CN111624659B - 一种地震数据的时变带通滤波方法及装置 - Google Patents

一种地震数据的时变带通滤波方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地震数据的时变带通滤波方法及装置，所述方法包括以下步骤：S1.输入多道地震数据；时变带通滤波是对地震数据的中深层开时窗进行的，在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间；S2.确定步骤S1得到层位时间中的最大值，然后确定层拉平时间，计算层拉平时移量，对输入的地震数据沿层时移拉平；S3.对时移拉平后的数据做多道数据分段时变带通滤波；S4.利用层位时间、拉平时间，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。本发明采用沿层拾取、层拉平、多道数据分段时变带通滤波、层反拉平的方式，能快速处理多道数据、可变分段的时变带通滤波，便于地震资料后续处理。

Description

一种地震数据的时变带通滤波方法及装置
技术领域
本发明涉及地球物理勘探的地震数据处理方法，属于地震处理技术领域，特别是涉及一种地震数据的时变带通滤波方法及装置。
背景技术
地震数据反射波的主频随着旅行时增加变低、频宽随着旅行时增加变窄，即频率是时变的。因此，在地震数据处理中经常使用时变带通滤波。通常，时变带通滤波是分段进行的，在段与段之间的过渡带会出现明显的接缝；多数据、多段时变带通不易实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地震数据的时变带通滤波方法及装置，根据地震数据频率分布的特点，采用沿层拾取、层拉平、多道数据分段时变带通滤波、层反拉平的方式，实现了多数据、可变分段的时变带通滤波。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种地震数据的时变带通滤波方法，包括以下步骤：
S1.输入N道地震数据；时变带通滤波是对地震数据的中深层开时窗进行的，在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间，最终得到N道输入地震数据的层位时间集合
Figure BDA0002525369200000011
其中，Ti layer是第i道数据的层位时间，i＝1,2,3,...,N；
S2.确定步骤S1得到层位时间中的最大值，然后确定层拉平时间Tlp，计算层拉平时移量，对输入的地震数据沿层时移拉平；
S3.对时移拉平后的数据做时窗为
Figure BDA0002525369200000012
的多道数据分段时变带通滤波；
S4.利用层位时间
Figure BDA0002525369200000013
拉平时间Tlp，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。
进一步地，所述步骤S2包括以下子步骤：
S201.确定时间层位
Figure BDA0002525369200000014
的最大值Tmax；
S202.确定拉平时间Tlp，Tlp≥Tmax；
S203.确定每一道地震数据的最大时间
Figure BDA0002525369200000015
S204.在每一道地震数据的最大时间后补零至
Figure BDA0002525369200000016
S205.计算每一道数据的层拉平时移量：
Figure BDA0002525369200000021
其中，Ti Shift是第i道数据的层拉平时移量；
S206.对于每一道地震数据，利用步骤S205得到的时移量时移步骤S204得到的地震数据。
进一步地，所述步骤S3包括以下子步骤：
S301.对时移拉平后的每一道地震数据做傅里叶变换，计算对应的振幅谱A、相位谱φ；
S302.确定时移拉平后各道数据分段时变带通滤波振幅谱At为：
Figure BDA0002525369200000022
其中，fl是低频截止频率，fh是高频截止频率，t是时间，f是频率，
Figure BDA0002525369200000023
是第i道数据的时变带通滤波振幅谱。
S303.对于每一道数据，利用振幅谱At和对应的相位谱φ做反傅里叶变换。
进一步地，所述步骤S4包括以下子步骤：
S401.对于每一道时变带通滤波后的数据，计算对应的层反拉平时移量：
{Ti InvShift＝Ti layer-Tlp}；i＝1,2,3,...,N；
其中，Ti InvShift是第i道数据的层反拉平时移量；
S402.对于每一道时变带通滤波后的数据，利用层反拉平时移量时移时变带通滤波后的地震数据。
一种地震数据的时变带通滤波装置，包括：
数据输入单元，用于输入多道地震数据；
层位时间拾取单元，用于在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间，最终得到N道输入地震数据的层位时间集合；
时移拉平单元，用于确定层位时间中的最大值和层拉平时间，并计算层拉平时移量，对输入的地震数据沿层时移拉平；
时变带通滤波单元，用于对时移拉平后的数据做多道数据分段时变带通滤波；
层反拉平单元，用于根据层位时间和拉平时间，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。
本发明的有益效果是：本发明采用沿层拾取、层拉平、多道数据分段时变带通滤波、层反拉平的方式，能快速处理多道数据、可变分段的时变带通滤波，便于地震资料后续处理。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为实施例中输入地震数据示意图；
图3为实施例中沿层拾取时间层位示意图；
图4为实施例中层拉平地震数据示意图；
图5为实施例中时变带通滤波的层拉平地震数据示意图；
图6为实施例中层反拉平地震数据示意图；
图7为本发明的装置原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种地震数据的时变带通滤波方法，包括以下步骤：
S1.输入N道地震数据；时变带通滤波是对地震数据的中深层开时窗进行的，在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间，最终得到N道输入地震数据的层位时间集合
Figure BDA0002525369200000031
其中，Ti layer是第i道数据的层位时间，i＝1,2,3,...,N；
在本申请的实施例中，输入的地震数据如图2所示，其中横坐标为数据号；纵坐标为时间(单位：ms)；进过步骤S1处理后，沿层拾取的层位时间，如图3所示，图3中，横坐标为数据号；纵坐标为时间(单位：ms)。
S2.确定步骤S1得到层位时间中的最大值，然后确定层拉平时间Tlp，计算层拉平时移量，对输入的地震数据沿层时移拉平：
S201.确定时间层位
Figure BDA0002525369200000032
的最大值Tmax；
S202.确定拉平时间Tlp，Tlp≥Tmax；
S203.确定每一道地震数据的最大时间
Figure BDA0002525369200000033
每一道输入的地震数据是有长度的，如6秒、8秒等，这里的地震数据最大时间，可以理解为地震数据的长度最大值；
S204.在每一道地震数据的最大时间后补零至
Figure BDA0002525369200000034
S205.计算每一道数据的层拉平时移量：
{Ti Shift＝Tlp-Ti layer}，i＝1,2,3,...,N；
其中，Ti Shift是第i道数据的层拉平时移量；
S206.对于每一道地震数据，利用步骤S205得到的时移量时移步骤S204得到的地震数据。
在本申请的实施例中，经过步骤S2处理，得到层拉平地震数据，如图4所示，横坐标为数据号；纵坐标为时间(单位：ms)；
S3.对时移拉平后的数据做时窗为
Figure BDA0002525369200000041
的多道数据分段时变带通滤波：
S301.对时移拉平后的每一道地震数据做傅里叶变换，计算对应的振幅谱A、相位谱φ；
S302.确定时移拉平后各道数据分段时变带通滤波振幅谱At为：
Figure BDA0002525369200000042
其中，fl是低频截止频率，fh是高频截止频率，t是时间，f是频率，
Figure BDA0002525369200000043
是第i道数据的时变带通滤波振幅谱。
S303.对于每一道数据，利用振幅谱At和对应的相位谱φ做反傅里叶变换。
在本申请的实施例中，通过时变带通滤波得到的层拉平数据如图5所示，该图中横坐标为数据号；纵坐标为时间(单位：ms)。
S4.利用层位时间
Figure BDA0002525369200000044
拉平时间Tlp，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。
S401.对于每一道时变带通滤波后的数据，计算对应的层反拉平时移量：
{Ti InvShift＝Ti layer-Tlp}；i＝1,2,3,...,N；
其中，Ti InvShift是第i道数据的层反拉平时移量；
S402.对于每一道时变带通滤波后的数据，利用层反拉平时移量时移时变带通滤波后的地震数据。
在本申请的实施例中，层反拉平得到的地震数据如图6所示，图中，横坐标为数据号；纵坐标为时间(单位：ms)。
如图7所示，一种地震数据的时变带通滤波装置，包括：
数据输入单元，用于输入多道地震数据；
层位时间拾取单元，用于在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间，最终得到N道输入地震数据的层位时间集合；
时移拉平单元，用于确定层位时间中的最大值和层拉平时间，并计算层拉平时移量，对输入的地震数据沿层时移拉平；
时变带通滤波单元，用于对时移拉平后的数据做多道数据分段时变带通滤波；
层反拉平单元，用于根据层位时间和拉平时间，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。
综上，本发明根据地震数据频率分布的特点，采用沿层拾取、层拉平、多道数据分段时变带通滤波、层反拉平的方式，实现了多数据、可变分段的时变带通滤波，便于地震资料后续处理。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种地震数据的时变带通滤波方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.输入N道地震数据；时变带通滤波是对地震数据的中深层开时窗进行的，在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间，最终得到N道输入地震数据的层位时间集合
Figure FDA0003646617810000011
其中，Ti layer是第i道数据的层位时间，i＝1,2,3,...,N；
S2.确定步骤S1得到层位时间中的最大值，然后确定层拉平时间Tlp，计算层拉平时移量，
对输入的地震数据沿层时移拉平；
所述步骤S2包括以下子步骤：
S201.确定时间层位
Figure FDA0003646617810000012
的最大值Tmax；
S202.确定拉平时间Tlp，Tlp≥Tmax；
S203.确定每一道地震数据的最大时间
Figure FDA0003646617810000013
S204.在每一道地震数据的最大时间后补零至
Figure FDA0003646617810000014
S205.计算每一道数据的层拉平时移量：
{Ti Shift＝Tlp-Ti layer}，i＝1,2,3,...,N；
其中，Ti Shift是第i道数据的层拉平时移量；
S206.对于每一道地震数据，利用步骤S205得到的时移量时移步骤S204得到的地震数据；
S3.对时移拉平后的数据做时窗为
Figure FDA0003646617810000015
的多道数据分段时变带通滤波；
S4.利用层位时间
Figure FDA0003646617810000016
拉平时间Tlp，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。
2.根据权利要求1所述的一种地震数据的时变带通滤波方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下子步骤：
S301.对时移拉平后的每一道地震数据做傅里叶变换，计算对应的振幅谱A、相位谱φ；
S302.确定时移拉平后各道数据分段时变带通滤波振幅谱At为：
Figure FDA0003646617810000017
其中，fl是低频截止频率，fh是高频截止频率，t是时间，f是频率，Ait是第i道数据的时变带通滤波振幅谱；
S303.对于每一道数据，利用振幅谱At和对应的相位谱φ做反傅里叶变换。
3.根据权利要求1所述的一种地震数据的时变带通滤波方法，其特征在于：所述步骤S4包括以下子步骤：
S401.对于每一道时变带通滤波后的数据，计算对应的层反拉平时移量：
{Ti InvShift＝Ti layer-Tlp}；i＝1,2,3,...,N；
其中，Ti InvShift是第i道数据的层反拉平时移量；
S402.对于每一道时变带通滤波后的数据，利用层反拉平时移量时移时变带通滤波后的地震数据。
4.一种地震数据的时变带通滤波装置，采用如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：包括：
数据输入单元，用于输入多道地震数据；
层位时间拾取单元，用于在时窗上边界附近选取一套连续的层位，对于每道地震数据沿层拾取对应的层位时间，最终得到N道输入地震数据的层位时间集合；
时移拉平单元，用于确定层位时间中的最大值和层拉平时间，并计算层拉平时移量，对输入的地震数据沿层时移拉平；
时变带通滤波单元，用于对时移拉平后的数据做多道数据分段时变带通滤波；
层反拉平单元，用于根据层位时间和拉平时间，计算层反拉平时移量，对时变带通滤波后的数据做层反拉平。
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