專利名稱：一種濾波法可控震源地震數(shù)據(jù)諧波干擾壓制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可控震源高效地震數(shù)據(jù)采集配套處理技術(shù)，屬地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)中的提高信噪比技術(shù)類，是一種濾波法可控震源數(shù)據(jù)諧波干擾壓制方法。
背景技術(shù)：
石油及天然氣地震勘探中，所用的激發(fā)震源包括兩大類，一類是炸藥震源，另一類是可控震源。由于在安全、環(huán)保、可操控性以及生產(chǎn)效率等方面的明顯優(yōu)勢，可控震源在全球范圍的地震勘探中正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。為提高可控震源采集效率，人們發(fā)明了許多采集方法，其中最常用的方法就是滑動掃描采集方法。而這種采集方法面臨重點和難點問題之一，就是諧波干擾問題。而由于在同一探區(qū)內(nèi)諧波干擾復(fù)雜、多變，加上采集的數(shù)據(jù)量很大；因此對配套的諧波干擾壓制處理技術(shù)也提出了“效果好”和“效率高”的雙重要求。這里的諧波干擾不是人們常說的由交流電引起的單頻干擾，而是可控震源地震勘探中，由可控震源設(shè)備中的液壓傳動以及可控震源底板與大地的耦合等一系列復(fù)雜過程產(chǎn)生的與驅(qū)動頻率成倍數(shù)的不需要的能量。這里的倍數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。如對于 30赫茲的驅(qū)動頻率，60赫茲、90赫茲…等分別為其2倍、3倍…等頻率的諧波干擾，而15赫茲、10赫茲…等分別為其1/2倍、1/3倍…等頻率的諧波干擾。實際勘探中驅(qū)動頻率隨震動 (或可控震源掃描)時間以某種規(guī)律改變，構(gòu)成基波。而頻率與基波頻率成不同倍數(shù)的諧波構(gòu)成相應(yīng)階數(shù)的諧波。如2倍頻率的諧波稱為二階諧波，1/2倍頻率的諧波稱為1/2階諧波。這些諧波能量在不同采集方式的情況下對所采集的地震數(shù)據(jù)構(gòu)成不同的干擾。對這種諧波干擾，可以在采集過程中通過選擇震源參數(shù)或改善耦合條件等方法來壓制，也可以通過對已采集到的地震數(shù)據(jù)進行數(shù)字處理的方法進行壓制。在中國國內(nèi)，由于滑動掃描采集方式尚處于學(xué)習(xí)階段，所以未見公開發(fā)表的針對以滑動掃描方式采集的地震數(shù)據(jù)中的諧波干擾壓制方面的地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)。Seriff A. J.和 Kim W. H. (1970 年)在 “The effect of harmonicdistortion in the use of vibratory surface source，，(Geophysics, Vol. 35, 234-246),給出了諧波干擾的數(shù)學(xué)模型，并對諧波干擾的性質(zhì)進行了較為詳細的分析。Li X. P.等人(1995年) 在 “Elimination of harmonicdistortion in vibroseis data，，(Geophysics, Vol. 60， 503-516)給出了利用時頻分析法壓制地震數(shù)據(jù)中的諧波干擾能量的方法。但該方法只能壓制升頻掃描方式采集的地震數(shù)據(jù)中的直達波所產(chǎn)生的諧波干擾，因而影響壓制效果，而在實現(xiàn)方法上采用時頻域處理方法，大大增加了計算機運行時間，因而處理效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種既可以對互相關(guān)前的可控震源地震數(shù)據(jù)，又可以對互相關(guān)后的可控震源地震數(shù)據(jù)進行諧波干擾壓制，而且運算效率高的濾波法可控震源數(shù)據(jù)諧波干擾壓制方法。
本發(fā)明的具體實現(xiàn)包括如下步驟1)激發(fā)地震可控震源和采集地震數(shù)據(jù)并做預(yù)處理；2)根據(jù)地震數(shù)據(jù)集中相應(yīng)激發(fā)點的力信號和掃描信號確定頻率域的、用于壓制諧波的濾波算子對互相關(guān)后的地震數(shù)據(jù)，按照下式得到頻率域濾波算子
權(quán)利要求
1. 一種濾波法可控震源數(shù)據(jù)諧波干擾壓制方法，其特征在于包括如下步驟1)激發(fā)地震可控震源和采集地震數(shù)據(jù)并做預(yù)處理；2)根據(jù)地震數(shù)據(jù)集中相應(yīng)激發(fā)點的力信號和掃描信號確定頻率域的、用于壓制諧波的濾波算子對互相關(guān)后的地震數(shù)據(jù)，按照下式得到頻率域濾波算子
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟1)所述的預(yù)處理包括對地震數(shù)據(jù)，進行置標簽、定義觀測系統(tǒng)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟幻所述的野外采集是互相關(guān)前或互相關(guān)后的共激發(fā)點地震數(shù)據(jù)集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟幻所述的相應(yīng)激發(fā)點的包括不同階的諧波能量的力信號和僅僅包括基波諧波能量的掃描信號，通過野外地震數(shù)據(jù)采集得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是步驟4)所述的濾波處理是用頻率域的算子與頻率域的待濾除諧波干擾的地震數(shù)據(jù)做復(fù)數(shù)乘法。
全文摘要
本發(fā)明涉及地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是一種濾波法可控震源數(shù)據(jù)諧波干擾壓制方法。根據(jù)地震數(shù)據(jù)集中相應(yīng)激發(fā)點的力信號和掃描信號確定頻率域的壓制諧波的濾波算子，對當(dāng)前共激發(fā)點集地震數(shù)據(jù)的給定道做快速傅里葉變換，得該道的頻率域數(shù)據(jù)，用頻率域濾波算子對頻率域的共激發(fā)點集地震數(shù)據(jù)進行濾波處理濾除或壓制諧波干擾，將濾波處理后的數(shù)據(jù)做反傅里葉變換得到時間域的、壓制諧波干擾后的地震數(shù)據(jù)，進而完成壓制諧波干擾的處理。本發(fā)明既可以對互相關(guān)前的數(shù)據(jù)，又可以對互相關(guān)后的數(shù)據(jù)進行諧波干擾壓制，還可以同時壓制整數(shù)階諧波和分數(shù)階諧波，節(jié)省計算機資源，運算效率高。
文檔編號G01V1/36GK102262243SQ20101019520
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者李合群 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責(zé)任公司