CN117434589A - 基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置，能提高地震勘探数据的品质。上述方法包括：获取勘探区域的单炮地震记录数据；对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅‑频率谱；根据上述振幅‑频率谱的幅值分布，将上述振幅‑频率谱划分为至少两个频率分段；根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长；根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
Description
技术领域
本公开涉及油气地震勘探技术领域，尤其涉及一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置。
背景技术
在油气勘探过程中，通常基于地震波来对地质结构进行勘探，利用地震波在地质结构中的传播和回波来分析得到地质物理结构以及特征。
可控震源信号是指通过一个与大地紧密耦合的震动装置，以反作用方式向地下传送一组连续振动的弹性波信号，该弹性波信号也称扫描信号，通过对地面接收到的回波信号进行处理和辨识，来确定地下地质目标的构造形态。
可控震源扫描信号直接关系到地震资料(也可以描述为地震数据)的品质，最终单炮数据的频带信息与扫描信号的设计息息相关。常规线性升频扫描信号的设计一般都是由起始频率和终止频率确定，整个频率时间段为均匀分配。
发明内容
为了解决或者至少部分地解决发现的以下技术问题：在复杂地表区，受近地表介质吸收衰减和复杂深层结构的影响，实际采集接收到的地震数据中，某些频率段衰减很快，影响了整体地震数据的分辨率，不利于地震数据的处理；本公开的实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置，以提高地震勘探数据的品质。
第一方面，本公开的实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。上述方法包括：获取勘探区域的单炮地震记录数据；对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱；根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长；根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
根据本公开的实施例，上述根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长，包括：确定上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长；根据理论扫描频谱的幅值分布，确定上述各频率分段的频率范围所对应的理论扫描幅值；计算上述各频率分段的平均幅值和对应的理论扫描幅值的比值，得到扫描补偿系数；根据上述各频率分段的扫描时长和上述扫描补偿系数，计算得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。
根据本公开的实施例，根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长，包括：对上述各频率分段的基准扫描时长进行累加，得到上述至少两个频率分段的累加扫描时长；计算预设扫描总时长和上述累加扫描时长的比值，得到放缩倍数；根据上述放缩倍数，对上述各频率分段的基准扫描时长进行放缩处理，得到上述各频率分段的目标扫描时长。
根据本公开的实施例，根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段，包括：根据上述振幅-频率谱的幅值分布，确定上述振幅-频率谱的幅值拐点；根据上述幅值拐点，确定上述频率分段的分界；根据上述分界，将上述振幅-频率谱划分为多个区域；根据上述振幅-频率谱的幅值分布差异，在每个区域中划分出至少一个频率分段。
根据本公开的实施例，上述根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号，包括：根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，确定各频率分段对应的震源信号；对各频率分段中相邻两段震源信号中前一段震源信号的尾端信号与后一段震源信号的首端信号进行镶边处理；对镶边处理后的各震源信号进行串接，并对串接后信号的首端信号和尾端信号进行镶边处理，得到针对上述勘探区域的目标扫描信号。
根据本公开的实施例，上述震源信号满足以下表达式：
其中，s(t)表示当前频率分段的震源信号，A表示信号幅度，t表示记录时间，表示当前频率分段的起始频率，Δf表示当前频率分段的终止频率与起始频率的差值，Tf表示当前频率分段的目标扫描时长。
根据本公开的实施例，上述镶边处理，包括：
针对首端信号，基于以下函数进行镶边处理：
AL＝sin2(2πf0)，
其中，AL表示首端信号的幅值对应的镶边值，f0表示首端信号的频率；
针对尾端信号，基于以下函数进行镶边处理：
AR＝sin2(2πfe)，
其中，AR表示尾端信号的幅值对应的镶边值，fe表示尾端信号的频率。
第二方面，本公开的实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的装置。上述装置包括：数据获取模块、频谱分析模块、分段模块、幅值对齐补偿计算模块、总时长对齐计算模块和扫描信号生成模块。上述数据获取模块用于获取勘探区域的单炮地震记录数据。上述频谱分析模块用于对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱。上述分段模块用于根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段。上述幅值对齐补偿计算模块用于根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。上述总时长对齐计算模块用于根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长。上述扫描信号生成模块用于根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
第三方面，本公开的实施例提供了一种电子设备。上述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上所述的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
第四方面，本公开的实施例提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
本公开实施例提供的上述技术方案至少具有如下优点的部分或全部：
通过根据单炮地震记录数据的振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；上述基准扫描时长使得各频率分段的平均幅值与对应频段的理论扫描频谱幅值对齐，且各频率分段的平均幅值一致，从而能够补偿由于近地表介质造成的吸收衰减频率段，由此串接生成的目标扫描信号整体频谱幅值一致，频宽得到了拓展，能够提升地震勘探数据的品质，有利于后续进行地震勘探数据的处理分析。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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示意性地示出了本公开实施例的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法的流程图；
图2示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S130的详细实施流程图；
图3示意性地示出了根据本公开实施例的(a)振幅-频率谱的示意图，(b)根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为多个频率分段后，进行补偿计算得到基准扫描时长的示意图，(c)得到的目标扫描信号的示意图；
图4示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S140的详细实施流程图；
图5示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S150的详细实施流程图；
图6示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S160的详细实施流程图；
图7示意性地示出了根据本公开实施例的基于补偿生成可控震源扫描信号的装置的结构框图；以及
图8示意性地示出了本公开实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
在研发中发现：在复杂地表区，受近地表介质吸收衰减和复杂深层结构的影响，实际采集接收到的地震数据中，某些频率段衰减很快，影响了整体地震数据的分辨率，不利于地震数据的处理。有鉴于此，本公开的实施例提出了基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置，基于幅值对齐补偿的构思，为了拓展地震资料或地震数据的有效频宽，提高其信噪比，采集阶段需要针对衰减较快的频率段进行大的补偿，衰减慢或未衰减的频率段进行小的补偿，该方法可以应用至线性扫描信号、非线性扫描信号或伪随机扫描信号等各种扫描信号的类型。
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本公开的第一个示例性实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
可控震源扫描信号是一种连续的、频率变化的信号，符合以下特性要求：具有起始和终止频率，具有起始和终止镶边函数(斜坡)，具有一定的扫描时间，扫描信号可以是线性升频或降频，也可以是非线性扫描信号或伪随机扫描信号等。
图1示意性地示出了本公开实施例的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法的流程图。
参照图1所示，本公开实施例提供的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法，包括以下步骤：S110、S120、S130、S140、S150和S160。步骤S110～S160可以由具有运算能力的电子设备执行。
在步骤S110，获取勘探区域的单炮地震记录数据。
在一实施例中，选取针对勘探区域的信噪比较高、且具有典型反射特征的单炮地震记录数据。单炮地震记录数据是在同一个炮点(也称激发点)激发，所有检波器接收的来自地下不同反射点的地震道的集合。
在步骤S120，对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱。
地震勘探波从激发到接收的过程中，由于表层介质的吸收衰减，实际接收到的频带范围会衰减。频谱分析有助于确定分频段(也可以描述为频率分段)扫描信号的补偿频段范围，从而可以根据得到的振幅-频率谱的幅值分布情况，来确定频率分段的个数和频率范围，在此基础上能够进行各个频率分段的幅值对齐和扫描时间补偿计算。
在步骤S130，根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段。
振幅-频率谱的幅值会随着频率的变化而上升或下降。根据振幅-频率谱的幅值分布能够确定起始和终止频率，并进行频率段划分，一般划分的频率分段不低于2个。
在步骤S140，根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。
基于幅值对齐补偿的构思，为了拓展地震资料或地震数据的有效频宽，提高其信噪比，通过根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，针对衰减较快的频率段进行大的补偿，衰减慢或未衰减的频率段进行小的补偿，从而得到的各频率分段的基准扫描时长的幅值是和理论扫描频谱幅值对齐且各频率分段的幅值是一致的。
在步骤S150，根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长。
在一些场景下，预设扫描总时长和基准扫描时长所对应的总时长可能存在不一致的情况，例如各频率分段的基准扫描时长所对应的总时长为16s，而预设扫描总时长为32s，那么就需要对各频率分段的基准扫描时长进行放缩转换，这里对应为放大2倍，得到各频率分段的目标扫描时长，由此使得各频率分段的目标扫描时长的总和为预设扫描总时长。
在步骤S160，根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
在已经确定各频率分段的起始和终止频率以及各频率分段对应的目标扫描时长的情况下，可以根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，确定各频率分段对应的震源信号，并对各频率分段对应的震源信号进行串接处理，生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
基于上述步骤S110～S160，通过根据单炮地震记录数据的振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；上述基准扫描时长使得各频率分段的平均幅值与对应频段的理论扫描频谱幅值对齐，且各频率分段的平均幅值一致，从而能够补偿由于近地表介质造成的吸收衰减频率段，由此串接生成的目标扫描信号整体频谱幅值一致，频宽得到了拓展，能够提升地震勘探数据的品质，有利于后续进行地震勘探数据的处理分析。
图2示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S130的详细实施流程图。
根据本公开的实施例，参照图2所示，上述步骤S130中，根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段，包括以下步骤：S210、S220、S230和S240。
在步骤S210，根据上述振幅-频率谱的幅值分布，确定上述振幅-频率谱的幅值拐点。
图3示意性地示出了根据本公开实施例的(a)振幅-频率谱的示意图，(b)根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为多个频率分段后，进行补偿计算得到基准扫描时长的示意图，(c)得到的目标扫描信号的示意图。
在一实施例中，参照图3中(a)所示，上述振幅-频率谱的频带为3Hz～84Hz，该振幅-频率谱的幅值拐点对应的范围包括：8Hz-10Hz，58Hz-62Hz，80Hz-81Hz，在0-8Hz以内，振幅逐渐增加，从8Hz的位置开始振幅开始波动下降，在10Hz之后，振幅基本持平，一直持续到58Hz的位置，在58Hz-62Hz之内，振幅开始增加，在62Hz-80Hz之间，振幅基本持平，在80Hz-81Hz之间出现小范围波动，从81Hz的位置开始振幅急剧下降，直至在84Hz振幅降至零。
在步骤S220，根据上述幅值拐点，确定上述频率分段的分界。
本实施例中，以线性升频的扫描信号作为示例，根据上述幅值拐点8Hz-10Hz，58Hz-62Hz，80Hz-81Hz，确定上述频率分段的分界为：10Hz和60Hz。
在步骤S230，根据上述分界，将上述振幅-频率谱划分为多个区域。
根据上述分界10Hz和60Hz，将上述振幅-频率谱划分为三个频段区域，分别为3Hz～10Hz，10Hz～60Hz，60Hz～84Hz。
在步骤S240，根据上述振幅-频率谱的幅值分布差异，在每个区域中划分出至少一个频率分段。
出于线性升频的扫描信号的设计考虑，本实施例中进一步将10Hz～60Hz划分为10～30Hz、30Hz～60Hz这两个频率分段。
由此，划分得到4个频率分段，分别为3Hz～10Hz、10Hz～30Hz、30Hz～60Hz、60Hz～84Hz。
在其他实施例中，针对扫描信号为非线性扫描信号或伪随机信号的情况下，同样可以根据幅值的大小变化随着频率的分布情况进行频段范围的选取和频段个数的选择。本公开的实施例中，不限制频率分段的划分个数，根据实际需要进行对应个数的划分即可。
基于上述步骤S210～S240，能够在振幅-频率谱划分频率分段时提供科学的分段过程，使得划分的频率分段基于振幅-频率谱的幅值分布情况，对于后续对各频率分段进行补偿提供合适的频段范围。
图4示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S140的详细实施流程图。
根据本公开的实施例，参照图4所示，上述步骤S140中，根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长，包括以下步骤：S410、S420、S430和S440。
在步骤S410，确定上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长。
例如，划分的频率分段的总个数为N，每个频率分段的序号表示为i，i的取值为1、2、……、N，将各频率分段对应的扫描时长表示为ti。
该步骤S410中可以根据不同类型的扫描信号进行扫描时长的确定。以线性升频扫描信号为例，上述步骤S130中振幅-频率谱的频带为3Hz～84Hz，划分为4个频率分段，各频率分段分别为3Hz～10Hz、10Hz～30Hz、30Hz～60Hz、60Hz～84Hz，在线性升频扫描信号这一类型下，扫描信号的理论扫描时间为16s，确定各频率分段对应的扫描时长(这里对应为线性理论扫描时长)分别为：1.382717s(t1)、3.95062s(t2)、5.92592s(t3)、4.740744s(t4)。
在步骤S420，根据理论扫描频谱的幅值分布，确定上述各频率分段的频率范围所对应的理论扫描幅值。
理论扫描频谱为上述勘探区域所对应的地质结构下的理论扫描频谱。根据该理论扫描频谱的幅值和频率的对应分布关系，可以读取上述频率分段的频率范围在理论扫描频谱上对应的理论扫描幅值。
在步骤S430，计算上述各频率分段的平均幅值和对应的理论扫描幅值的比值，得到扫描补偿系数。
在一实施例中，将各频率分段的平均幅值比上各频率分段对应的理论扫描幅值的比值作为扫描补偿系数Qi 1，即/>
例如，计算得到的扫描补偿系数Qi 1的取值分别为：1.218789775(Q1 1)、1.393271028(Q2 1)、1.393186787(Q3 1)、0.609624253(Q4 1)。
在另一实施例中，将各频率分段对应的理论扫描幅值比上各频率分段的平均幅值的比值作为扫描补偿系数Qi 2，即Qi 1和Qi 2右上角的角标1和2作为两种扫描补偿系数计算方式的区分。
在步骤S440，根据上述各频率分段的扫描时长和上述扫描补偿系数，计算得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。
将各频率分段的基准扫描时长表示为Ti，则Ti＝ti/Qi 1，或者，Ti＝ti×Qi 2。
例如，参照图3中(b)所示，采用圆圈示意各频率分段对应的区间边界点，计算得到的各频率分段3Hz～10Hz、10Hz～30Hz、30Hz～60Hz、60Hz～84Hz依次对应的基准扫描时长分别为：1.1345s(T1)、2.8355s(T2)、4.2535s(T3)、7.7765s(T4)。
图5示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S150的详细实施流程图。
根据本公开的实施例，参照图5所示，上述步骤S150中，根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长，包括以下步骤：S510、S520和S530。
在步骤S510，对上述各频率分段的基准扫描时长进行累加，得到上述至少两个频率分段的累加扫描时长。
将累加扫描时长表示为T，则
在步骤S520，计算预设扫描总时长和上述累加扫描时长的比值，得到放缩倍数。
将预设扫描总时长表示为Tset，则放缩倍数k＝Tset/T。
在步骤S530，根据上述放缩倍数，对上述各频率分段的基准扫描时长进行放缩处理，得到上述各频率分段的目标扫描时长。
目标扫描时长表示为Tf，Tf＝Ti×k。在一实施例中，预设扫描总时长等于累加扫描时长，均为16s，则此时目标扫描时长等于基准扫描时长。
图6示意性地示出了根据本公开实施例的步骤S160的详细实施流程图。
根据本公开的实施例，参照图6所示，上述步骤S160中，根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号，包括以下步骤：S610、S620和S630。
在步骤S610，根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，确定各频率分段对应的震源信号。
根据本公开的实施例，上述震源信号满足以下表达式：
其中，s(t)表示当前频率分段的震源信号，A表示信号幅度，t表示记录时间，表示当前频率分段的起始频率，Δf表示当前频率分段的终止频率与起始频率的差值，Tf表示当前频率分段的目标扫描时长。
在步骤S620，对各频率分段中相邻两段震源信号中前一段震源信号的尾端信号与后一段震源信号的首端信号进行镶边处理。
在步骤S630，对镶边处理后的各震源信号进行串接，并对串接后信号的首端信号和尾端信号进行镶边处理，得到针对上述勘探区域的目标扫描信号。
通过对串接后的信号的首端信号和尾端信号进行镶边处理，能够避免信号的失真，得到的目标扫描信号参照图3中(c)所示，由四段震源信号进行串接处理得到。
根据本公开的实施例，上述镶边处理，包括：
针对首端信号，基于以下函数进行镶边处理：
AL＝sin2(2πf0)， (2)
其中，AL表示首端信号的幅值对应的镶边值，f0表示首端信号的频率；
针对尾端信号，基于以下函数进行镶边处理：
AR＝sin2(2πfe)， (3)
其中，AR表示尾端信号的幅值对应的镶边值，fe表示尾端信号的频率。
本公开的第二个示例性实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的装置。
图7示意性地示出了根据本公开实施例的基于补偿生成可控震源扫描信号的装置的结构框图。
参照图7所示，本公开实施例提供的基于补偿生成可控震源扫描信号的装置700包括：数据获取模块701、频谱分析模块702、分段模块703、幅值对齐补偿计算模块704、总时长对齐计算模块705和扫描信号生成模块706。
上述数据获取模块701用于获取勘探区域的单炮地震记录数据。
上述频谱分析模块702用于对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱。
上述分段模块703用于根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段。
上述幅值对齐补偿计算模块704用于根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。
上述总时长对齐计算模块705用于根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长。
上述扫描信号生成模块706用于根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
本实施例提供的装置中的各个功能模块还可以进一步包括能够实现上述第一个实施例对应的各个细化步骤的功能模块或子模块，可以参照第一个实施例中的细化步骤进行理解，这里不再赘述。
上述数据获取模块701、频谱分析模块702、分段模块703、幅值对齐补偿计算模块704、总时长对齐计算模块705和扫描信号生成模块706中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。数据获取模块701、频谱分析模块702、分段模块703、幅值对齐补偿计算模块704、总时长对齐计算模块705和扫描信号生成模块706中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，数据获取模块701、频谱分析模块702、分段模块703、幅值对齐补偿计算模块704、总时长对齐计算模块705和扫描信号生成模块706中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
本公开的第三个示例性实施例提供了一种电子设备。
图8示意性地示出了本公开实施例提供的电子设备的结构框图。
参照图8所示，本公开实施例提供的电子设备800包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801、通信接口802和存储器803通过通信总线804完成相互间的通信；存储器803，用于存放计算机程序；处理器801，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上所述的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
本公开的第四个示例性实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法，其特征在于，包括：
获取勘探区域的单炮地震记录数据；
对所述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱；
根据所述振幅-频率谱的幅值分布，将所述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；
根据理论扫描频谱的幅值分布，对所述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到所述各频率分段对齐于所述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；
根据所述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长；
根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对所述勘探区域的目标扫描信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据理论扫描频谱的幅值分布，对所述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到所述各频率分段对齐于所述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长，包括：
确定所述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长；
根据理论扫描频谱的幅值分布，确定所述各频率分段的频率范围所对应的理论扫描幅值；
计算所述各频率分段的平均幅值和对应的理论扫描幅值的比值，得到扫描补偿系数；
根据所述各频率分段的扫描时长和所述扫描补偿系数，计算得到所述各频率分段对齐于所述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长，包括：
对所述各频率分段的基准扫描时长进行累加，得到所述至少两个频率分段的累加扫描时长；
计算预设扫描总时长和所述累加扫描时长的比值，得到放缩倍数；
根据所述放缩倍数，对所述各频率分段的基准扫描时长进行放缩处理，得到所述各频率分段的目标扫描时长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述振幅-频率谱的幅值分布，将所述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段，包括：
根据所述振幅-频率谱的幅值分布，确定所述振幅-频率谱的幅值拐点；
根据所述幅值拐点，确定所述频率分段的分界；
根据所述分界，将所述振幅-频率谱划分为多个区域；
根据所述振幅-频率谱的幅值分布差异，在每个区域中划分出至少一个频率分段。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对所述勘探区域的目标扫描信号，包括：
根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，确定各频率分段对应的震源信号；
对各频率分段中相邻两段震源信号中前一段震源信号的尾端信号与后一段震源信号的首端信号进行镶边处理；
对镶边处理后的各震源信号进行串接，并对串接后信号的首端信号和尾端信号进行镶边处理，得到针对所述勘探区域的目标扫描信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述震源信号满足以下表达式：
其中，s(t)表示当前频率分段的震源信号，A表示信号幅度，t表示记录时间，f0表示当前频率分段的起始频率，Δf表示当前频率分段的终止频率与起始频率的差值，Tf表示当前频率分段的目标扫描时长。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述镶边处理，包括：
针对首端信号，基于以下函数进行镶边处理：
AL＝sin2(2πf0)，
其中，AL表示首端信号的幅值对应的镶边值，f0表示首端信号的频率；
针对尾端信号，基于以下函数进行镶边处理：
AR＝sin2(2πfe)，
其中，AR表示尾端信号的幅值对应的镶边值，fe表示尾端信号的频率。
8.一种基于补偿生成可控震源扫描信号的装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取勘探区域的单炮地震记录数据；
频谱分析模块，用于对所述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱；
分段模块，用于根据所述振幅-频率谱的幅值分布，将所述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；
幅值对齐补偿计算模块，用于根据理论扫描频谱的幅值分布，对所述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到所述各频率分段对齐于所述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；
总时长对齐计算模块，用于根据所述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长；
扫描信号生成模块，用于根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对所述勘探区域的目标扫描信号。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
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权利要求1-7中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210824866.9A CN117434589A (zh) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210824866.9A CN117434589A (zh) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117434589A true CN117434589A (zh) | 2024-01-23 |
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ID=89544910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210824866.9A Pending CN117434589A (zh) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117434589A (zh) |
-
2022
- 2022-07-13 CN CN202210824866.9A patent/CN117434589A/zh active Pending
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