專利名稱：可控震源采集方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于滑動掃描方法提高可控震源采集的方法。
背景技術：
可控震源采集基于一個或多個可控震源地震震源的激發(fā)?？煽卣鹪吹卣鹫鹪词潜辉O計成將變頻信號發(fā)射到地下的可控震源。信號通常被稱為"掃描"，且以低頻開始的信號是升頻掃描，而以高頻開始的信號是降頻掃描。
在地震釆集中，單個可控震源或可控震源組按順序被激發(fā)。前一組掃描的開始與后一組掃描的開始之間的時滯是臨界參數。越靠近開始時間，越可以有效地使用現場中的可控震源設備。然而，在由第二組產生的信號混到與第一組掃描有關的記錄中之前，對兩個開始時間相距多近有限制。
在近年來的可控震源采集的變形中，不同可控震源或可控震源組被操作，使得所述可控震源相應的掃描在時間上重疊，即， 一個可控震源組在沒有等待前一個組的掃描結束時開始掃描。這些"滑動掃描"的主要益處在于可以以兩倍或甚至三倍的采集速度實現生產方面的顯著利益?？梢栽诟吲邳c密度的情況下記錄測量，從而產生更高的覆蓋次數和/或炮點更密集的空間采樣。
滑動掃描采集的主要折衷辦法是減少由諧波失真產生的污染。記錄包括幾個掃描的一個長的連續(xù)記錄具有明顯的意義。傳統(tǒng)地，做相關過程將升頻掃描的諧波轉換為記錄中的負延遲時間。然后，通過截去有問題的掃
描的開始時間t-O時的掃描記錄來消除所述諧波。然而，對于滑動掃描記錄
來說，諧波不可以再通過截去來消除，而是污染前面的掃描記錄。
己經對諧波的分析、估算和衰減或從通過滑動掃描采集獲得的信號消去諧波做了以下大量研究，并且具有以下專利申請，其中-
-1970年的06(^1^3^， 35， 234-246 (1970)中Seriff. A. J.和Kim, W. H.的The effects of harmonic distortion in the use of vibratory surface sources;
-66th Annual International Meeting, SEQ Expanded Abstracts, 64-67(1996)中Rozemond, H. J.的Slip-sweep acquisition;
-SEG Expanded Abstracts 18， 609-613 (1999)中Ras， P.等人的Harmonicdistortion in slip sweep records; 以及
-專利和專利申請US4,159,463 、 US6,418，079 、 US6,603,707 、US6，665，619、 US7,050,356和WO 2004/031806。
考慮到公知的方法，本發(fā)明提出一種尤其是在考慮進一步減小滑動掃描采集中的連續(xù)掃描之間的時滯的情況下提高現有諧波估算和衰減過程的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明說明了在一種使用以下步驟執(zhí)行地球物理勘探的新方法，所述方法包括以下步驟對于滿足T^To+S+L的掃描周期S和監(jiān)聽時間L，獲得通過分別在時間T。和L時激發(fā)震動源所產生的信號，其中使用第一方法和第二方法衰減信號內的諧波噪音，所述第一方法估計掃描^的諧波與掃描To的基波重疊的時頻間隔內的諧波，所述第二方法用于估計不具有重疊的時頻間隔內的諧波。
使用條件TKTO+S+L所指導的測量是滑動掃描測量。
估計諧波的第一方法優(yōu)選地包括使用表示震動源地面力的測量值或由所獲得的不具有重疊諧波的信號得出的信號。這些沒有污染的信號可以例如從稍微延遲的滑動掃描獲得，所述稍微延遲的滑動掃描在有規(guī)律的開始時間下將保持沒有諧波的重疊間隔。
第二方法優(yōu)選地使用由檢波器記錄的信號估計諧波。第二方法優(yōu)選地是從記錄的測量信號得出諧波的估計值的方法。當這些信號由分布在測量區(qū)上的檢波器記錄時，所述這些信號還可以被稱為測量數據體。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施例中，使用兩個不同的方法得出的估計值被校正或匹配，以對全掃描頻率范圍優(yōu)選地得到一個單個估計值。然后，從所獲得的信號減去諧波估計值以增加信號組中的基波。
校正優(yōu)選地包括通過利用使用第二方法得出的一個或多個權重在重疊間隔內對使用第一方法得出的權重進行校正來校正或匹配使用第二方 法估計的諧波。
重疊頻率例如可以通過首先建立最小開始時間T,來確定，所述最小開
始時間由對于To^KT。 +8估計等同于或等價于以下公式的條件獲得
( f 1 )
fi (t - t。 ) + J"sr(t - t0 )dT >n f; (t - t！) + JsR(t - t, )ch
t。 、 t' J，
其中fi(t)是對掃描周期S期間的所有時間T限定頻率的函數，SR是時間 導數fi(t)/dt,(XKS， To是前一個掃描的開始時間，n是將被估計的所述前一 個掃描的所述諧波的階次。掃描的頻時函數fi(t)的知識能夠通過估計在最 小開始時間l處的fi(Ti)來確定重疊頻率。
本發(fā)明的又一方面是一種衰減滑動掃描可控震源信號的諧波污染的 方法，所述方法包括以下步驟使用地面力信號或沒有污染的信號和可控 震源信號為可控震源掃描的頻率范圍中的至少一部分確定頻率相關權重； 和使用頻率相關權重估計諧波。
頻率范圍中的一部分優(yōu)選地是重疊范圍，在所述重疊范圍內，后一個 掃描的諧波與前一個掃描的基波重疊。
在優(yōu)選的實施例中，在重疊范圍內的頻率相關權重的初始估計值由地 面力信號或無污染的信號得出，并且通過在重疊范圍外的頻率處的頻率相 關權重校正所述初始估計值。
本發(fā)明的范圍包括在衰減諧波之后得出的數據和從這種純數據得出 的地球的任何表征。
在以下示例和附圖中詳細說明本發(fā)明的這些以及進一步的方面。


以下參照附圖僅以示例的方式說明本發(fā)明，其中 圖l顯示可控震源勘探的示例；
圖2A-2C顯示后一個掃描的諧波如何使前一個掃描或前面的掃描(圖 2C)的信號失真；
圖3包括在相同數據體上分別顯示公知方法的性能與本發(fā)明的方法的 示例的性能的兩組圖片；圖4包括具有根據圖3的不同圖的兩組圖片；以及 圖5顯示根據本發(fā)明的示例的流程圖列表步驟。
具體實施例方式
圖l的系統(tǒng)以簡化的方式顯示例如可以在本發(fā)明的實施例使用的可控
震源采集系統(tǒng)的元件。在圖示的系統(tǒng)中，地震可控震源10包括震動元件或 反應物料ll、基板12和信號測量設備13 (例如，多個加速度檢波器，所述 多個加速度檢波器的信號被合并以測量由地震可控震源施加到地球的實 際地面力信號)。圖1中所示的地震可控震源10構造在卡車17上，所述卡車 為系統(tǒng)提供機動性。如圖所示，反應物料11與基板12連接，以將來自震動 元件11的震動傳遞給基板12?；?2被定位成與地面16接觸，使得可控震 源10的震動被通信到地面16中。
由反應物料11產生并且通過基板12發(fā)射到地球中的地震信號可以在 地下阻抗Iml與地下阻抗Im2之間的界面進行反射。這種反射的信號分別由 諸如地震檢波器D1、 D2、 D3、和D4的檢波器陣列檢測。由卡車17上的震 動元件11產生的信號還通過數據存儲器15被傳遞給數據存儲器14，用于與 從地震檢波器D1、 D2、 D3、和D4接收的原始地震數據合并，以提供原始 地震數據的處理。在操作中，還被稱為控制掃描的控制信號使震動元件ll 將可變壓力施加在基板12上。
在可控震源數據的處理中，使記錄的信號與表示震源或原始輸入到地 球中的信號做相關。通常在記錄的信號與控制掃描之間做這種相關。
共有專利US7，050,356公開了一種獲得滑動掃描數據的方法，所述方法 包括以下步驟在時間To時激發(fā)第一組可控震源中的所述可控震源或每一 個可控震源；隨后，在滿足以下條件的時間T,時激發(fā)第二可控震源組中的 所述可控震源或每一個可控震源-VTo ^ (")Sf隨， 1 ° _ n(f隨陽fmin)，
其中，n是不能為負的最高可控震源諧波的階次(order), S是掃描長
度，fmin和fm^是掃描最小頻率和最大頻率。方程1 A用數學的方式表達了在
前面的掃描(一個或多個)的基波響應首先到達的情況下，第n個A掃描的諧波響應的時頻域的不重疊條件。雖然一般情況下把掃描相應的開始時間 定為T,和To，但是實際上，所述開始時間也可以是記錄上有能量的波始
(onset),或者甚至是第一個強能量波至的波始的時間。方程1A應用于線 性掃描。
對于任意導頻信號的一般情況來說，其中對于在掃描周期S期間的時 間t(即，0〈KS)通過所述導頻信號的瞬時頻率fi和所述導頻信號的瞬時頻時 導數(掃描速率)SR-dfi(t)/dt ,(XKS來限定所述任意導頻信號，對于升頻掃 描測量來說，避免在前一個掃描的基波響應與后一個掃描的第n次諧波之 間的時頻中的重疊的最小滑動時間可以通過對于!V^cT()+S確定滿足以下
關系的最小T,(即，Tlmin)得出
t f 1 、
fi (0) + J"SR(t - T。)ch >n f; (0) + JSR(t - T, )ch
, t。 Lt, '
如果fi(t)已知，則可以解析地或數值地求解方程1B。小于T^n的T,值
在時頻域中產生重疊。
對于給定開始時間Tp以上方程可以用于確定重疊時間ToL或幾個重
疊時間。在重疊時間處，掃描的諧波響應與至少一個前一個掃描(例如，具 有開始時間T。的掃描)的可控震源基波信號重疊。方程1A和1B通過簡單地
使用有問題的掃描的適當的相應開始時間而適用于早先的掃描。
重疊時間ToL和基波掃描的瞬時頻率的知識給出由n標記的重疊頻率
foL或當前諧波。為了說明信號的失真，圖2顯示了使前一個掃描的信號失
真的后一個掃描的諧波信號的幾種情況。
在圖2中，顯示了在時頻域中的可控震源掃描的圖。為了簡單，掃描
被假定為是線性的，然而，本發(fā)明包括線性掃描和非線性掃描。每一個掃
描都由如圖2中所示的作為無用數據區(qū)的監(jiān)聽時間。在與控制掃描做相關
之前顯示掃描、所述掃描的諧波和監(jiān)聽時間。
在圖2A-2C中，與掃描長度S相比，前一個掃描的開始時間To與后一個 激發(fā)的可控震源或可控震源組的開始時間T,之間的周期變得越來越短，從 而使在后一個掃描的諧波與早先掃描的基波之間的重疊增加。測量頻率范
圍由在fmin和fmax處的虛線限定。
在用于滑動掃描采集的普遍工業(yè)作法的圖2A的示例中，滿足條件1A，并且在后一個掃描221的(二次)諧波222與前一個掃描的基波211之間沒有 重疊。然而，在掃描211的監(jiān)聽時間L期間獲得的信號與諧波222之間之間 具有重疊?？梢允褂美缫陨弦玫膶＠鸘S7,050,356中所述的方法衰減或 除去由這種重疊引起的續(xù)至波的失真。為了完整起見，顯示基波211的二 次諧波212。
圖2B和圖2C的示例顯示與本發(fā)明有關的采集。這些采集通常由與掃描
時間有關的掃描的連續(xù)開始時間之間非常短的延遲來表征。在這些示例 中，方程1A或1B的條件不再有效，并且開始時間T,小于由這些方程確定的 最小開始時間T^。.因此，當更加有效地使用可控震源時，基波與諧波之 間增加的重疊使效率增加。所述重疊不再限于在前一個掃描的監(jiān)聽時間隨 后的部分內，而是延伸到諧波與基波之間的全交界頻率中。因此，可控震 源同時產生相同的頻率，從而難以使用公知的方法分離諧波和基波。
在圖2B中，在前一個掃描的基波211與一次諧波222之間具有重疊。在
重疊時間Tc^和重疊頻率f饑處，諧波穿過基波掃描的初至。f0L與fmax之間的
頻率間隔稱為重疊范圍或重疊間隔。
在圖2C中，不僅在T,處開始的掃描的一次諧波222與在To處開始的前 一個掃描的基波211之間具有重疊，而且在T,時開始的掃描的三次諧波223 與在T。時的前一個掃描之前的時間T.,時開始的掃描的基波201之間具有重 疊。為了清楚起見，僅顯示了在T,時開始的掃描的諧波。
在與控制掃描的做相關之后，圖2的示意性圖改變。當可控震源信號 的基波掃描被轉換成短周期零相位子波時，鑒于諧波表現出自身作為負相 關延遲時間處的反向掃描，圖2的示意性圖改變。例如，在上述引用的RRas 等人的文章和以下圖3和圖4中可以得到這種情況的說明。
方程1A和1B對后一個掃描的開始時間T,基本上定義了避免信號與后 一個掃描的諧波信號重疊的條件。如果滑動掃描時間被減小為不與在方程 1A或1B中設定的最小條件匹配，則可能發(fā)生這種重疊。因此，本發(fā)明說 明在非常短的滑動時間時(例如，當不滿足由方程1B設定的條件(如比方程 1A更普遍的條件)時)如何獲得和處理的滑動掃描數據。
以下說明示例來確定用于可以應用于全重疊頻率區(qū)的諧波的估計值， 所述完全重疊頻率區(qū)包括比重疊頻率fc^大的頻率。首先，說明對重疊頻率以下的頻率估計諧波的貢獻的方法?？梢晕ㄒ坏厥褂萌鐝膱Dl中所示的遙
控檢波器DK D2、 D3和D4獲得的信號記錄道D得出此估計值。出于本發(fā) 明的目的，遙控檢波器是適于獲得地震采集信號的那些檢波器，所述地震 采集信號包括傳播通過地球的更深層的信號。
根據褶積模型，頻域中的無關可控震源數據的一個記錄道D可以由基 波掃描和諧波的總和表示如下
D = R
w,H, WjHj
其中R是地球反射率，Hi是諧波相位譜，n是不能為負的最大諧波的階
次，以及Wi是有效確定振幅的未知頻率相關諧波權重，基波和諧波通過所
述振幅分別對所獲得的信號D有貢獻。在滑動掃描采集的情況下，信號或 記錄道D是地球對掃描的基波和諧波的響應。D的長度通常等于加上監(jiān)聽 時間的掃描。Hi的振幅在相應的諧波的頻率范圍內被定義為一而在別處被 定義為零
Ni卜l, ifmin<f<fmax
H: =0, f<if.
min ，
f>f—
其中fmi。和f自是最小掃描頻率和最大掃描頻率，而i是諧波的階次。方
程[3]的條件應用于標準可控震源采集，在所述標準可控震源采集中，測量
的帶寬通常限于基波掃描的最大頻率。然而，本發(fā)明的方法可以應用于fmax 被設定為任意其它值(例如，如果諧波包括在測量中，所述fmax則被設定為 較高值)的情況。
方程[2]可以被重新寫為
D = Rw,H'
1 + S
與可以例如與控制掃描近似的基波(在方程中被處理為階次為l的諧波) 的相關性可以被表示為
DH; = RWlH,H;
因為在做完相關之后，升頻掃描中的大多數諧波的能量都在負相關時
滯DH;的負相關延遲處的相關性之后，因此正時間基本上包括術語Rw,H,H;即，地球對與控制掃描做相關的一次諧波的響應。因此，由于諧波，已做
相關數據的要素可以如下估計為直到第n次諧波
rh;
其中0表示頻域的褶積。
因此，方程[6]的右側說明用于估計諧波噪音的方法。所述方程[6]顯示 出數據的必須被衰減的一部分與純相位(pure-phase)基波(一次諧波)做相 關。正時間被開方(如果這種運算在頻域中進行，則通過Heavside函數的傅 里葉變換進行褶積)，并且所述結果在頻域中乘以濾波器，所述濾波器的傳
遞函數為 1^w,H,
濾波器稱為諧波預測算子HPO。 HPO合并諧波相位譜Hi和相應的諧波 相位譜的權重，所述諧波相位譜Hi可以從如下所示的基波掃描的相位譜得 出。對于升頻掃描測量來說，HPO的脈沖響應是反因果的，HPO脈沖響應 與為DH;的正時間在時域中的褶積產生所估計的已做相關的諧波。
具有減去所估計的諧波的數據還可以通過重新定義方程4如下確定
D D
Rw,H,
1 + f ZiMi —l + HPO
如果初至是存在于數據中的最強信號，由于地球對Hj的響應，沒有做 過相關的記錄道與一般的諧波Hi做相關之后大部分能量都集中在僅限于 初至時間的范圍，那么未知的諧波權重比wAv,可以通過考慮如上因素確 定。因此，例如使用Tukey時窗(例如，在邊緣處具有余弦鑲邊的矩形時 窗)的初至附近的時窗允許排除其它諧波的干擾。
表示在具有T的初至范圍中心的Tukey時窗并且使用方程[2]，以下近似
值具有.-可以如下得到諧波權重比:
<formula>formula see original document page 12</formula>
諧波權重在頻率范圍內通常僅限定在基波與第i次諧波之間。這是在
"fmin與fmax之間的頻率范圍。當與第欣諧波Hj和作為D卩的時窗做相關時， 定義諧波權重比為Pi和數據D，方程[9]可以被重新定義為
<formula>formula see original document page 12</formula> D,
且Hi在如上定義的同頻范圍內具有的值為l。
為了按照方程[7]完全確定HPO，需要震源諧波相位譜。這些諧波頻譜 可以使用希爾伯特變換由基波相位譜得出，或者如果可得到，可以從諸如 地面力的可控震源測量得出。
例如，如果Hb,表示認為為H，的近似值的控制掃描的希爾伯特變換 Hb^R,-jX,.
貝廿，可以使用反正切函數對展開的相位開方
ZHb=atan
".、
R表示信號的實部，在這種情況下，所述實部信號是控制掃描，而X 是虛部，在這種情況下，所述虛部是控制掃描的90度相移變型。嚴諧波的 相位是ith基波的相位；因此，具有與基波相同的振幅包絡的ith諧波希爾伯
特變換如下 HbHHb,le函'，
或者在實域中
<formula>formula see original document page 12</formula>
方程[14]是為Hi的反傅里葉變換。
HPO可以對每一個記錄道進行估計，然而，在低信噪比(S/N)的條件下， 優(yōu)選的是使用幾個記錄道估計HPO。假設HPO或Pi保持震源相容，即，對 于同一個炮道集HPO保持震源恒定，方程[10]對于每一個諧波權重比p,變?yōu)?線性方程的過確定系統(tǒng)(over-determined system)。Pi=^， k = l..n(r) [15] D'
'lk
其中，n(r)是所考慮的記錄道的數量。此系統(tǒng)的最小二次方求解為
a i v d〗 n(r)k=1..n(r)D lk
則，平均HPO可以被估計為
〈HPo〉，、-i;迅 、 ") & A .
^""0可以被設計并按順序地應用于每一個諧波在已經應用算子
以除去二次諧波之后，數據(現在沒有二次諧波的貢獻)可以用于估計三次 諧波權重W3，并且新算子被設計和應用等。
用于估計Pi并因此估計HPO和諧波對獲得的信號的影響的上述方法可
以應用于表示傳輸到地層內的掃描信號的任何信號。因此，還可以使用例 如地面力測量GF估計pi，所述地面力測量GF通常在可控震源位置處局部進 行。地面力通常被確定為反應物料和基板加速度的質量權重總和?？梢允?用相應地安裝的加速度檢波器測量反應物料和基板的加速度。使用上述方 法通過將信號D替換為信號GF可以由從測量的地面力信號GF估計一組p嚴值。
重要的是要注意在T,的值小于T^n的情況下，使用地面力估算p，不
受負面影響。然而，地面力測量不能整體表示確定信號D的遠場子波。因 此，為了使用唯一基于所述值的估計諧波，發(fā)現p^不正確。
因此，本發(fā)明提出使用諧波的估計值，所述諧波的估計值部分地由測 量的信號D得出，并且部分地由基波掃描的另一個表征(representative)得 出，所述基波掃描的另一個表征可以是另一組獲得的數據或地面力或沒有 被與諧波產生的重疊失真的基波掃描的任何其它表征。估計值的一部分是 時間頻率區(qū)域，在所述估計值中，基于估計值的測量的采集數據被這種其 它組數據代替，在所述時間頻率區(qū)中，在掃描的諧波響應與前一個掃描的 基波響應之間具有重疊。
對于GF測量可選地，重疊頻率區(qū)內沒有重疊的信號還可以例如通過使用滑動掃描數據從其它測量得出，所述滑動掃描數據通過在地面上的具有 類似特性的相同地震可控震源獲得有較大的滑動時間。例如，如果掃描之 間的開始時間由于同步問題超過名義滑動時間，則產生沒有被諧波干擾影 響的一些數據。因此，原則上，出于本發(fā)明的目的，可以使用重疊頻率 范圍內的任意組純信號替換p^。
通過執(zhí)行基于不同組信號的估計或對頻時域中的不同區(qū)域進行測量， 還發(fā)現的是產生更加精確的估計值，諧波的部分估計值需要被校正或換 算。
以下說明執(zhí)行這種校正并因此確定與非重疊區(qū)中的諧波權重比相匹 配的時頻重疊區(qū)中的權重比。
通過使用以下校正方程可以重新定義一組線性方程以結合使用地面 力測量和地震檢波器數據測量確定在重疊頻率處的P^。
P,pGF(f,)-P(f2) P，f》'
其中，f,是在時頻域中產生重疊時的頻率，即，大于或等于用于升頻
掃描的fa的頻率，而f2是取自由采集信號D獲得的pi沒有被重疊污染的范圍 內的頻率，以及上標GF表示如由地面力測量GF獲得的諧波權重比。
以下線性校正方程的過確定系統(tǒng)允許使用選自靠近&的非重疊區(qū)的1
頻率(l是由數據的品質主要確定的數，但是本身是任意的)的范圍確定Pi: [19] DpGF(f)p(f,)-Dp,f,)p(f),
其中，Du是lxl的對角矩陣，所述對角矩陣的元素取決于與的重疊 頻率的距離lf-f。」，且依重疊范圍外。選擇元素使得對于在重疊范圍內的
f,來說，所述元素權重與f^相鄰但是在具有歸一化到l的區(qū)域的高斯分布的
重疊區(qū)外的頻率范圍內p(f)。如果f,在重疊范圍外，則D^可以是在除了頻
率&之外的所有位置處具有零的對角矩陣，在所述頻率f,處，權重被選擇為 一或者被選擇為中心在f,周圍的分布。作為對于在重疊范圍內的f,的簡單示
例，對于鄰近f0W的頻率f()L和f0L.2以及在其它頻率處的零開說，D,，,例如
可以具有的值為0.5和0.5。產生的線性方程系統(tǒng)是
0.5pGF(f。L—》P(fi) = 0.5pGF(f》pd且 ri9A] 0"5pGF(f。L-2)P(f。 = 0.5pGF(f》p(f。L一2)在其它示例中，非零值的Du分布在更多的頻率上，從而產生高斯曲線 的平滑近似值和并且在P(&)的計算中產生更多的P(f)值。
然后，通過結合地使用地震采集和地面力測量得到的&與在時頻域內 沒有干涉的頻率處得到的諧波權重比合并，計算根據方程[18]或[19]計算
P(&)并將所述P(&)應用于f0L與fmBx之間的區(qū)域內。然而，代替選擇fmax作為
上限，根據方程[18]或[19]的p(&)可以應用到諧波停止與前一個基波和所述
前一個基波的監(jiān)聽時間干涉的頻率。此頻率通常小于(在升頻掃描中)最大 測量頻率fmax 。
更新的諧波權重比用于得出如方程[7]中定義的HPO。新HPO可以應 用于滑動掃描數據以除去具有除由方程1B確定的滑動時間之外的甚至非
常小的滑動時間的采集中的諧波噪音。
圖3顯示使用現有技術方法與基于本發(fā)明的方法的諧波噪聲衰減的比
較。頂部圖顯示已做相關的信號和諧波干擾。中間圖顯示使用現有技術方 法的諧波衰減。底部圖顯示使用根據本發(fā)明示例的諧波的衰減。
在圖4中，估計的諧波噪音差被突出顯示，從而計算原始數據與使用 公知方法(頂部圖)和基于如圖3中所示的(底部圖)方法的衰減數據之間的不 同的圖表。時間頻率表征允許檢驗在第二掃描的諧波噪音與第一掃描的基 波響應干涉的那些頻率處的人為因素。在應用所述提出的方法之后，人為 因素消失。
在圖5的圖表中顯示了根據本發(fā)明的示例的步驟。在步驟51中，來自 滑動掃描可控震源測量的信號直接從現場測量獲得或者從數據存儲設備 獲得。
在重疊頻率以上，使用地面力信號或在重疊頻率以上在重疊間隔內的 掃描信號的其它無污染的表征得出諧波噪音估計值(步驟52)。
在步驟53中，使用其它諧波噪音估計值校正諧波噪音估計值，所述其 它諧波噪音估計值通過在重疊間隔外使用所獲得的信號得出。
然后，對于包括重疊間隔的滑動掃描頻率范圍，可以將通過在重疊間 隔外使用所獲得信號得出的校正諧波噪音估計值和諧波噪音估計值合并 到諧波噪音估計值(步驟54)，在步驟55中，從所獲得信號減去所述諧波噪
音估計值，以產生一組信號，在所述一組信號中，諧波噪音被衰減。以上示例的說明僅僅是出于說明性的目的。 一旦為本領域的技術人員 提供如上所述的本發(fā)明的知識，本發(fā)明的其它變形和實施例可以認為在本 領域的技術人員的理解范圍內是適當的。
權利要求
1.一種執(zhí)行地球物理勘探的方法，包括以下步驟對于滿足T1＜T0+S+L的掃描周期S和監(jiān)聽時間L，獲得通過分別在時間T0和T1時激發(fā)震動源所產生的信號，其中使用第一方法和第二方法衰減所述信號內的諧波噪音，所述第一方法估計掃描T1的諧波與掃描T0的基波重疊的時頻間隔內的諧波，所述第二方法用于估計不具有重疊的時頻間隔內的諧波。
2. 根據權利要求l所述的方法，其中，所述第一方法包括使用表示所 述震動源的地面力的測量值或由所獲得的不具有重疊諧波的信號得出的 信號。
3. 根據權利要求2所述的方法，其中，所述第一方法包括使用表示所 述震動源的所述地面力以估計所述諧波的測量值，而所述第二方法使用獲 得的所述信號以估計所述諧波。
4. 根據權利要求l所述的方法，其中，使用所述第一方法估計的所述 諧波被校正，以與使用所述第二方法估計的所述諧波相匹配。
5. 根據權利要求l所述的方法，其中，通過利用由所述第二方法得出 的一個或多個權重在所述重疊間隔內對使用所述第一方法得出的權重進 行校正，來校正使用所述第一方法估計的所述諧波，以與使用所述第二方 法估計的所述諧波相匹配。
6. 根據權利要求l所述的方法，其中，使用所述第一方法估計的所述 諧波被校正到使用所述第二方法估計的所述諧波，以估計能夠適用于所述 重疊時頻間隔和在所述重疊間隔外的其余頻率范圍的諧波。
7. 根據權利要求l所述的方法，其中，使用所述第一方法的時頻間隔 由最小開始時間T,限定，所述最小開始時間由對于T,T〈To+S估計等同于或等價于以下公式的條件獲得-<formula>formula see original document page 2</formula>其中fi(t)是對掃描周期S期間的所有時間T限定頻率的函數，SR是時間 導數fi(t)/dt， 0<t<S， T。是前一個掃描的開始時間，n是將被估計的所述前一個掃描的所述諧波的階次。
8. —種衰減滑動掃描可控震源信號的諧波污染的方法，包括以下步驟: 使用地面力信號或沒有污染的信號和所述可控震源信號為可控震源掃描的頻率范圍中的至少一部分確定頻率相關權重；并且 使用所述頻率相關權重估計諧波。
9. 根據權利要求8所述的方法，其中，所述頻率范圍中的一部分是重疊范圍，在所述重疊范圍內，后一個掃描的諧波與前一個掃描的基波重疊。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，在所述重疊范圍內的頻率相 關權重的初始估計值由所述地面力信號或無污染的信號得出，并且通過在 所述重疊范圍外的頻率處的頻率相關權重校正所述初始估計值。
11. 一種滑動掃描可控震源測量信號，所述滑動掃描可控震源測量信 號通過以下步驟衰減所述滑動掃描可控震源信號的諧波污染得出-使用地面力信號或沒有污染的信號和可控震源信號為可控震源掃描 的頻率范圍中的至少一部分確定頻率相關權重；并且 使用所述頻率相關權重估計諧波。
12. —種地球內部的表征，所述地球內部的表征使用滑動掃描可控震源測量生成，所述滑動掃描可控震源測量信號通過以下步驟衰減所述滑動掃描可控震源信號的諧波污染得出使用地面力信號或沒有污染的信號和可控震源信號為可控震源掃描 的頻率范圍中的至少一部分確定頻率相關權重；并且使用所述頻率相關權重估計諧波。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種執(zhí)行可控震源地震勘探的方法，所述方法包括以下步驟對于滿足T₁＜T₀+S+L的掃描周期S和監(jiān)聽時間L，獲得通過分別在時間T₀和T₁時激發(fā)震動源所產生的信號，其中使用第一方法和第二方法衰減信號內的諧波噪音，第一方法估計掃描T₁的諧波與掃描T₀的基波重疊的時頻間隔內的諧波，第二方法用于估計不具有重疊的時頻間隔內的諧波。
文檔編號G01V1/28GK101627322SQ200880007663
公開日2010年1月13日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權日2007年3月9日
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