CN118191914A - 信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质 - Google Patents

信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN118191914A
CN118191914A CN202211608452.9A CN202211608452A CN118191914A CN 118191914 A CN118191914 A CN 118191914A CN 202211608452 A CN202211608452 A CN 202211608452A CN 118191914 A CN118191914 A CN 118191914A
Authority
CN
China
Prior art keywords
seismic data
data
model
subtraction
horizon
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
CN202211608452.9A
Other languages
English (en)
Inventor
崔月
杨金龙
杨丽莹
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.)
Sinopec Petroleum Geophysical Exploration Technology Research Institute Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Petroleum Geophysical Exploration Technology Research Institute Co ltd
China Petroleum and Chemical Corp
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 Sinopec Petroleum Geophysical Exploration Technology Research Institute Co ltd, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Petroleum Geophysical Exploration Technology Research Institute Co ltd
Priority to CN202211608452.9A priority Critical patent/CN118191914A/zh
Publication of CN118191914A publication Critical patent/CN118191914A/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
    • G01V1/282—Application of seismic models, synthetic seismograms
    • 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
    • G01V1/30—Analysis
    • 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
    • G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy

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

本发明提供一种信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质，该方法包括：输入保幅保真的预处理数据；对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；输入预测的多次波模型；对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。借助本发明提出的方法，可得到高信噪比的地震数据，在保护有效信号的同时对噪音(多次波)进行有效衰减。本发明的方法对于推动高精度地震勘探具有重要意义。

Description

信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明属于地震勘探数据处理领域，更具体地，涉及信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质。
背景技术
匹配相减多用于预测类相减算法中，其中较为常见的是对多次波进行压制。在基于一次反射的地震数据偏移中，多次波的存在会降低偏移的精度，进而影响地震解释和反演的结果。合理有效的消除多次波，并且不损伤有效信号，是在多次波处理中尤为重要的。
通常，多次波的自适应衰减被称为是一个线性回归问题，目前常用的一维和二维最小二乘算法是基于相同的原理。计算并利用滤波器，使得模型在最小二乘意义上与地震数据做到最佳匹配。他们的区别在于，一维算法中的滤波器是一维的(时间维度)，而二维算法中的滤波器是二维的(时间和空间维度)。在这两种情况下，都需要对滤波器定义时窗，从地震数据中减去预测的模型数据，最终得到减去预测模型的地震数据。这两种方法可以处理预测模型和地震数据在不同时间的情况，也可以处理在空间上有所偏离的情况。
此方法局限于模型预测精度，如何基于此方法更精确的匹配相减并不损伤有效信号尚需进一步研究。目前常用的ADAPTIVE_SUBTRACT模块，如图1所示，包含两个输入，一是地震数据，二是从地震数据中预测的模型数据。在相减过程中仅定义一个窗口并对数据进行操作。由于地下构造、采样缺陷、算法问题、数据的低信噪比、地质构造复杂性等原因，相干噪声模型可能存在时间、振幅、相位的差异。因此，无法从地震数据中直接减去这些模型。这些误差会在相位、振幅、时间上产生差异，需要在减之前通过自适应滤波进行补偿。
发明内容
针对地震数据自适应匹配相减方法，本发明提出了一种信号保护的地震数据的匹配相减方法，该方法引入需要保护的一次波地震层位，在相减过程中不会被损伤，在计算匹配滤波器时，一次波模型和噪声模型类似的情况下，有效信号不会被当作噪声衰减。基于此可以在衰减噪声的基础上，保护有效信号不被损伤，有利于实现高保真处理以及后续的解释过程。
为实现上述目的，本发明提供一种种信号保护的地震数据匹配相减方法，包括：
输入保幅保真的预处理数据；
对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
输入预测的多次波模型；
对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
进一步地，采用ximp预测的多次波模型。
进一步地，在进行最小二乘同时匹配相减之前，将三套数据能量级别调整一致。
进一步地，最小二乘目标函数为以下函数的最小化：
其中，d是输入地震数据，m1、m2、m3…是噪声模型，f1、f2、f3…是滤波器算子，p1、p2…是引入的层位数据，对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
根据本发明的另一方面，提供一种信号保护的地震数据匹配相减装置，包括：
地震数据输入模块，用于输入保幅保真的预处理数据；
层位模型确定模块，用于对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
模型输入模块，用于输入预测的多次波模型；
相减模块，用于对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
根据本发明的另一方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的信号保护的地震数据匹配相减方法。
根据本发明的另一方面，提供一种非暂态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所述的信号保护的地震数据匹配相减方法。
本发明引入需要保护的一次波模型，这种自适应减法通过推导卷积的匹配滤波器算子来工作，使用一组预测模型，以更好地匹配数据中的多次波和噪声，同时选择性保留数据中的一次波。同时，借助本发明提出的方法，可得到高信噪比的地震数据，在保护有效信号的同时对噪音(多次波)进行有效衰减。本文方法对于推动高精度地震勘探具有重要意义。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1位现有技术中的地震数据匹配相减处理流程图。
图2为根据本发明的信号保护的地震数据匹配相减方法流程图。
图3为根据本发明实施例的最小二乘同时匹配相减输入和输出端口图示。
图4为根据本发明的实际地震资料的cmp道集。
图5为根据本发明的通过ximp构建的多次波模型。
图6为根据本发明的引入的一次波层位数据。
图7中7a为地震数据，7b为常规方法自适应相减结果，7c为本发明自适应相减结果。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明属于地震资料处理技术领域。由于地下构造、采样缺陷、算法问题、数据的低信噪比、地质构造复杂性等原因，相干噪声模型可能存在时间、振幅、相位的差异。因此，无法从地震数据中直接减去这些模型。这些误差会在相位、振幅、时间上产生差异，需要在减之前通过自适应滤波进行补偿。在此基础上引入需要保护的一次波模型，这种自适应减法通过推导卷积的匹配滤波器算子来工作，使用一组预测模型，以更好地匹配数据中的多次波和噪声，同时选择性保留数据中的一次波。同时，借助本发明提出的方法，可得到高信噪比的地震数据，在保护有效信号的同时对噪音(多次波)进行有效衰减。本文方法对于推动高精度地震勘探具有重要意义。
如图2所示，本发明提供一种信号保护的地震数据匹配相减方法，包括：
输入保幅保真的预处理数据；
对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
输入预测的多次波模型；
对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
许多相干噪声衰减技术，特别是多次波衰减，会产生包含误差的噪声/多次波模型，并且与输入数据中包含的噪声不完全匹配。如今，噪声模型的预测方法多种多样，适用于海洋和陆地数据。
由于地下构造、采样缺陷、算法问题、数据的低信噪比、地址构造复杂性等原因，相干噪声模型可能存在时间、振幅、相位的差异。因此，无法从地震数据中直接减去这些模型。这些误差会在相位、振幅、时间上产生差异，需要在减之前通过自适应滤波进行补偿。
这种自适应减法通过推导卷积的匹配滤波器算子来工作，使用一组预测模型，以更好地匹配数据中的多次波和噪声，同时选择性保留数据中的一次波。预测的模型也不是完美的，但是模型可能比在其他区域的模型数据好。通过设计滤波器，同时将多个噪声模型与数据相匹配，使用以下算法从输入数据中匹配自适应减去多个噪声模型。d是输入地震数据，并且m1,m2,m3,…是噪声模型，滤波器算子是f1,f2,f3,…,对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
minimize||d-f1m1-f2m2-f3m3-…||2 (1)
这些滤波器是为了每个重叠的时窗计算的时间卷积滤波器。通过同时计算所有噪声模型的滤波器，该算法找到了所有的预测模型和输入数据在每个时窗内的最佳拟合。时窗内的道数、采样点数以及时间和空间重叠窗口都是可以指定的。
除了可以输入一个和多个噪声模型，还可以输入需要保护的一次波数据，在相减过程中不会被减去。在计算匹配滤波器时，一次波模型和噪声模型类似，但是在保护的一次波数据不会从地震数据中被减去。这个功能甚至一次波模型仅仅是一个层位数据时也可用。当使用一次波模型时，最小二乘目标函数就变成以下函数的最小化。d是输入地震数据，并且m1,m2,m3,…是噪声模型，滤波器算子是f1,f2,f3,…,引入的层位数据是p1,p2,…,对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
参照图3所示，本实施例提供最小二乘同时匹配相减输入和输出端口。
本实施例中，输入包括三套数据：
输入地震数据，优选为保幅保真的预处理数据；
输入要保护的层位模型，具体可以对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
输入预测的多次波模型，无论通过何种方式得到的多次波模型，本实施例过程中采用的是ximp预测的多次波模型。
输入三套数据后进行最小二乘同时匹配相减，注意需要将三套数据能量级别调整一致。本实施例中采用新方法，引入公式(2)进行相减。
其中，d是输入地震数据，并且m1,m2,m3,…是噪声模型，滤波器算子是f1,f2,f3,…,引入的层位数据是p1,p2,…,对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
最后得到最终的相减结果。
实施例二
参照图4-7所示，本实施例通过对西北某沙漠区的实际地震资料的处理结果，可验证本方法能够实现在衰减多次波(模型数据)的前提下，保护有效信号不受损伤。
图4是实际地震资料的叠前时间偏移结果，图5是通过ximp构建的多次波模型，图6是引入的一次波层位数据。分别采用常规自适应相减及本发明所提出的信号保护的自适应衰减方法，得到高保真的地震数据。图7是该工区内采用两种相减方法压制多次波的剖面对比。图7a是地震数据，图7b是采用常规自适应相减方法得到的地震数据，图7c是采用本发明方法得到的地震数据。
通过对比可得出，利用常规自适应相减方法得到的地震数据中存在有效信号泄露现象，而本发明所提出的信号保护的自适应衰减方法，有效保护一次波信号，有助于实现高保真噪音压制，为后续的处理及解释工作提供良好的数据支撑。
实施例三
本实施例提供一种信号保护的地震数据匹配相减装置，包括：
地震数据输入模块，用于输入保幅保真的预处理数据；
层位模型确定模块，用于对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
模型输入模块，用于输入预测的多次波模型；
相减模块，用于对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
具体地，采用ximp预测的多次波模型。
具体地，在进行最小二乘同时匹配相减之前，将三套数据能量级别调整一致。
具体地，最小二乘目标函数为以下函数的最小化：
其中，d是输入地震数据，m1、m2、m3…是噪声模型，f1、f2、f3…是滤波器算子，p1、p2…是引入的层位数据，对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
实施例四
本实施例提供一种电子设备，电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现上述的信号保护的地震数据匹配相减方法，包括：输入保幅保真的预处理数据；对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；输入预测的多次波模型；对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
实施例五
本实施例提供了一种非暂态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上述的信号保护的地震数据匹配相减方法，包括：输入保幅保真的预处理数据；对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；输入预测的多次波模型；对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。
综上所述，借助本发明提出的方法可得到高信噪比的地震数据，在保护有效信号的同时对噪音(多次波)进行有效衰减。本发明的方法对于推动高精度地震勘探具有重要意义。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种信号保护的地震数据匹配相减方法，其特征在于，包括：
输入保幅保真的预处理数据；
对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
输入预测的多次波模型；
对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
2.根据权利要求1所述的信号保护的地震数据匹配相减方法，其特征在于，采用ximp预测的多次波模型。
3.根据权利要求1所述的信号保护的地震数据匹配相减方法，其特征在于，在进行最小二乘同时匹配相减之前，将三套数据能量级别调整一致。
4.根据权利要求1所述的信号保护的地震数据匹配相减方法，其特征在于，最小二乘目标函数为以下函数的最小化：
其中，d是输入地震数据，m1、m2、m3…是噪声模型，f1、f2、f3…是滤波器算子，p1、p2…是引入的层位数据，对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
5.一种信号保护的地震数据匹配相减装置，其特征在于，包括：
地震数据输入模块，用于输入保幅保真的预处理数据；
层位模型确定模块，用于对输入的地震数据叠加剖面进行层位拾取，确定需要保护的层位模型；
模型输入模块，用于输入预测的多次波模型；
相减模块，用于对以上三套数据进行最小二乘同时匹配相减，得到最终的相减结果。
6.根据权利要求5所述的信号保护的地震数据匹配相减装置，其特征在于，采用ximp预测的多次波模型。
7.根据权利要求5所述的信号保护的地震数据匹配相减装置，其特征在于，在进行最小二乘同时匹配相减之前，将三套数据能量级别调整一致。
8.根据权利要求5所述的信号保护的地震数据匹配相减装置，其特征在于，最小二乘目标函数为以下函数的最小化：
其中，d是输入地震数据，m1、m2、m3…是噪声模型，f1、f2、f3…是滤波器算子，p1、p2…是引入的层位数据，对于每个模型，输入地震数据和所有滤波模型之间的差异在最小二乘意义上最小化。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-4任一项所述的信号保护的地震数据匹配相减方法。
10.一种非暂态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如权利要求1-4任一项所述的信号保护的地震数据匹配相减方法。
CN202211608452.9A 2022-12-14 2022-12-14 信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质 Pending CN118191914A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211608452.9A CN118191914A (zh) 2022-12-14 2022-12-14 信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211608452.9A CN118191914A (zh) 2022-12-14 2022-12-14 信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118191914A true CN118191914A (zh) 2024-06-14

Family

ID=91393575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211608452.9A Pending CN118191914A (zh) 2022-12-14 2022-12-14 信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118191914A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Improving the signal‐to‐noise ratio of seismological datasets by unsupervised machine learning
Kaur et al. Seismic ground‐roll noise attenuation using deep learning
Liu et al. A 1D time-varying median filter for seismic random, spike-like noise elimination
CN110806602B (zh) 基于深度学习的智能化地震数据随机噪声压制方法
Huang et al. Erratic noise suppression using iterative structure‐oriented space‐varying median filtering with sparsity constraint
WO2011045641A2 (en) Noise filtering of seismic data
US20230117321A1 (en) Separation of Blended Seismic Survey Data
Liu et al. Multiple subtraction using statistically estimated inverse wavelets
Wang et al. Denoising with weak signal preservation by group-sparsity transform learning
CN110618449B (zh) 一种地震数据处理的方法及系统
Liu et al. Trace-wise coherent noise suppression via a self-supervised blind-trace deep-learning scheme
WO2020086662A1 (en) Seismic random noise attenuation
CN117388920A (zh) 一种基于迭代地震干涉法的近偏移距数据重建方法
CN118191914A (zh) 信号保护的地震数据匹配相减方法、装置、设备及介质
CN112698396A (zh) 一种压制极强环境噪音的数据处理方法及系统
Meles et al. Data‐driven retrieval of primary plane‐wave responses
Sanchis et al. Multiple-input adaptive seismic noise canceller for the attenuation of nonstationary coherent noise
CN105866838B (zh) 一种地震数据低频信息补偿方法及装置
CN114114422A (zh) 基于方向性多尺度分解的叠前地震数据噪声消除方法
CN110837119B (zh) 一种增强反q值补偿稳定性的地震资料处理方法及系统
WO2022165221A1 (en) Seismic denoising
CN113009569B (zh) 一种地震偏移成像方法及装置
Kim et al. Least-squares reverse time migration using analytic-signal-based wavefield decomposition
Yang et al. Deep learning with soft attention mechanism for small-scale ground roll attenuation
Yuan et al. Effective frequency estimation method for sinusoidal interference in seismic data

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