包络检测器组件1012、掩蔽函数组件1014、逆tau-p变换器组件1016、自适应滤波器组件1018或图像生成器组件1020均可以包括至少一个处理单元或其他逻辑装置(例如可编程逻辑阵列引擎)，或被配置为与数据库存储库或数据库1006通信的模块。接口1004、数据库1006、相干性滤波器108、tau-p 变换器组件1010、包络检测器组件1012、掩蔽函数组件1014、逆tau-p变换器组件1016、自适应滤波器组件1018或图像生成器组件1020可以是单独的组件、单个组件或数据处理系统1002的一部分。系统1000及其组件，例如数据处理系统1002，可以包括硬件元件，例如一个或多个处理器、逻辑装置或电路。
数据处理系统1002可以通过网络1022与一个或多个计算装置1024 通信。网络1022可以包括计算机网络，例如因特网、局域网、广域网、城域网或其他区域网络、内联网、卫星网络以及其他通信网络，例如语音或数据移动电话网络。网络1022可用于访问信息资源，例如地震数据、参数、函数、阈值或可用于执行相干性滤波或改进地震数据的处理以生成具有减少的混叠或噪声的图像的其他数据，所述图像可以通过一个或多个计算装置1024显示或渲染，一个或多个计算装置1024例如膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、数字助理装置、智能电话或便携式计算机。例如，通过网络1022，计算装置1024的用户可以访问由数据处理系统1002 提供的信息或数据。计算装置1024可以位于数据处理系统1002附近，或者位于远离数据处理系统1002的位置。例如，数据处理系统1002或计算装置1024可以位于船5上。
数据处理系统1002可以包括接口1004(或接口组件)，其被设计、配置、构造或操作成接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据。例如，图9中描绘的声源装置85可以产生声波或信号，该声波或信号从海床55下方的至少一个地下岩性地层反射，并且由地震传感器装置30感测或检测。接口1004可以通过有线或无线通信接收地震数据，例如直接有线链路或通过无线网络或低能量无线协议。接口1004可以包括硬件接口、软件接口、有线接口或无线接口。接口1004可以便于将数据从一种格式转换或格式化为另一种格式。例如，接口1004可以包括应用程序编程接口，该应用程序编程接口包括用于在例如软件组件的各种组件之间进行通信的定义。接口110可以与数据处理系统1002、网络1022或计算装置1024的一个或多个组件通信。
数据处理系统1002可以包括具有tau-p变换器组件1010的相干性滤波器1008，tau-p变换器组件1010被设计、构造或操作成将地震数据变换到tau-p域。tau-p域可以指时间-慢度域。在tau-p域中，地震数据可以被分解为映射到tau-p域中的点的一系列线。虽然tau-p域可能在噪声和信号之间具有较少的重叠，但是tau-p内插可能包含混叠能量，其可能导致输出中的高噪声水平。本解决方案的相干性滤波器1008可以被配置为在提高相干性的同时降低噪声水平，从而利用地震数据生成改进的图形或图像，以改善地下岩性地层的识别，从而改善地震勘测的性能。
tau-p变换器组件1010可以在时间偏移域中获得地震数据并且将地震数据变换为截距(intercept)时间-慢度域(例如，tau-p或τ-p域)中的新数据集。在这种情况下，输入数据集(例如，地震数据)可以是观测到的地震图波场。变换后的地震数据可以是水平慢度，并且tau可以是时间截距。
tau-p变换器组件1010可以通过将地震数据分解为映射到tau-p域中的点的一系列直线来变换输入地震数据。双曲线事件(例如，炮道集中的那些)可以映射到Tau-P中的椭圆曲线。该过程可以称为倾斜堆叠，因为为了产生tau-p域，输入数据可以沿着一系列直线堆叠。tau-p变换可以包括 3维最小二乘线性τ-p变换。tau-p变换器组件1010可以求解具有块循环循环块(“BCCB”)结构的矩阵，tau-p变换器组件1010可以被配置为利用该矩阵来增加共轭梯度求解器的速度。此外，与其他三维倾斜堆叠技术相比，tau-p变换器组件1010可以利用最小二乘τ-p来改善幅度保真度。
tau-p变换器组件1010可以将变换到tau-p域的地震数据存储在数据库 1006中的数据结构中，以供相干性滤波器1008、数据处理系统1002或其他组件或装置进一步处理。
相干性滤波器1008可以将接收的输入地震数据分离成一个或多个子集，并且一次对一个子集执行处理。将地震数据分离成子集以进行处理可以有助于降低噪声和混叠。例如，tau-p变换可以应用于分片中，使得地震数据中的事件可以看起来近似线性，这可以减少混叠和噪声，同时增加相干性，从而改善地下岩性地层的图像生成或识别。相干性滤波器1008可以将地震数据分离成具有预定尺寸的三维子体积，例如10×10迹线(或某个其他数量的迹线)。然后，相干性滤波器1008可以独立地处理每个子体积。例如，相干性滤波器1008可以将地震数据集分离成多个地震数据子集，并且从地震数据的多个子集中选择地震数据的第一子集以变换到 tau-p域。
在将地震数据变换到tau-p域时，相干性滤波器1008可以减少或消除非相干或混叠噪声。为此，相干性滤波器1008可以包括包络检测器组件 1012。包络检测器组件1012可以确定变换到tau-p域的地震数据的tau-p 包络。例如，振荡信号的包络可以指描绘振荡信号的极值的平滑曲线。包络可以是上包络或下包络。例如，包络可以是上包络，具有大于或等于默认值(例如零)的值。
在一些情况下，包络检测器组件1012可以在基于在tau-p包络上识别的值选择阈值之前对tau-p包络进行标准化。标准化可以指基于比率或因子缩放所有值。例如，可以对数据进行标准化，使得值的范围在第一值和第二值之间。可以对数据进行标准化，使得存在设置的最小值或最大值。图3示出了tau-p包络。图7A-7C示出了4源混合数据的一个块的标准化τ-px-py包络，其中混叠和混合噪声可与信号区分开。
相干性滤波器1008可以识别tau-p包络上的第一值。相干性滤波器 1008可以识别tau-p包络上的第一值，该第一值是tau-p包络上的最大值。例如，第一值可以对应于包络上的位置。该值可以是τ-px-py位置，如图 3A-3H或图7A-7C所示。最大值可以指tau-p包络上的当前最大值。当相干性滤波器1008迭代通过循环时，相干性滤波器1008可以选择下一最大值进行处理。
相干性滤波器1008(例如，通过掩蔽函数组件1014)可以基于在tau-p 包络上识别的第一值来选择阈值。然后，相干性滤波器1008可以选择tau-p 包络上大于或等于阈值的值。例如，相干性滤波器1008可以使用泛洪填充技术来选择tau-p包络上大于或等于阈值的值。例如，泛洪填充技术可以识别连接到多维阵列中的给定节点的区域。在这种情况下，泛洪填充技术可用于识别tau-p包络中大于或等于阈值的值。
利用这些值，相干性滤波器1008可以识别掩蔽函数，该掩蔽函数包括在tau-p包络上选择的多个值的第一默认值，以及不同于第一默认值的第二默认值。对于选择的τ-p位置，掩蔽函数可以具有值1，而在其他地方可以具有零值。例如，第一默认值可以是1并且表示τ-p位置，而第二默认值可以是零并且表示不是τ-p位置的其他位置。
相干性滤波器1008可以将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据。例如，相干性滤波器可以将tau-p变换的地震数据与掩蔽函数组合。通过将掩蔽函数乘以(或以其他方式组合或应用到)已经变换到tau-p域的地震数据，相干性滤波器1008可以减少混叠和噪声，同时区分信号。
在生成组合的地震数据之后，相干性滤波器1008可以选择在tau-p包络上的第二值，该第二值是在所识别的第一值之后的下一最大值。在一些情况下，相干性滤波器1008可以增加tau-p包络的比例以增加一个或多个事件的幅度，以便选择第二值，使得第二值可以大于或等于阈值。
相干性滤波器1008可以基于第二值更新掩蔽函数(例如，通过找到新的阈值并选择大于或等于该阈值的tau-p值)。相干性滤波器1008可以迭代通过该过程，直到已经选择了所有相干事件。为了减少需要由数据处理系统1002执行的tau-p变换的数量，相干性滤波器1008可以在不调用 tau-p变换器组件1010和逆tau-p变换器组件1016的内循环中执行该迭代，从而减少处理器和存储器利用率。
相干性滤波器1008可以包括逆tau-p变换器组件1016，其被设计、构造和操作成对组合的地震数据(例如，掩蔽函数与在tau-p域中变换的地震数据组合)执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据。逆tau-p变换可以利用一个或多个参数或者基于前向tau-p变换器组件1010，使得所述逆可以将地震数据从tau-p域返回到t-x域。
相干性滤波器1008可以包括自适应滤波器组件1018，其被设计、构造和操作成将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值并生成校正的地震数据。例如，事件幅度可能由于处理地震数据而受到影响，例如由于应用tau-p变换、包络检测或标准化包络。因此，自适应滤波器组件1018可以校正幅度，使得它们对应于输入地震数据中的幅度。自适应滤波器组件1018可以通过将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据来调整逆组合的地震数据的一个或多个幅度值(例如，对应于相干事件)以对应于通过声信号获得的地震数据的一个或多个幅度值。
相干性滤波器1008可以从校正的地震数据中识别一个或多个相干事件，其指示对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。相干性滤波器1008可以包括图像生成器组件1020，其被设计、构造或操作成生成指示相干事件的绘图、图形或图像。图像生成器组件1020 可以生成具有已经被处理到不同程度的数据的绘图、图形或图像。例如，图像生成器组件1020可以生成如图2-7所示的图像。图像生成器组件1020 可以进一步应用图像处理技术来识别相干事件或岩性地层或碳氢化合物沉积物的指示。岩性地层或碳氢化合物沉积物的指示可以有助于执行进一步的地震勘测或识别海底区域以进行勘探或开采。
图11是执行地震勘测的方法。方法1100可以由图8或图10中描绘的一个或多个系统或组件执行。例如，数据处理系统或相干性滤波器组件可以执行方法1100的一个或多个功能或过程。在动作1102，数据处理系统可以接收地震数据。地震数据可以在时间偏移域或t-x域中。地震数据可以对应于由海底地震计或其他地震数据采集装置检测到的声波形。
在动作1104，数据处理系统可以变换地震数据。数据处理系统可以将地震数据从第一域变换到第二域。例如，数据处理系统可以将地震数据变换到tau-p或时间-慢度域。tau-p域可以包括被分解为映射到tau-p域中的点的一系列线的地震数据。数据处理系统可以将一些或所有输入地震数据变换到tau-p域。在一些情况下，数据处理系统可以变换地震数据的子集或分片。例如，数据处理系统可以将输入的地震数据分成对应于多条迹线的三维体积。
在动作1106，数据处理系统可以确定tau-p包络。tau-p包络可以对应于tau-p域中的值的上包络或下包络。在动作1108，数据处理系统可以识别tau-p包络上的第一值。第一值可以是tau-p包络上的最大值。数据处理系统可以使用最大值(max)函数来检测或识别tau-p包络上的第一值。
在动作1110，数据处理系统可以识别掩蔽函数。例如，数据处理系统可以基于在tau-p包络上识别的第一值来选择阈值。阈值可以是预定阈值，或基于所选第一值的阈值。阈值可以是固定值或动态值。阈值可以是第一值的百分比或分数。阈值可以由数据处理系统1002的管理员或用户设置，或者存储在数据库1004中。
数据处理系统可以选择tau-p包络上大于或等于阈值的多个值。数据处理系统可以使用这些值来生成或更新掩蔽函数。掩蔽函数可以包括对于在tau-p包络上选择的多个值的第一默认值(例如，1)，以及与第一默认值或其他点不同的第二默认值(例如，0)。掩蔽函数可以指可用于按位操作以设置某些位或值或打开或关闭某些位或值的掩蔽或数据。
在动作1114，数据处理系统可以将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据。例如，数据处理系统可以将掩蔽函数与变换的地震数据相乘、卷积、求和或以其他方式组合，以生成组合的tau-p变换的地震数据。
在动作1116，数据处理系统可以对组合的地震数据执行逆tau-p变换，以生成逆组合的地震数据。逆tau-p变换可以将组合的地震数据从tau-p域变换到时间偏移域或t-x域。
在一些情况下，数据处理系统可以将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的值并生成校正的地震数据。校正值可以对应于相干事件。
在动作1118，数据处理系统可以从校正的地震数据中识别一个或多个相干事件，其指示对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。相干事件可具有大于阈值的幅度或值。相干事件可以仅是非零值。相干值可以对应于图像或图形中的局部最大值。
在本文中以单数形式提及的对实施方式或系统和方法的元件或动作的任何参考可以包括包含多个这些元件的实施方式，并且本文中对任何实施方式或元件或动作的复数形式的任何参考可以包括仅包括单个元件的实施方式。单数或复数形式的参考并不旨在将当前公开的系统或方法、它们的组件、动作或元件限制为单个或多个配置。对基于任何信息、动作或元件的任何动作或元件的参考可以包括其中动作或元件至少部分地基于任何信息、动作或元件的实施方式。
本文公开的任何实施方式可以与任何其他实施方式组合，并且对“实施方式”、“一些实施方式”、“替代实施方式”、“各种实施方式”、“一个实施方式”等的参考不一定是相互排斥的，并且旨在指示结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包括在至少一个实施方式中。这里使用的这些术语不一定都指的是相同的实施方式。任何实施方式可以以与本文公开的方面和实施方式一致的任何方式包含或排他地与任何其他实施方式组合。
对“或”的参考可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任意一种。对术语的联合列表中的至少一个的参考可以被解释为包含性或者(OR)以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任何一种。例如，对“‘A’和‘B’中的至少一个”的参考可以仅包括“A”、仅包括“B”以及包括“A”和“B”。还可以包括除“A”和“B”之外的元件。
在附图、详细说明或任何权利要求中的技术特征之后是附图标记的情况下，已经包括附图标记以增加附图、详细说明和权利要求的可懂度。因此，参考标记和它们的缺失都不会对任何权利要求要素的范围产生任何限制作用。
在不脱离其特征的情况下，本文描述的系统和方法可以以其他特定形式实现。前述实施方式是说明性的而非限制所描述的系统和方法。因此，本文描述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前面的描述指示，并且在权利要求的等同物的含义和范围内的变化包含在其中。

Claims (20)

1.一种执行地震勘测的系统，包括：
数据处理系统，所述数据处理系统包括相干性滤波器组件、至少一个处理器和存储器，所述数据处理系统用于：
接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据；
将地震数据变换到tau-p域，所述tau-p域包括被分解为映射到tau-p域中的点的一系列线的地震数据；
确定变换到tau-p域的地震数据的tau-p包络；
识别tau-p包络上的第一值；
基于tau-p包络上识别的第一值来选择阈值；
选择tau-p包络上大于或等于所述阈值的多个值；
识别掩蔽函数，所述掩蔽函数包括对于在tau-p包络上选择的多个值的第一默认值，以及与第一默认值不同的第二默认值；
将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据；
对组合的地震数据执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据；
将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值，并生成校正的地震数据；和
从校正的地震数据中识别一个或多个相干事件，其指示对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述地震数据是地震数据的第一子集，所述系统包括所述数据处理系统，用于：
接收地震数据集；
将所述地震数据集分成多个地震数据子集，所述多个地震数据子集对应于包括预定数量的轨迹的3D子体积；和
从多个地震数据子集中选择第一地震数据子集以变换到tau-p域。
3.如权利要求1所述的系统，包括：
数据处理系统确定tau-p包络包括大于或等于零的值。
4.如权利要求1所述的系统，包括：
数据处理系统在基于在tau-p包络上识别的值来选择阈值之前标准化tau-p包络。
5.如权利要求1所述的系统，包括：
数据处理系统识别tau-p包络上的作为tau-p包络上的最大值的第一值。
6.如权利要求1所述的系统，包括数据处理系统，用于：
在生成组合的地震数据之后，选择tau-p包络上作为下一最大值的第二值；和
基于第二值更新掩蔽函数。
7.如权利要求1所述的系统，包括数据处理系统，用于：
在生成组合的地震数据之后，增加tau-p包络的比例以增加一个或多个事件的幅度；
在比例增加的tau-p包络上选择第二值，所述第二值对应于下一最大值；和
基于第二值更新掩蔽函数。
8.如权利要求1所述的系统，包括：
数据处理系统使用泛洪填充技术来选择tau-p包络上大于或等于所述阈值的多个值。
9.如权利要求1所述的系统，包括：
数据处理系统通过将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据来调整逆组合的地震数据的一个或多个幅度值，以对应于通过声信号获得的地震数据的一个或多个幅度值。
10.如权利要求1所述的系统，包括：
数据处理系统生成指示对应于地下岩性地层的一个或多个位置的图像。
11.一种执行地震勘测的方法，包括：
由数据处理系统接收通过由至少一个声源产生并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的地震数据；
由数据处理系统将地震数据变换到tau-p域，所述tau-p域包括被分解为映射到tau-p域中的点的一系列线的地震数据；
由数据处理系统确定变换到tau-p域的地震数据的tau-p包络；
由数据处理系统识别tau-p包络上的第一值；
由数据处理系统基于tau-p包络上识别的第一值来选择阈值；
由数据处理系统选择tau-p包络上大于或等于所述阈值的多个值；
由数据处理系统识别掩蔽函数，所述掩蔽函数包括对于在tau-p包络上选择的多个值的第一默认值，以及与第一默认值不同的第二默认值；
由数据处理系统将tau-p域中的地震数据与掩蔽函数组合以生成组合的地震数据；
由数据处理系统对组合的地震数据执行逆tau-p变换以生成逆组合的地震数据；
由数据处理系统将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据，以校正在tau-p包络上选择的多个值，并生成校正的地震数据；和
由数据处理系统从校正的地震数据中识别一个或多个相干事件，其指示对应于至少一个地下岩性地层中的地下岩性地层的一个或多个位置。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述地震数据是地震数据的第一子集，所述方法包括：
接收地震数据集；
将所述地震数据集分成多个地震数据子集，所述多个地震数据子集对应于包括预定数量的轨迹的3D子体积；和
从多个地震数据子集中选择第一地震数据子集以变换到tau-p域。
13.如权利要求11所述的方法，包括：
确定tau-p包络包括大于或等于零的值。
14.如权利要求11所述的方法，包括：
在基于在tau-p包络上识别的值来选择阈值之前标准化tau-p包络。
15.如权利要求11所述的方法，包括：
识别tau-p包络上的作为tau-p包络上的最大值的第一值。
16.如权利要求11所述的方法，包括：
在生成组合的地震数据之后，选择tau-p包络上作为下一最大值的第二值；和
基于第二值更新掩蔽函数。
17.如权利要求11所述的方法，包括：
在生成组合的地震数据之后，增加tau-p包络的比例以增加一个或多个事件的幅度；
在比例增加的tau-p包络上选择第二值，所述第二值对应于下一最大值；和
基于第二值更新掩蔽函数。
18.如权利要求11所述的方法，包括：
使用泛洪填充技术来选择tau-p包络上大于或等于所述阈值的多个值。
19.如权利要求11所述的方法，包括：
通过将自适应滤波器应用于逆组合的地震数据来调整逆组合的地震数据的一个或多个幅度值，以对应于通过声信号获得的地震数据的一个或多个幅度值。
20.如权利要求11所述的方法，包括：
生成指示对应于地下岩性地层的一个或多个位置的图像。
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