CN116068619A - 一种自适应的多阶频散面波压制方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应的多阶频散面波压制方法、装置及设备，该方法包括：对获取的原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；分析频散谱分析源数据后得到各控制点的高精度频散谱；对高精度频散谱进行分阶拾取得到各控制点的多阶频散曲线；对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；选取原始地震炮集数据中的每一道地震数据的相邻道地震数据，对每一相邻道地震数据分别做相移处理，得到每一道地震数据的面波噪声预测结果；将面波噪声预测结果与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理地震勘探技术领域，尤其涉及一种自适应的多阶频散面波压制方法、装置及设备。
背景技术
面波是一种极为常见的噪音，它表现为低频、低速、强能量的特征，并具有频散性和多模型。为了使反射波和折射波等有效信号凸显出来，必须先对面波噪声进行压制和消除。一直以来，如何有效、准确、快速的进行面波去噪都是地震资料处理中的热点问题。随着油气勘探程度的不断深入，复杂构造区的油气勘探，已经成为地球物理勘探的主要目标。压制面波噪声，提高信噪比是复杂地区地震勘探数据处理重要环节之一，加强去噪能力与保幅性能等精细化的处理要求更是在复杂构造区的地震资料处理中显得格外重要。此外，宽方位高密度的勘探采集和高效混采技术的成功应用，目前的地震勘探数据处理重要环节之一，加强去噪能力与保幅性能等精细化的处理要求更是在复杂构造区的地震资料处理中显得格外重要。此外，宽方位高密度的勘探采集和高效混采技术的成功应用，目前的地震勘探护具已经属于海量数据体，使基于海量数据和高效混采的处理方法成为主流，处理效率在资料处理中影响越来越大。
面波在层状介质中的频散现象与介质横波速度紧密联系，是工区浅层地表介质的固有属性，野外超大工区、连片工区的地表情况不断变化，面波的频散效应也随着工区空间位置的改变发生变化，只有准确的频散关系才能准确消除面波的频散效应，进而对面波造成进行预测，影响最终的去噪效果。而且频散谱分析的运算量是在这类方法中占主要部分，对海量数据逐一的进行频散谱分析又是及其耗时、低效且无意义的。此外面波具有多阶性，传统方法对面波数据进行简单的整体频散校正无法充分利用多阶的频散关系，也不能完全将各频率成分的频散效应正确消除，降低了这类方法的去噪能力。
发明内容
本发明提供了一种自适应的多阶频散面波压制方法、装置及设备，解决了地震数据信噪比和分辨率低，如何去噪后能更好地保持原始地震炮集数据波形特征的问题。
一种自适应的多阶频散面波压制方法，包括：
获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；
根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
在本发明的一种实施例中，所述对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，具体包括：使用以下公式计算非线性信号的相似度表征：
其中，SNLSC(ω,Vph；σ)为规则化后的非线性信号相似度表征；Sπ为背景值；SNL(ω,Vph)为一个控制点中的两个接收点处的地震数据对某一频率ω和数据频率在ω的相速度Vph的非线性信号相关；σ为用于调整频散谱分辨率的系数；ω为圆频率，Vph为相速度；
根据计算出的相似度表征对所述频散谱分析源数据进行相似性分析。
在本发明的一种实施例中，所述对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线，具体包括：根据工区网格以及控制点的相对位置对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值，得到整个工区范围内各个网格位置处每一阶的频散曲线。
在本发明的一种实施例中，所述根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，具体包括：根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息通过以下公式对所述相邻道地震数据分别做相移处理：
其中，US(ω)为重建后的面波数据，U(ω)为原始数据，Xwin为预测道面波时窗的最大范围，h为预测到面波时窗，i为虚部，ω为圆频率，vp为相速度。
在本发明的一种实施例中，所述将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据，具体包括：根据以下公式将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减：
其中，x(t)为原始地震炮集数据，N为计算次数，gi(t)为自适应滤波器，mi(t)为面波数据，E为误差能量。
在本发明的一种实施例中，所述对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据，具体包括：对获取的原始地震炮集数据进行预处理，得到第一地震炮集数据；基于用户给定的参数，对所述第一地震炮集数据进行滤波和归一化处理，得到第二地震炮集数据；在工区内不同位置确定控制点，根据所述控制点处的面波发育情况在所述控制点处选取符合预设条件的面波数据，并从所述第二地震炮集数据中选取符合所述预设条件的面波数据，将选出的符合所述预设条件的面波数据作为对应各控制点的频散谱分析源数据。
在本发明的一种实施例中，所述根据所述控制点处的面波发育情况在所述控制点处选取符合预设条件的面波数据，具体包括：根据控制点处的面波的发育情况在所述控制点处选取检波线方向一定距离、联络线方向一定距离和一定偏移距内的面波数据，作为该控制点的频散谱分析源数据。
一种自适应的多阶频散面波压制装置，包括：
面波数据获取模块，用于获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
频散谱获取模块，用于对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
频散曲线获取模块，用于对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
噪声筛选模块，用于对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
去噪模块，用于根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通过总线通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被执行，以实现：
获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；
根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
一种非易失性存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行，以实现下述步骤：
获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；
根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
本发明提供了一种自适应的多阶频散面波压制方法、装置及设备，至少包括以下有益效果：本发明通过利用面波数据的频散特征，在整个工区范围内对其进行分析统计并应用于数据，保证了频散关系的准确性又减少了冗余计算。通过多阶频散曲线的拾取与应用以及自适应减，加强了基于频散的面波去噪方法的去噪能力和保幅性，特别适用于频散面波发育的超大道集数据或者混叠采集的三维勘探项目。通过本发明的方法提高了地震数据信噪比和分辨率，提高了去噪能力与处理效率，去噪后能更好地保持原始地震数据波形特征，能为地震成像，属性提取，油藏开发等提供有利的条件。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种自适应的多阶频散面波压制方法步骤示意图；
图2为本发明实施例提供的控制点高精度频散谱及其拾取的多阶频散曲线；
图3为本发明实施例提供的单炮数据基阶面波噪声预测结果；
图4为本发明实施例提供的单炮数据一阶面波噪声预测结果；
图5为本发明实施例提供的单炮数据二阶面波噪声预测结果；
图6为本发明实施例提供的原始单炮数据；
图7为本发明实施例提供的面波去噪结果；
图8为本发明实施例提供的一种自适应的多阶频散面波压制装置示意图；
图9为本发明实施例提供的一种电子设备示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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做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。
需要说明的是，本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
本发明根据面波的空间分布以及工区地形特征，确定若干频散谱分析控制点，并选取相应的源数据进行分析，对分析得到的多阶频散曲线在整个工区内进行处理得到工区内所有位置的各阶频散曲线，进而进行面波模型的重建，再使用自适应减的方式将其从原始数据中逐阶消除。本发明利用了面波数据的频散特征，采用了控制点的方式获取整个工区的频散曲线数据，并使用了逐阶处理的方式和自适应减的方法提高该方法的去噪能力和保幅性能。下面进行具体说明。
图1为本发明实施例提供的一种自适应的多阶频散面波压制方法的步骤示意图，可以包括以下步骤：
S110：获取原始地震炮集数据，对原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据。
在本发明的一种实施例中，对原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据，具体包括：对获取的原始地震炮集数据进行预处理，得到第一地震炮集数据；基于用户给定的参数，对第一地震炮集数据进行滤波和归一化处理，得到第二地震炮集数据；在工区内不同位置确定控制点，根据控制点处的面波发育情况在控制点处选取符合预设条件的面波数据，并从第二地震炮集数据中选取符合预设条件的面波数据，将选出的符合预设条件的面波数据作为对应各控制点的频散谱分析源数据。
具体地，对采集后的原始地震炮集数据进行预处理包括对数据进行解编、置观测系统、静校正、反褶积、能量补偿等处理。在预处理后的地震炮集数据的基础上根据用户给定的参数，按照炮线号，炮点号，检波线号和检波点号排列，完成对地震炮集数据的滤波和归一化处理。
根据各控制点处的面波的发育情况在各控制点处从归一化处理后的数据中选取检波线方向一定距离、联络线方向一定距离和一定偏移距内的面波数据，并根据面波发育的空间波场范围对归一化处理后的结果选取数据，作为该控制点的频散谱分析源数据，能够集中面波的主要能量，避免有效信号的干扰。
在工区范围内选取频散谱分析控制点并在控制点周围选择相应的面波数据进行频散谱分析，超大工区或海量数据情况下频散谱分析耗时十分影响面波去噪的效率，而使用准确的频散关系对面波去噪的准确性又有直接影响，根据工区地形特征和地震数据面波分布情况选择一定的控制点和面波数据既能保证面波频散特征得到全面统计、又避免了频散谱计算的冗余。
S120：对频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱。
在本发明的一种实施例中，对频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，具体包括：使用以下公式计算非线性信号的相似度表征：
其中，SNLSC(ω,Vph；σ)为规则化后的非线性信号相似度表征；Sπ为背景值；SNL(ω,Vph)为一个控制点中的两个接收点处的地震数据对某一频率ω和数据频率在ω的相速度Vph的非线性信号相关；σ为用于调整频散谱分辨率的系数；ω为圆频率，Vph为相速度；
根据计算出的相似度表征对频散谱分析源数据进行相似性分析。
具体地，对各控制点中选取出来的数据进行非线性信号相似性分析，得到各个控制点的高精度频散谱。准确获取数据的频散特征，拾取准确的频散谱，对校正面波频散效应、预测面波至关重要。
传统方法得到的频散谱在低频部分不如高频部分能量聚焦，在面波存在的低频段难以获取可靠的时移量，从而严重影响到面波的预测。而本发明使用非线性信号相似性分析方法得到频散谱在高低频能量聚焦上都很均衡，而且分辨率更高。为了获取高精度的面波数据的频散谱，本发明使用一种非线性信号相似性分析方法，该方法使用到的公式如下所示：
其中，SNLSC(ω,Vph；σ)为规则化后的非线性信号相似度表征，Sπ为背景值，σ为用于调整频散谱分辨率的系数，SNL(ω,Vph)为某个控制点中不同位置的两个接收点处的地震数据对某一频率ω和数据频率在ω的相速度Vph的非线性信号相关，
ω为圆频率，T为信号长度，t为时间，x为信号坐标，
为地震数据，Voh为相速度。
例如，对工区某一控制点内选取的地震数据进行非线性信号相似性分析得到如图2所示的高精度频散谱，通过多阶拾取得到该控制点处频散谱的多阶频散曲线。
S130：对高精度频散谱进行分阶拾取，得到各控制点的多阶频散曲线。
具体地，对各控制点中计算出来的高精度频散谱拾取得到各控制点的多阶频散曲线。
S140：根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线。
在本发明的一种实施例中，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线，具体包括：根据工区网格以及控制点的相对位置对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值，得到整个工区范围内各个网格位置处每一阶的频散曲线。
具体地，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线，根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，进行插值处理，得到每一阶在工区各个网格位置处的局部频散曲线。
对各控制点计算得到的频散谱进行分阶拾取得到多阶的频散曲线，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线，并根据工区网格以及控制点的相对位置对每阶频散曲线进行插值得到整个工区范围内各点位置处每阶的频散曲线。本发明用到的是加权抛物插值的方法，即在已知两个控制点之间做插值，可以做出两条不同的曲线，通过加权方法融合得到一条插值曲线。如果存在已知函数y＝f(x)，要在相邻的两点x1和x2之间插入一点x，可以在已知点x0，x1，x2和x1，x2，x3做插值曲线yL和yR，分别为：
其中，lk(x)为拉格朗日插值基函数，
f(xk)为已知点xk处的已知函数，k为已知点数量。
那么x1,x2直接的加权插值曲线y1,2(x)可以表示为：
y1,2(x)＝wL(x)yL(x)+wR(x)yR(x)
其中，wL(x)为yL(x)的权值，
wR(x)为yR(x)的权值，
例如，图3、图4、图5所示分别为工区内某一道地震数据经过多阶频散曲线预测得到的基阶、一阶、二阶面波数据。
S150：对原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取每一道地震数据的相邻道地震数据，根据局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到每一道地震数据的面波噪声预测结果。
在本发明的一种实施例中，根据局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对相邻道地震数据分别做相移处理，具体包括：根据局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息通过以下公式对相邻道地震数据分别做相移处理：
其中，US(ω)为重建后的面波数据，U(ω)为原始数据，Xwin为预测道面波时窗的最大范围，h为预测到面波时窗，i为虚部，ω为圆频率，vp为相速度。
具体地，对工区内的每一炮地震数据，根据用户参数选取该道地震数据一定范围内相邻道的地震数据，利用数据所在位置的每一阶频散曲线，以及各相邻道地震数据的偏移距信息对这些相邻道的地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加得到该道地震数据的面波噪声预测结果，作为最终该炮记录的面波噪声预测结果。对地震炮集数据中每一炮地震数据均进行该步骤工作，可以得到每一炮地震数据的各阶频散曲线的面波噪声预测结果。
通过相移校正面波的频散效应。利用得到的每阶频散曲线，综合相邻道地震数据的偏移距信息对相邻道地震数据做相移来校正面波的频散效应，这一过程使用的公式为：
US(ω)为重建后的面波数据，U(ω)为原始地震数据，Xwin为预测道面波时窗的最大范围，i为虚部。
消除频散特征的相邻道地震数据中，面波信号展现出真线性的特征，而非原始地震炮集数据中的视线性，而有效信号在炮集中的双曲特征变成了随机噪声，通过叠加可以有效消除有效信号的影响，使面波信号得到增强，从而得到预测出来的面波噪声。
S160：根据每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
在本发明的一种实施例中，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据，具体包括：根据以下公式将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减：
其中，x(t)为原始地震炮集数据，N为计算次数，gi(t)为自适应滤波器，mi(t)为面波数据，E为误差能量。
进一步地，对面波噪声预测结果中的每一阶面波数据，将其与原始地震炮集数据进行匹配相减，得到该阶面波的最佳去噪结果，并从基阶开始依次对每一阶面波数据进行自适应减，最终得到消除各阶面波噪声后的结果。
具体地，对预测出来的各阶面波数据通过自适应减进行衰减，从原始数据中进行消除。重建出来的各阶面波模型在振幅与相位上与实际面波数据存在一定的不匹配，通过自适应滤波器进行自适应相减可以改善数据中面波噪声与模型的一致性，自适应滤波器的求取可以通过最小二乘的方法得到。
假设x(t)为原始地震数据，N为计算次数，g(t)为自适应滤波器，m(t)为面波数据，E为误差能量。
求解自适应滤波器的过程可以转换为求取误差能量最小化的问题，即求解误差能量关于每个滤波器偏导数为零。
例如，图6所示为工区某一炮的原始地震数据，图7所示为经过自适应匹配相减后得到的最终的去噪结果。
以上为本发明实施例提供的一种自适应的多阶频散面波压制方法，基于同样的发明思路，本发明实施例还提供了相应的一种自适应的多阶频散面波压制装置，如图8所示。
面波数据获取模块802，用于获取原始地震炮集数据，对原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；频散谱获取模块804，用于对频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；频散曲线获取模块806，用于对高精度频散谱进行分阶拾取，得到各控制点的多阶频散曲线；根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；噪声筛选模块808，用于对原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取每一道地震数据的相邻道地震数据，根据局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到每一道地震数据的面波噪声预测结果；去噪模块810，用于根据每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
本发明实施例还提供了相应的一种电子设备，如图9所示，包括：至少一个处理器(processor)910、通信接口(Communications Interface)920、存储器(memory)930和通信总线940；其中，处理器910，通信接口920，存储器930通过通信总线940完成相互间的通信；处理器910可以调用存储器930中存储的逻辑指令，以使至少一个处理器910执行：
获取原始地震炮集数据，对原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；对频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；对高精度频散谱进行分阶拾取，得到各控制点的多阶频散曲线；根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；对原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取每一道地震数据的相邻道地震数据，根据局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到每一道地震数据的面波噪声预测结果；根据每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
基于同样的思路，本发明的一些实施例还提供了上述方法对应的介质。
本发明的一些实施例提供的一种存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令由处理器执行，以实现下述步骤：
获取原始地震炮集数据，对原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；对频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；对高精度频散谱进行分阶拾取，得到各控制点的多阶频散曲线；根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；对原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取每一道地震数据的相邻道地震数据，根据局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到每一道地震数据的面波噪声预测结果；根据每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
本发明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，对于设备和介质实施例而言，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。
本发明实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
还需要说明的是，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商品或者方法不仅包括那些要素，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商品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程方法商品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种自适应的多阶频散面波压制方法，其特征在于，包括：
获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；
根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，具体包括：
使用以下公式计算非线性信号的相似度表征：
其中，SNLSC(ω,Vph；σ)为规则化后的非线性信号相似度表征；Sπ为背景值；SNL(ω,Vph)为一个控制点中的两个接收点处的地震数据对某一频率ω和数据频率在ω的相速度Vph的非线性信号相关；σ为用于调整频散谱分辨率的系数；ω为圆频率，Vph为相速度；
根据计算出的相似度表征对所述频散谱分析源数据进行相似性分析。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线，具体包括：
根据工区网格以及控制点的相对位置对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值，得到整个工区范围内各个网格位置处每一阶的频散曲线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，具体包括：
根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息通过以下公式对所述相邻道地震数据分别做相移处理：
其中，US(ω)为重建后的面波数据，U(ω)为原始数据，Xwin为预测道面波时窗的最大范围，h为预测到面波时窗，i为虚部，ω为圆频率，vp为相速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据，具体包括：
根据以下公式将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减：
其中，x(t)为原始地震炮集数据，N为计算次数，gi(t)为自适应滤波器，mi(t)为面波数据，E为误差能量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据，具体包括：
对获取的原始地震炮集数据进行预处理，得到第一地震炮集数据；
基于用户给定的参数，对所述第一地震炮集数据进行滤波和归一化处理，得到第二地震炮集数据；
在工区内不同位置确定控制点，根据所述控制点处的面波发育情况在所述控制点处选取符合预设条件的面波数据，并从所述第二地震炮集数据中选取符合所述预设条件的面波数据，将选出的符合所述预设条件的面波数据作为对应各控制点的频散谱分析源数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述控制点处的面波发育情况在所述控制点处选取符合预设条件的面波数据，具体包括：
根据控制点处的面波的发育情况在所述控制点处选取检波线方向一定距离、联络线方向一定距离和一定偏移距内的面波数据，作为该控制点的频散谱分析源数据。
8.一种自适应的多阶频散面波压制装置，其特征在于，包括：
面波数据获取模块，用于获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
频散谱获取模块，用于对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
频散曲线获取模块，用于对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
噪声筛选模块，用于对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
去噪模块，用于根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通过总线通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被执行，以实现：
获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；
根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
10.一种非易失性存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令由处理器执行，以实现下述步骤：
获取原始地震炮集数据，对所述原始地震炮集数据进行数据处理后根据预设条件对其进行选取得到频散谱分析源数据；
对所述频散谱分析源数据进行非线性信号相似性分析，得到各控制点的高精度频散谱；
对所述高精度频散谱进行分阶拾取，得到所述各控制点的多阶频散曲线；
根据所有控制点在工区内的相对位置和网格设置情况，对所述多阶频散曲线中的每一阶频散曲线进行插值处理，得到每一阶频散曲线在工区内的各个网格位置处的局部频散曲线；
对所述原始地震炮集数据中的每一道地震数据，根据用户设置的参数选取所述每一道地震数据的相邻道地震数据，根据所述局部频散曲线以及各相邻道的偏移距信息对所述相邻道地震数据分别做相移处理，并对相移处理后的各相邻道地震数据做叠加，得到所述每一道地震数据的面波噪声预测结果；
根据所述每一道地震数据的面波噪声预测结果，将其与原始地震炮集数据中对应的地震数据进行匹配相减，得到消除各阶面波噪声后的地震炮集数据。
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| CN202310072641.7A CN116068619A (zh) | 2023-01-13 | 2023-01-13 | 一种自适应的多阶频散面波压制方法、装置及设备 |
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|---|---|---|---|---|
| CN116577829A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-08-11 | 中国矿业大学(北京) | 一种基于背景噪音频散曲线自动化提取方法 |
| CN117214950A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-12 | 中海石油(中国)有限公司上海分公司 | 一种多次波压制方法、装置、设备及存储介质 |
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