CN112083491A - 基于信号属性特征的井筒波压制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于信号属性特征的井筒波压制方法及装置，所述方法包括：根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。本发明可以有效克服中值滤波和F‑K滤波的统计效应和空间假频问题，较S变换井筒噪声压制效果明显，保证有效波有更高的保真度，提高井中地震资料信噪比。

Description

基于信号属性特征的井筒波压制方法及装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤指一种基于信号属性特征的井筒波压制方法及装置。

背景技术

井筒波为VSP等井中地震资料专有的一种强散射噪声，出现的频率高，干扰强，频带宽。井筒波常用的压制方法为中值滤波和F-K滤波及S变换，由于中值滤波存在统计效应，F-K滤波存在空间假频，S变换较中值滤波和F-K滤波效果有所提高，但井筒波仍存在残留，在压制井筒波的同时均对有效信号造成不同程度的损伤。综上，目前尚无井筒波有效的压制手段。

发明内容

为了解决现有井筒波压制方法中存在的统计效应、空间假频及压制效果差等问题，本发明实施例提供一种基于信号属性特征的井筒波压制方法，所述方法包括：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

可选的，在本发明一实施例中，所述地震属性包括：相干属性、频率属性和/或波形聚类属性。

可选的，在本发明一实施例中，所述计算所述井中地震原始数据的地震属性包括：根据所述井中地震原始数据，计算所述井中地震原始数据的各地震属性对应的属性数据值。

可选的，在本发明一实施例中，所述利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理包括：当属性数据值不在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置的数据；当属性数据值在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置的数据。

本发明实施例还提供一种基于信号属性特征的井筒波压制装置，所述装置包括：

时窗范围模块，用于根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

地震属性模块，用于计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

井筒波压制模块，用于利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

可选的，在本发明一实施例中，所述地震属性包括：相干属性、频率属性和/或波形聚类属性。

可选的，在本发明一实施例中，所述地震属性模块包括：属性数据值单元，用于根据所述井中地震原始数据，计算所述井中地震原始数据的各地震属性对应的属性数据值。

可选的，在本发明一实施例中，所述井筒波压制模块包括：数据保留单元，用于当属性数据值不在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置的数据；数据剥离单元，用于当属性数据值在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置的数据。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

本发明可以有效克服中值滤波和F-K滤波的统计效应和空间假频问题，较S变换井筒噪声压制效果明显，保证有效波有更高的保真度，提高井中地震资料信噪比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明实施例一种基于信号属性特征的井筒波压制方法的流程图；

图2为本发明实施例中井中地震VSP原始资料示意图；

图3为本发明实施例中相干属性结果示意图；

图4为本发明实施例中井筒波压制效果图；

图5为本发明实施例中中值滤波井筒波压制效果图；

图6为本发明实施例中F-K滤波井筒波压制效果图；

图7为本发明实施例中S变换滤波结果图；

图8为本发明实施例一种基于信号属性特征的井筒波压制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种基于信号属性特征的井筒波压制方法及装置。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明实施例一种基于信号属性特征的井筒波压制方法的流程图，图中所示方法包括：

步骤S1，根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

步骤S2，计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

步骤S3，利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

作为本发明的一个实施例，所述地震属性包括：相干属性、频率属性和/或波形聚类属性。

在本实施例中，所述计算所述井中地震原始数据的地震属性包括：根据所述井中地震原始数据，计算所述井中地震原始数据的各地震属性对应的属性数据值。

在本实施例中，所述利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理包括：当属性数据值不在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置的数据；当属性数据值在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置上的数据。

具体的，本发明根据井筒噪声具有时间方向的谐振特征和空间方向的相干性进行技术攻关。首先，分析井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波压制时窗范围。井筒波具有从浅至深速度稳定且较低的特征，同样的深度，有效波于井筒波到达时间不同，表现在井中地震原始数据上，井筒波与有效波斜率不同，因此，可通过斜率差异特征来确定井筒波压制时窗范围。其次，计算井中地震原始数据的地震属性(相干、频率或波形聚类等)，并统计井筒波敏感属性的值域范围；地震属性是地震特征的一种度量，相干属性是计算地震数据每一道与相邻地震道之间特征相似度。瞬时频率是地震数据相位的时间导数。井筒波敏感属性的确定，通过统计/交汇分析井筒波压制时窗范围内、外井中地震原始数据的地震属性值，当内、外属性值交集越少，井筒波越容易剥离，属性值交集少的属性即为敏感属性。然后，利用井中地震原始数据和井筒波压制范围内井中地震原始资料的敏感属性数据，对井中地震原始数据进行井筒波剥离处理。当属性数据值不在井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置数据；当属性数据值在井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置上数据。最后，输出井筒波压制后的井中地震数据。经过井筒波压制后的井中地震数据，凸显出有效信号，提高了井中地震资料的信噪比，地层波组特征更加清晰，为后续高精度资料解释奠定了基础。

在本发明一具体实施例中，本发明的基于信号属性特征的井筒波压制方法，大幅度地改善了井筒波压制效果，降低了处理过程中对有效信号的损伤，提高了井中资料的信噪比。该方法高效、生产实用性强，具有广阔的应用前景。步骤如图1所示，具体包括：

(1)分析井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围。井筒波具有从浅至深速度稳定且较低的特征，在原始波场中拾取每道记录井筒波出现的顶界和底界，见图2中T1层和T2层(图中灰色线为分析确定井筒波的时窗范围)，井筒波的时窗范围为T1层-T2层。

(2)计算井中地震原始数据的地震属性，例如，发现相干属性数据上井筒波特征与有效波差异明显，相干属性结果见图3(图中井筒波表现为相干异常，颜色为深灰至黑色，值域范围0～500)，统计井筒波相干属性的值域范围0～500。(相干属性是专业术语，从事本专业的技术人员知悉，地震相干属性是相邻多道地震数据间相似程度的一种度量，无单位。)

(3)对井中地震原始数据进行井筒波剥离处理；当相干属性数据值不在0～500值范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置数据；当相干属性数据值在0～500值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置数据。

(4)输出井筒波压制后的结果，见图4，井筒波得到了明显压制，上下行波波组特征清楚。对比中值滤波结果(图5)、F-K滤波结果(图6)，以及S变换滤波结果(图7)，本发明的井筒波残留较少，有效波连续性增强，突出了有效信号，提高了资料信噪比。

本发明可以有效克服中值滤波和F-K滤波的统计效应和空间假频问题，较S变换井筒噪声压制效果明显，保证有效波有更高的保真度，提高井中地震资料信噪比。本发明具有分析步骤简便，计算效率高和处理效果好的特点，能够使井筒波和有效波较彻底的分离，在剖面上井筒波残留较少，大大提高了井筒资料的信噪比。

如图8所示为本发明实施例一种基于信号属性特征的井筒波压制装置的结构示意图，图中所示装置包括：

时窗范围模块10，用于根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

地震属性模块20，用于计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

井筒波压制模块30，用于利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

作为本发明的一个实施例，所述地震属性包括：相干属性、频率属性和/或波形聚类属性。

在本实施例中，所述地震属性模块包括：属性数据值单元，用于根据所述井中地震原始数据，计算所述井中地震原始数据的各地震属性对应的属性数据值。

在本实施例中，所述井筒波压制模块包括：数据保留单元，用于当属性数据值不在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置的数据；数据剥离单元，用于当属性数据值在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置的数据。

基于与上述一种基于信号属性特征的井筒波压制方法相同的申请构思，本发明还提供了上述一种基于信号属性特征的井筒波压制装置。由于该一种基于信号属性特征的井筒波压制装置解决问题的原理与一种基于信号属性特征的井筒波压制方法相似，因此该一种基于信号属性特征的井筒波压制装置的实施可以参见一种基于信号属性特征的井筒波压制方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明可以有效克服中值滤波和F-K滤波的统计效应和空间假频问题，较S变换井筒噪声压制效果明显，保证有效波有更高的保真度，提高井中地震资料信噪比。本发明具有分析步骤简便，计算效率高和处理效果好的特点，能够使井筒波和有效波较彻底的分离，在剖面上井筒波残留较少，大大提高了井筒资料的信噪比。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

基于与上述一种基于信号属性特征的井筒波压制方法相同的申请构思，本发明还提供了上述一种计算机设备及一种计算机可读存储介质。由于该一种计算机设备及一种计算机可读存储介质解决问题的原理与一种基于信号属性特征的井筒波压制方法相似，因此该一种计算机设备及一种计算机可读存储介质的实施可以参见一种基于信号属性特征的井筒波压制方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明可以有效克服中值滤波和F-K滤波的统计效应和空间假频问题，较S变换井筒噪声压制效果明显，保证有效波有更高的保真度，提高井中地震资料信噪比。本发明具有分析步骤简便，计算效率高和处理效果好的特点，能够使井筒波和有效波较彻底的分离，在剖面上井筒波残留较少，大大提高了井筒资料的信噪比。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于信号属性特征的井筒波压制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地震属性包括：相干属性、频率属性和/或波形聚类属性。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述井中地震原始数据的地震属性包括：根据所述井中地震原始数据，计算所述井中地震原始数据的各地震属性对应的属性数据值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理包括：

当属性数据值不在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置的数据；

当属性数据值在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置的数据。

5.一种基于信号属性特征的井筒波压制装置，其特征在于，所述装置包括：

时窗范围模块，用于根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

地震属性模块，用于计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

井筒波压制模块，用于利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述地震属性包括：相干属性、频率属性和/或波形聚类属性。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述地震属性模块包括：属性数据值单元，用于根据所述井中地震原始数据，计算所述井中地震原始数据的各地震属性对应的属性数据值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述井筒波压制模块包括：

数据保留单元，用于当属性数据值不在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则保留井中地震原始数据上对应位置的数据；

数据剥离单元，用于当属性数据值在所述井筒波敏感属性的值域范围内，则剥离掉井中地震原始数据上对应位置的数据。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据井中地震原始数据井筒波在时间方向上的谐振特征，确定井筒波的时窗范围；

计算所述井中地震原始数据的地震属性，确定所述井筒波的敏感属性及其值域范围；

利用所述井中地震原始数据及所述井筒波敏感属性的值域范围，对所述井中地震原始数据进行井筒波剥离处理，得到井筒波压制后的井中地震数据。

Images