CN117492072A - 一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN117492072A
CN117492072A CN202210887080.1A CN202210887080A CN117492072A CN 117492072 A CN117492072 A CN 117492072A CN 202210887080 A CN202210887080 A CN 202210887080A CN 117492072 A CN117492072 A CN 117492072A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
curvelet
reconstructed
seismic
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210887080.1A
Other languages
English (en)
Inventor
倪宇东
王乃建
张纯
许银坡
朱旭江
王岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
BGP Inc
Original Assignee
China National Petroleum Corp
BGP Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, BGP Inc filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN202210887080.1A priority Critical patent/CN117492072A/zh
Publication of CN117492072A publication Critical patent/CN117492072A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/32—Transforming one recording into another or one representation into another

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明提出了一种三维地震数据的重构方法，所述方法包括：获取待重构数据；其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的；将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体；并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集；根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。本发明通过将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体后同时进行三维变换，节省了单次计算的计算量，同时计算还提高了计算速度，有效地增加了计算效率。

Description

一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及地质勘探技术领域，具体涉及一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着油气等资源的勘探开发程度不断深入和发展，地震勘探的目标逐渐转向双复杂区域，因此对采集得到的地震数据的质量提出了更高的要求。然而在地震数据采集过程中，受物理因素限制，所采集数据往往会出现采样不足的现象，比如采集时受障碍物、风化带等影响，造成地震道缺失；有时出于经济成本的考虑，不得不降低采样率；这些因素都会造成观测地震数据的不规则化，导致假频的产生。
另外，与规则的采样相比，在相同成本、相同地震道密度的情况下，反而多采样率的地震勘探技术能够更好解决复杂地震波场、弱能量地震信号的充分采样，但后续对地震数据的各种处理工作，则要求地震资料具有良好的规则性和完整性。因此如何将非规则数据进行高精度重构显得尤为关键。
现有技术中，对地震数据进行重构的精度已经可以基本满足勘探生产需求，但是在重构时仍然存在计算效率较低的问题。
发明内容
本申请针对现有技术中对地震数据重构时计算效率较低的问题，提出了一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质，具体技术方案如下：
在本申请的第一方面，提供了一种三维地震数据的重构方法，所述方法包括：
获取待重构数据；其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的；
将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体；
并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集；
根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。
可选地，将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体，包括：
以所述炮点的位置为原点，以检波点的横向接收线的方向为横轴，以检波点的垂直接收线的方向为纵轴，构建所述炮点对应的空间直角坐标系；
根据地表条件以及预先获取的信噪比，获得所述三维数据体的数量；
根据所述数量，将所述空间直角坐标系的范围按角度均匀划分为多个区域，并将一个区域内的预先采集的所述道集数据作为一个三维数据体。
可选地，根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据，包括：
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数；
根据所述迭代阈值函数，对所述曲波系数集对应的目标曲波系数集进行多次迭代，在每次迭代后，将小于迭代参数的曲波系数置为0，以更新所述目标曲波系数集中的曲波系数；其中，所述迭代参数为每次迭代后所述迭代阈值函数的值；
在满足预设条件的情况下，结束迭代，对结束迭代后的所述目标曲波系数集中的曲波系数进行反变换，得到重构后的数据。
可选地，所述方法还包括：
基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道；
计算所述标准道的第一均方根振幅；
基于每次迭代后的目标曲波数据集，得到每次迭代后对应的所述待重构道的第二均方根振幅；
所述预设条件包括：所述迭代的次数满足预设迭代次数，或振幅比值大于预设阈值；其中，所述振幅比值为所述第一均方根振幅以及所述第二均方根振幅的比值。
可选地，基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道，包括：
在所述第一距离小于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述标准道，将所述非规则观测系统中的地震道的值赋给所述规则观测系统中对应的地震道；
在所述第一距离大于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述待重构道，将所有所述待重构道的值均赋为0。
可选地，所述方法还包括：
根据预先获取的信噪比，得到判定系数；
根据所述判定系数以及所述规则观测系统中的相邻地震道之间的第二距离，获得所述距离阈值；
其中，将所述判定系数与所述第二距离之积，作为所述距离阈值。
可选地，所述目标曲波系数是根据如下步骤得到的：
预设所述曲波系数集中的曲波系数的值域范围，并根据所述值域范围，剔除异常曲波系数；其中，所述异常曲波系数为超出所述值域范围的曲波系数；
将剔除后的所述异常曲波系数的值设置为0，获得所述目标曲波系数集；
根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数。
可选地，根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数，包括：
根据所述目标曲波系数集中的所有曲波系数的值的平均值，获得所述目标曲波系数；
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数，包括：
根据所述目标曲波系数的当前迭代次数和预设迭代次数，构建所述迭代阈值函数；其中，所述预设迭代次数是根据预先获取的信噪比得到的。
在本申请的第二方面，提供了一种三维地震数据的重构装置，所述装置包括：
获取模块：用于获取待重构数据；其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的；
划分模块：用于将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体；
处理模块：用于并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集；
重构模块：用于根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。
此外，为实现上述目的，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
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，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例所述的三维地震数据的重构方法。
此外，为实现上述目的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例所述的三维地震数据的重构方法。
本申请具有以下有益效果：
本申请提出了一种三维地震数据的重构方法，通过将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体，且并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集从而根据曲波系数集内的曲波系数对待重构数据进行重构，相比于现有的方式，将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体后同时进行三维变换，节省了单次计算的计算量，同时计算还提高了计算速度，有效地增加了计算效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的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申请的一些实施例，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为本申请实施例中一种三维地震数据的重构方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中一种三维地震数据的重构方法中的非规则观测系统的示意图；
图3为本申请实施例中一种三维地震数据的重构方法中的规则观测系统的示意图；
图4为本申请实施例中的原始地震数据、抽稀后地震数据、F-K重构后地震数据以及由三维地震数据的重构方法重构后地震数据的示意图；
图5本申请实施例中一种三维地震数据的重构装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在地震数据采集过程中，受物理因素限制，所采集数据往往会出现采样不足的现象，比如采集时受障碍物、风化带等影响，造成地震道缺失。有时出于经济成本的考虑，不得不降低采样率，这些因素都会造成观测地震数据的不规则化，导致假频的产生。
现有技术中，对于地震数据重构方法根据实现方式可以分为：基于波场延拓算子的重构方法(Ronen；Kaplan et al.)、基于滤波器的重构方法(Spitz)、基于快速矩阵降秩的重构方法(Trickett et al.)以及基于数学变换的重构方法(崔兴福等；刘喜武等)。另外，基于数学变换的地震数据规则化重构方法，基本思想是首先把地震数据变换到各种不同的数据域，然后利用数据在数据域中具有稀疏性，进行数据插值和规则化处理，最后通过反变换得到理想规则的地震数据(Meng et al.)。
近年来，基于压缩感知理论的地震数据处理技术不断发展，发展了一系列结合傅立叶变换(Zhang et al.)、曲波变换(Herrmann et al.)、Contourlet变换(张良等)等稀疏变换的地震数据重构方法。其中，以曲波变换作为稀疏变换基的研究比较多，张华等提出了对时间切片利用曲波变换进行重构进而实现三维地震数据重构；王本锋等在频率域对有效频率切片进行二维重构，最终实现三维地震数据重构；曹静杰等提出一种三维低冗余曲波变换的地震数据重构方法。上述方法中，基于曲波变换的地震数据重构精度高于傅里叶变换、小波变换等，但也存在内存大和计算效率低的问题。
本申请提出的维地震数据的重构方法的具体构思为：将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体，且并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集从而根据曲波系数集内的曲波系数对待重构数据进行重构。
参照图1，图1示出了本申请的实施例方案涉及的一种三维地震数据的重构方法的流程示意图，具体步骤如下：
S101、获取待重构数据。
其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的。
在具体的实施过程中，待重构数据是需要重构的地震数据，首先是基于已知的地质条件设计非规则观测系统。其中，非规则观测系统的地震道之间的距离是连续变化的，且非规则观测系统的地震道的分布方式满足jitter采样方式，jitter采样是一种随机采样方式，例如，将待处理区域划分为多个区域，并在每个区域内随机取一个或多个点。
基于非规则观测系统设计的规则观测系统，其中非规则观测系统和规则观测系统的接收线距、接收线数以及单个地震道的采样点数均相等，与非规则观测系统不同的是，规则观测系统中的地震道之间的距离是固定的，且每条接收线的地震道数量不同。
参照图2和图3，示出了本申请实施例中的非规则观测系统和规则观测系统的示意图，图2和图3中的圆圈标识表示为炮点位置，十字标识表示为地震道位置，根据图2和图3可以得出，非规则观测系统中地震道为不规则排列，规则观测系统中的地震道为规则排列。
S102、将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体。
在具体的实施过程中，炮点是指放炮的位置，也可以称为激发点；每个炮点在多次激发后，由地震检波器接收，而单个地震检波器的接收记录，称为一个地震道，道集数据则是多个地震道的集合。三维数据体是根据对每个炮点对应的直角坐标系划分区域，并将每个区域内的道集数据作为一个三维数据体。
S103、并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集。
在具体的实施过程中，为了增加三维曲波变换的效率，将分区域后的所有三维数据体同时进行三维曲波变换，从而得到每个三维数据体对应的曲波系数集，在后续计算中，对单个曲波系数集内部的数据进行重构，最后将所有重构的数据整合，即为重构后数据。
S104、根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。
在具体的实施过程中，进行三维曲波变换后得到的曲波系数集中会存在一些影响计算结果的噪声，因此在计算完成后需要对曲波系数集中的曲波系数进行处理。一般情况下，可以是设定一个数值范围，将超出数值范围的所有曲波系数剔除，或者，将曲波系数集中总数的百分之二的最大曲波系数和最小曲波系数剔除。在剔除数据后，均需要将剔除后的曲波系数置为0，得到目标曲波系数集，根据目标曲波系数集对待重构数据进行重构计算。
在通过上述步骤对曲波系数集内的曲波系数进行处理后，基于处理后的曲波系数集构建迭代阈值函数，迭代对处理后的曲波系数集进行更新，从而对最终获得的曲波系数集进行反变换，得到重构后的数据。
本实施例通过将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体，且并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集从而根据曲波系数集内的曲波系数对待重构数据进行重构，相比于现有的方式，将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体后同时进行三维变换，节省了单次计算的计算量，同时计算还提高了计算速度，有效地增加了计算效率。
在一些实施例中，将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体，包括：
以所述炮点的位置为原点，以检波点的横向接收线的方向为横轴，以检波点的垂直接收线的方向为纵轴，构建所述炮点对应的空间直角坐标系；
根据地表条件以及预先获取的信噪比，获得所述三维数据体的数量；
根据所述数量，将所述空间直角坐标系的范围按角度均匀划分为多个区域，并将一个区域内的预先采集的所述道集数据作为一个三维数据体。
在具体的实施过程中，检波点是指接收在某处炮点的放炮的地震检波器的位置，信噪比是基于测量时的设备得到的。信噪比(SNR，SIGNAL-NOISE RATIO)，又称为讯噪比，是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部需要通过这台设备进行处理的电子信号，噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号(或信息)，并且该种信号并不随原信号的变化而变化。
根据地震检波器接收线可以在每个炮点处建立一个空间直角坐标系，由于每个检波点接收到的地震数据是多个炮点依次放炮后接收到的数据，每个炮点可以对应多个地震道，因此在放炮后可以获取每个炮点的道集数据。将预先采集的三维数据基于建立的空间直角坐标系划分区域，并将一个区域内的炮点的道集数据作为一个三维数据体，则可以得到每个区域内对应的三维数据体，在后续对每个三维数据体计算时可以对所有区域内的三维数据体同时计算，减少了计算的计算量，提高了计算效率。
在一些实施例中，根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据，包括：
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数；
根据所述迭代阈值函数，对所述曲波系数集对应的目标曲波系数集进行多次迭代，在每次迭代后，将小于迭代参数的曲波系数置为0，以更新所述目标曲波系数集中的曲波系数；其中，所述迭代参数为每次迭代后所述迭代阈值函数的值；
在满足预设条件的情况下，结束迭代，对结束迭代后的所述目标曲波系数集中的曲波系数进行反变换，得到重构后的数据。
在具体的实施过程中，目标曲波系数用于构建迭代阈值函数，具体地，对所述目标曲波系数集中的所有曲波系数求平均值得到目标曲波系数，根据目标曲波系数和预先获取的信噪比，得到用于构建迭代阈值函数的迭代阈值以及预设迭代次数，在对每次迭代后，将小于迭代参数的曲波系数置为0，以更新所述目标曲波系数集中的曲波系数，直到满足预设条件则停止迭代，在迭代停止后，将结束迭代后的目标曲波系数集中的曲波系数进行反变换，得到重构后的数据。
其中，基于目标曲波函数和信噪比得到迭代阈值的最大值和最小值，并基于信噪比得到迭代阈值函数的预设迭代次数，用于构建迭代阈值函数。
在其中一种实施方式中，所述方法包括：
基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道；
计算所述标准道的第一均方根振幅；
基于每次迭代后的目标曲波数据集，得到每次迭代后对应的所述待重构道的第二均方根振幅；
所述预设条件包括：所述迭代的次数满足预设迭代次数，或振幅比值大于预设阈值；其中，所述振幅比值为所述第一均方根振幅以及所述第二均方根振幅的比值。
在具体的实施过程中，预设迭代次数是根据预先获得的信噪比得到的，其中，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，得到的数据质量越高，否则相反，因此信噪比越高的情况下，设置的预设迭代次数越少；反之，信噪比越低，预设迭代次数越高。
在确定规则观测系统的待重构道和标准道后，由于待重构道需要重新赋值，因此待重构道的原始数据不能用来计算均方根振幅，而标准道的数据则可以用标准道的原始数据计算均方根振幅，计算第二均方根振幅时，是将目标曲波系数集的所有曲波系数进行反变换，得到待重构道的数据后，将得到的待重构道的数据的振幅参数的平方和除以待重构道的个数再开根号得到第二均方根振幅。
在一些实施例中，基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道，包括：
在所述第一距离小于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述标准道，将所述非规则观测系统中的地震道的值赋给所述规则观测系统中对应的地震道；
在所述第一距离大于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述待重构道，将所有所述待重构道的值均赋为0。
在具体的实施过程中，标准道与非规则观测系统中对应的地震道之间的距离未超过距离阈值，数据差异较小，因此可以使用标准道原有的参数用于计算第一均方根振幅；而待重构道与非规则观测系统中对应的地震道之间的距离超过距离阈值，待重构道的属于与非规则观测系统中对应的地震道之间数据差异较大，因此需要对待重构待的地震数据进行重构后计算第二均方根振幅。
本方案中，利用剔除异常值后得到的目标曲波系数构建迭代阈值函数，可以更精准地压制噪声，进而提高重构数据的质量，通过标准道已有数据和待重构道的数据的均方根振幅之间的关系以及预设迭代次数判断重构是否结束，确保重构数据的振幅不失真，提高重构数据质量。
在一些实施例中，所述方法还包括：
根据预先获取的信噪比，得到判定系数；
根据所述判定系数以及所述规则观测系统中的相邻地震道之间的第二距离，获得所述距离阈值；
其中，将所述判定系数与所述第二距离之积，作为所述距离阈值。
在具体的实施过程中，判定系数是判断规则观测系统的某一地震道能否采用非规则观测系统的距离最近的地震道的值的系数，判定系数取的值越大，规则观测系统中的更多地震道能被确定为标准道，则标准道的值可以使用非规则观测系统中对应的地震道的值，因此，判定系数越大，重构的数据可信度越低，一般情况下取0.5。
在一些实施例中，所述目标曲波系数是根据如下步骤得到的：
预设所述曲波系数集中的曲波系数的值域范围，并根据所述值域范围，剔除异常曲波系数；其中，所述异常曲波系数为超出所述值域范围的曲波系数；
将剔除后的所述异常曲波系数的值设置为0，获得所述目标曲波系数集；
根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数。
在具体的实施过程中，值域范围是用于剔除异常曲波系数的数值范围，一般情况下，异常曲波系数可以指曲波系数集的曲波系数的总数的多个最大值和多个最小值，可以是曲波系数总数的百分之二的最大的曲波系数以及最小的曲波系数作为异常曲波系数，还可以是直接将超出数值范围外的曲波系数作为异常曲波系数。
在一种实施方式中，根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数，包括：
根据所述目标曲波系数集中的所有曲波系数的值的平均值，获得所述目标曲波系数；
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数，包括：
根据所述目标曲波系数的当前迭代次数和预设迭代次数，构建所述迭代阈值函数；其中，所述预设迭代次数是根据预先获取的信噪比得到的。
在具体的实施过程中，目标曲波系数是剔除异常曲波系数后的目标系数集中的所有曲波系数的值的平均值，所有曲波系数是包括不为0和置为0的曲波系数，当前迭代次数是指当前是第几次迭代，预设迭代次数是根据预先获得的信噪比得到的，其中，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，得到的数据质量越高，否则相反，因此信噪比越高的情况下，设置的预设迭代次数越少；反之，信噪比越低，预设迭代次数越高。
具体地，根据下述方案对本实施例的技术方案进行进一步说明：
S1、根据地质条件，设计非规则观测系统，非规则观测系统接收线距为L米，接收线数为S，在炮点位置激发并采集单炮地震数据，每道采样点数为N。
其中，非规则观测系统的地震道之间的距离不是固定的，地震道的分布位置满足jitter采样或μ值非规则布设。
S2、在非规则观测系统基础上，设计规则观测系统，其中，规则观测系统的接收线距为L米，接收线数为S，道距为R米，每条接收线有M个地震道，每道采样点数为N。
S3、对规则观测系统中每一个地震道的数据均构建一个三维数组为A[s]m][n]，这里的s为第s条接收线，其中S≥s≥1，m为第s条接收线上的第m个接收点，M≥m≥1，n为第s条接收线上的第m个接收点采集的样点数。
S4、以所述炮点的位置为原点，以检波点的横向接收线的方向为横轴，以检波点的垂直接收线的方向为纵轴，构建所述炮点对应的空间直角坐标系；其中，横轴向右为正方向，纵轴的向上为正方向，按照间隔度，将空间直角坐标系进行分为2k个区域，并将每一炮的接收点分到相应的区域，一个区域对应一个三维数据体。其中，k为正整数，根据地表条件，在地表条件越复杂的情况下，k的取值越大，从而可以将道集数据划分为更多的区域，划分的区域越多，计算的结果越准确。
S5、对划分的每个区域，按照实际位置的坐标确定规则观测系统中每一条地震道对应的非规则观测系统的地震道之间的第一距离，如果第一距离小于等于距离阈值，则将非规则观测系统的地震道的值赋给规则观测系统中对应的地震道的三维数组，规则观测系统中对应的地震道为标准道；如果第一距离大于距离阈值，则将规则观测系统中对应的地震道的三维数组赋值为零，赋值为零的地震道即为待重构道，计算标准道的第一均方根振幅。
其中，距离阈值为ε·R米，ε为判断系数，用于判断规则观测系统某一地震道能否采用非规则观测系统距离最近道的值的系数，ε取的值越大，规则观测系统中的更多地震道能被赋值，而重构数据可信度越低，一般情况下取0.5。
S6、采用并行的方法同时对所有的三维数据体进行三维曲波变换，计算得到每个尺度每个角度的曲波系数构成的曲波系数集，对所有曲波系数从小到大依次排序，剔除掉总数百分之二的最小曲波系数和最大曲波系数，得到目标曲波系数集，对目标曲波系数集中的曲波系数求平均值，得到目标曲波系数。
S7、根据目标曲波系数，设计迭代阈值的最大值为和最小值其中，/>表示目标曲波系数，γ1和γ2均为大于等于1的值。
γ1和γ2的值根据信噪比设定，信噪比越高，两个值越大，反之，两个值较小，一般情况下，γ1和γ2分别取值为2.5和1.0。
S8、构造迭代阈值函数σ＝Cmax-(d-1)·(Cmax-Cmin)/(D-1)，d为当前迭代次数，即当前为第d次迭代，D为预设迭代次数，D≥d≥1。
其中，预设迭代次数根据资料的信噪比设定，信噪比越高，预设迭代次数越少，反之预设迭代次数越高，一般情况下可以设置预设迭代次数为40次。
S9、对目标曲波系数集中的曲波系数进行迭代，将迭代后的目标曲波系数集中小于迭代参数σ的曲波系数置为0，对更新后的目标曲波系数集进行反变换，得到炮域数据，并根据计算得到待重构道数据的第二均方根振幅。
S10、根据第一均方根振幅和第二均方根振幅计算振幅比值，如果振幅比值大于预设阈值，则终止迭代，如果振幅比值小于预设阈值，则继续下一次迭代，直到达到预设迭代次数或者迭代后的振幅比值大于预设阈值为止，终止迭代。在终止迭代后，对应的炮域数据即为最终重构后的数据。
步骤S10中，振幅比值为Jd为第二均方根振幅，J0为第一均方根振幅，一般情况下预设阈值取值为0.9。
本方案中，通过分区域的方式将每个炮点的数据分为了多个三维数据体，并采用并行的方法对所有的三维数据体进行三维曲波变换，最终得到重构后的数据，提高了计算效率；利用剔除异常值后得到的目标曲波系数构建迭代阈值函数，可以更精准地压制噪声，进而提高重构数据的质量，通过标准道已有数据和待重构道的数据的均方根振幅之间的关系以及预设迭代次数判断重构是否结束，确保重构数据的振幅不失真，提高重构数据质量。
参照图4，图4中从左至右依次示出了本申请实施例中的原始地震数据、抽稀后地震数据、F-K重构后地震数据以及由本实施例的三维地震数据的重构方法重构后地震数据的示意图。从图4中的框选位置和箭头所指位置可以看出，相比于F-K重构方法，本方案基于三维地震数据的重构方法重构的数据的同相轴连续性、频谱特征以及噪声压制等方面明显优于F-K重构方法，与原始数据的吻合度更高，因此重构数据质量更高，可以满足资料后期处理的需求。
此外，为实现上述目的，本申请的实施例还提供了一种三维地震数据的重构装置，参照图5，图5示出了本申请实施例中一种三维地震数据的重构装置的结构示意图，所述装置包括：
获取模块1001：用于获取待重构数据；其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的；
划分模块1002：用于将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体；
处理模块1003：用于并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集；
重构模块1004：用于根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。
需要说明的是，本实施例中三维地震数据的重构装置中各模块是与前述实施例中的三维地震数据的重构方法中的各步骤一一对应，因此，本实施例的具体实施方式可参照前述三维地震数据的重构方法的实施方式，这里不再赘述。
在一些实施例中，所述划分模块1002具体用于：
以所述炮点的位置为原点，以检波点的横向接收线的方向为横轴，以检波点的垂直接收线的方向为纵轴，构建所述炮点对应的空间直角坐标系；
根据地表条件以及预先获取的信噪比，获得所述三维数据体的数量；
根据所述数量，将所述空间直角坐标系的范围按角度均匀划分为多个区域，并将一个区域内的预先采集的所述道集数据作为一个三维数据体。
在一些实施例中，所述重构模块1004具体用于：
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数；
根据所述迭代阈值函数，对所述曲波系数集对应的目标曲波系数集进行多次迭代，在每次迭代后，将小于迭代参数的曲波系数置为0，以更新所述目标曲波系数集中的曲波系数；其中，所述迭代参数为每次迭代后所述迭代阈值函数的值；
在满足预设条件的情况下，结束迭代，对结束迭代后的所述目标曲波系数集中的曲波系数进行反变换，得到重构后的数据。
在一些实施例中，所述装置还包括：
确定模块：用于基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道；
计算模块：用于计算所述标准道的第一均方根振幅；
第一获得模块：用于基于每次迭代后的目标曲波数据集，得到每次迭代后对应的所述待重构道的第二均方根振幅；
所述预设条件包括：所述迭代的次数满足预设迭代次数，或振幅比值大于预设阈值；其中，所述振幅比值为所述第一均方根振幅以及所述第二均方根振幅的比值。
在一些实施例中，所述确定模块具体用于：
在所述第一距离小于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述标准道，将所述非规则观测系统中的地震道的值赋给所述规则观测系统中对应的地震道；
在所述第一距离大于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述待重构道，将所有所述待重构道的值均赋为0。
在一些实施例中，所述装置还包括：
第二获得模块：用于根据预先获取的信噪比，得到判定系数；
第三获得模块：用于根据所述判定系数以及所述规则观测系统中的相邻地震道之间的第二距离，获得所述距离阈值；
其中，将所述判定系数与所述第二距离之积，作为所述距离阈值。
在一些实施例中，所述装置还包括：
剔除模块：用于预设所述曲波系数集中的曲波系数的值域范围，并根据所述值域范围，剔除异常曲波系数；其中，所述异常曲波系数为超出所述值域范围的曲波系数；
第四获得模块：用于将剔除后的所述异常曲波系数的值设置为0，获得所述目标曲波系数集；
第五获得模块：用于根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数。
在一些实施例中，所述第五获得模块具体用于：
根据所述目标曲波系数集中的所有曲波系数的值的平均值，获得所述目标曲波系数；
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数，包括：
根据所述目标曲波系数的当前迭代次数和预设迭代次数，构建所述迭代阈值函数；其中，所述预设迭代次数是根据预先获取的信噪比得到的。
此外，为实现上述目的，本申请的实施例还提出了一种电子设备，所述电子设备包括：
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，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例所述的三维地震数据的重构方法。
此外，为实现上述目的，本申请的实施例还提出了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例所述的三维地震数据的重构方法。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对所提供的一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种三维地震数据的重构方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待重构数据；其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的；
将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体；
并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集；
根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体，包括：
以所述炮点的位置为原点，以检波点的横向接收线的方向为横轴，以检波点的垂直接收线的方向为纵轴，构建所述炮点对应的空间直角坐标系；
根据地表条件以及预先获取的信噪比，获得所述三维数据体的数量；
根据所述数量，将所述空间直角坐标系的范围按角度均匀划分为多个区域，并将一个区域内的预先采集的所述道集数据作为一个三维数据体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据，包括：
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数；
根据所述迭代阈值函数，对所述曲波系数集对应的目标曲波系数集进行多次迭代，在每次迭代后，将小于迭代参数的曲波系数置为0，以更新所述目标曲波系数集中的曲波系数；其中，所述迭代参数为每次迭代后所述迭代阈值函数的值；
在满足预设条件的情况下，结束迭代，对结束迭代后的所述目标曲波系数集中的曲波系数进行反变换，得到重构后的数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道；
计算所述标准道的第一均方根振幅；
基于每次迭代后的目标曲波数据集，得到每次迭代后对应的所述待重构道的第二均方根振幅；
所述预设条件包括：所述迭代的次数满足预设迭代次数，或振幅比值大于预设阈值；其中，所述振幅比值为所述第一均方根振幅以及所述第二均方根振幅的比值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述规则观测系统的多个地震道的位置与非规则观测系统中对应的地震道的位置之间的第一距离，确定所述规则观测系统的待重构道和标准道，包括：
在所述第一距离小于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述标准道，将所述非规则观测系统中的地震道的值赋给所述规则观测系统中对应的地震道；
在所述第一距离大于距离阈值的情况下，确定所述规则观测系统的中的所述地震道为所述待重构道，将所有所述待重构道的值均赋为0。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据预先获取的信噪比，得到判定系数；
根据所述判定系数以及所述规则观测系统中的相邻地震道之间的第二距离，获得所述距离阈值；
其中，将所述判定系数与所述第二距离之积，作为所述距离阈值。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标曲波系数是根据如下步骤得到的：
预设所述曲波系数集中的曲波系数的值域范围，并根据所述值域范围，剔除异常曲波系数；其中，所述异常曲波系数为超出所述值域范围的曲波系数；
将剔除后的所述异常曲波系数的值设置为0，获得所述目标曲波系数集；
根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述目标曲波系数集，获得所述目标曲波系数，包括：
根据所述目标曲波系数集中的所有曲波系数的值的平均值，获得所述目标曲波系数；
根据所述曲波系数集的目标曲波系数，构建迭代阈值函数，包括：
根据所述目标曲波系数的当前迭代次数和预设迭代次数，构建所述迭代阈值函数；其中，所述预设迭代次数是根据预先获取的信噪比得到的。
9.一种三维地震数据的重构装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块：用于获取待重构数据；其中，所述待重构数据是基于规则观测系统中的多个地震道的数据获得的；
划分模块：用于将预先采集的每个炮点的道集数据分为多个三维数据体；
处理模块：用于并行对所有三维数据体进行三维曲波变换，得到对应的曲波系数集；
重构模块：用于根据所述曲波系数集，对所述待重构数据进行重构，获得重构后数据。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
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，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至8中任意一项所述的三维地震数据的重构方法。
11.一种计算机可读存储介质，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如权利要求1至8中任意一项所述的三维地震数据的重构方法。
CN202210887080.1A 2022-07-26 2022-07-26 一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质 Pending CN117492072A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210887080.1A CN117492072A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210887080.1A CN117492072A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117492072A true CN117492072A (zh) 2024-02-02

Family

ID=89681589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210887080.1A Pending CN117492072A (zh) 2022-07-26 2022-07-26 一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117492072A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103954992B (zh) 一种反褶积方法及装置
CN111239827B (zh) 基于局部相似系数的三维地震数据多次波压制方法
CN102681014A (zh) 基于多项式拟合的规则线性干扰压制方法
CN104330826A (zh) 一种去除复杂地表条件下多种噪音的方法
CN105510975B (zh) 提高地震数据信噪比的方法及装置
CN116520419B (zh) 一种热流体裂缝通道识别方法
CN114966837A (zh) 基于卷积型w2距离目标函数的全波形反演方法及装置
CN116719088B (zh) 一种航空瞬变电磁数据噪声压制方法
CN117492072A (zh) 一种三维地震数据的重构方法、装置、设备及存储介质
CN115993641B (zh) 一种提取被动源面波频散曲线的方法
CN105487113B (zh) 一种用于求取裂缝各向异性梯度的方法
CN107918152B (zh) 一种地震相干层析成像方法
CN109387872B (zh) 表面多次波预测方法
CN109425892B (zh) 地震子波的估计方法及系统
CN113589364B (zh) 基于佐布里兹方程约束的地震数据规则化处理方法
CN116009077A (zh) 一种基于谱比法的近地表q值建模方法、设备及介质
CN112379429A (zh) 地震数据的振幅补偿方法及装置
CN113946778A (zh) 欠采样混合震源数据处理方法及装置
CN113589384B (zh) 基于信号随偏移距变化特征的叠前道集保幅去噪方法
CN112444876A (zh) 一种地震数据处理方法及装置
CN111665549A (zh) 地层声波衰减因子反演方法
CN112327361B (zh) 基于线性同相轴迭代追踪衰减的倾斜干扰剔除方法
CN103760599B (zh) 一种微小断层检测方法及断层检测装置
CN114814946A (zh) 一种基于透射槽波相邻道质心频率的层析成像方法
CN114706127A (zh) 一种瑞利波波形反演成像方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination