專(zhuān)利名稱(chēng)：衰減采集觀(guān)測(cè)系統(tǒng)在地震數(shù)據(jù)中導(dǎo)致的假頻的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衰減由檢波器間隔導(dǎo)致的地震數(shù)據(jù)中的假頻。
背景技術(shù)：
采集地震數(shù)據(jù)時(shí)，通常以“放炮”將地震能量發(fā)送到受關(guān)注的地質(zhì)體中，然后在靠近震源排列的多個(gè)檢波器記錄地震能量。這多個(gè)檢波器典型情況下被排列在規(guī)則的預(yù)定網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)處。對(duì)于受關(guān)注地質(zhì)體內(nèi)的給定同相軸，存在著最高頻率，在該最高頻率以上由于檢波器間隔而呈現(xiàn)假頻。衰減這樣的假頻的常規(guī)技術(shù)在共炮點(diǎn)域中可能是不足夠或不實(shí)用的，其中大炮檢距數(shù)據(jù)往往作用在地震數(shù)據(jù)的疊加道中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面涉及地震數(shù)據(jù)去假頻的方法，其中所述方法在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)施，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)處理器，。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括(a)獲得表示從位于單個(gè)震源位置的震源穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體到位于根據(jù)檢波器間隔分開(kāi)的檢波器位置的檢波器的地震能量傳播的第一道地震數(shù)據(jù)，所述第一道地震數(shù)據(jù)進(jìn)一步根據(jù)時(shí)間表示多個(gè)檢波器波束波至；(b)確定所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角，其中所述中心點(diǎn)傾角根據(jù)所述至少一個(gè)檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間確定；以及(C)確定要應(yīng)用到地震數(shù)據(jù)道的濾波器，以便從已經(jīng)由檢波器間隔導(dǎo)致了假頻的所述第一道地震數(shù)據(jù)中去除地震能量的頻率，所述濾波器根據(jù)所述對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)波束波至的所述中心點(diǎn)傾角和所述檢波器間隔確定。本發(fā)明的另一方面涉及被配置為地震數(shù)據(jù)去假頻的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)具有被配置為執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)處理器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)程序模塊包括數(shù)據(jù)模塊、中心點(diǎn)傾角模塊和濾波器確定模塊。所述數(shù)據(jù)模塊被配置為獲得地震數(shù)據(jù)道，包括表示從位于單個(gè)震源位置的震源穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體到位于根據(jù)檢波器間隔分開(kāi)的檢波器位置的檢波器的地震能量傳播的第一道地震數(shù)據(jù)，所述第一道地震數(shù)據(jù)進(jìn)一步根據(jù)時(shí)間表示多個(gè)檢波器波束波至。所述中心點(diǎn)傾角模塊被配置為確定所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的所述對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角，所述中心點(diǎn)傾角模塊被配置為根據(jù)到達(dá)時(shí)間確定中心點(diǎn)傾角。所述濾波器確定模塊被配置為確定要應(yīng)用到已經(jīng)由所述檢波器間隔形成假頻的所述第一道地震數(shù)據(jù)的濾波器，以便去除已經(jīng)由檢波器間隔導(dǎo)致了假頻的地震能量的頻率，所述濾波器確定模塊被配置為根據(jù)所述對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)波束波至的所述中心點(diǎn)傾角和所述檢波器間隔來(lái)確定所述濾波器。當(dāng)使用地震數(shù)據(jù)來(lái)模擬地震能量波束經(jīng)由受關(guān)注地質(zhì)體傳播時(shí)，由本文介紹的系統(tǒng)和方法所確定的濾波器減少、衰減和/或去除了在地震采集期間由檢波器位置之間間隔所導(dǎo)致的假頻。此外，這還可以減少和/或去除根據(jù)地震能量的模擬波束所形成的在所述受關(guān)注地質(zhì)體圖像中出現(xiàn)的假象。參考附圖(其全部形成本說(shuō)明書(shū)的一部分，其中相同附圖標(biāo)記指明多幅圖中對(duì)應(yīng)的部分)考慮了以下說(shuō)明和附帶的權(quán)利要求書(shū)后，本發(fā)明的這些和其他目的、特點(diǎn)和特征，以及相關(guān)構(gòu)造元素的操作方法和功能以及部件的組合和制造節(jié)約措施將變得更顯然。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)明確地理解，這些附圖僅僅是為了展示和說(shuō)明，而不試圖作為限制本發(fā)明的定義。正如在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中的使用，單數(shù)形式的“某”和“所述”包括了復(fù)數(shù)對(duì)象，除非語(yǔ)境清楚地另外規(guī)定。


圖I展示了根 據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，被配置為處理表示地震能量經(jīng)由受關(guān)注地質(zhì)體傳播的地震數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，地震能量經(jīng)由受關(guān)注地質(zhì)體的傳播；圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，震源和檢波器的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)；圖4展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，傾角時(shí)差橢圓；圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，震源和檢波器的觀(guān)測(cè)系統(tǒng)；圖6展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，中心點(diǎn)傾角的確定；圖7展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，處理表示地震能量經(jīng)由受關(guān)注地質(zhì)體傳播的地震數(shù)據(jù)的方法。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可以在系統(tǒng)和由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)方法的一般語(yǔ)境中介紹和實(shí)施。這樣的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令可以包括若干程序、例程、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，它們能夠被用于執(zhí)行具體的任務(wù)和處理抽象的數(shù)據(jù)類(lèi)型。本發(fā)明的軟件實(shí)施可以以不同的語(yǔ)言編碼，用于各種各樣計(jì)算平臺(tái)和環(huán)境中的應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的范圍和基本原理不限于任何具體的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。不僅如此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，使用硬件和軟件配置的任何一種或其結(jié)合都可以實(shí)踐本發(fā)明，包括但是不限于具有單個(gè)和/或多個(gè)處理器的計(jì)算機(jī)處理器系統(tǒng)的系統(tǒng)、手持設(shè)備、可編程消費(fèi)者電子設(shè)備、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等。在分布式計(jì)算環(huán)境中也可以實(shí)踐本發(fā)明，其中任務(wù)由若干服務(wù)器或其他處理設(shè)備執(zhí)行，它們經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊位于本機(jī)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中都可以，包括內(nèi)存存儲(chǔ)設(shè)備。同樣，用于計(jì)算機(jī)處理器的制成品比如⑶、預(yù)記錄磁盤(pán)或其他等效設(shè)備，可以包括計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)介質(zhì)和其上記錄的程序裝置，用于指導(dǎo)計(jì)算機(jī)處理器促進(jìn)本發(fā)明的實(shí)施和實(shí)踐。這樣的設(shè)備和制成品也落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)?，F(xiàn)在將參考附圖介紹本發(fā)明的若干實(shí)施例。本發(fā)明能夠以無(wú)數(shù)種方式實(shí)施，包括例如作為系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng))、方法(包括計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法)、裝置、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、圖形用戶(hù)界面、網(wǎng)絡(luò)入口或者在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中有形地固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下討論了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。附圖僅僅展示了本發(fā)明的典型實(shí)施例所以不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為對(duì)其范圍和廣度的限制。圖I展示的系統(tǒng)10被配置為處理表示地震能量穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體傳播的地震數(shù)據(jù)。地震能量穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體傳播，從在或接近受關(guān)注地質(zhì)體的一個(gè)或多個(gè)震源位置到在或接近受關(guān)注地質(zhì)體的一個(gè)或多個(gè)檢波器位置。在處理地震數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)10將地震能量模擬為波束(如高斯波束)。系統(tǒng)10執(zhí)行的處理包括確定地震數(shù)據(jù)所用的濾波器，它減少、衰減和/或去除由于檢波器位置之間的間隔可能在地震數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的假頻。系統(tǒng)10可以對(duì)地震數(shù)據(jù)應(yīng)用濾波器以衰減假頻效應(yīng)，它們?cè)诔上窈推渌罄m(xù)處理期間可能導(dǎo)致假象和/或其他不準(zhǔn)確。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括電子存儲(chǔ)器12、用戶(hù)接口 14、一個(gè)或多個(gè)信息資源16、一個(gè)或多個(gè)處理器18以及/或者其他組件。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)器12包括電子存儲(chǔ)器介質(zhì)，它以電子方式存儲(chǔ)信息。電子存儲(chǔ)器12的電子存儲(chǔ)器介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)10整合地提供(即本質(zhì)上非可拆卸)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器以及/或者經(jīng)由例如某端口(如USB端口、火線(xiàn)端口等)或驅(qū)動(dòng)器(如磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等)可拆卸地連接到系統(tǒng)10的可拆卸存儲(chǔ)器之一或雙方。電子存儲(chǔ)器12可以包括一種或多種光學(xué)地可讀的存儲(chǔ)器介質(zhì)(如光盤(pán)等)，磁性地可讀的存儲(chǔ)器介質(zhì)(如磁帶、磁性硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等)、基于電荷的存儲(chǔ)器介質(zhì)(如EEPR0M、RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)器介質(zhì)(如閃存驅(qū)動(dòng)器等)以及/或者其他以電子方式可讀的存儲(chǔ)器介質(zhì)。電子存儲(chǔ)器12可以存儲(chǔ)軟件算法、由處理器18確定的信息、經(jīng)由用戶(hù)界面14收到的信息、從信息資源16收到的信息以及/或者使系統(tǒng)10能夠正常工作的其他信息。電子存儲(chǔ)器12可以是系統(tǒng)10內(nèi)分開(kāi)的組件，電子存儲(chǔ)器12也可以與系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)組件(如處理器18)整合地提供。用戶(hù)接口 14被配置為提供系統(tǒng)10與用戶(hù)之間的接口，用戶(hù)可以通過(guò)它對(duì)系統(tǒng)10提供信息和從系統(tǒng)10接收信息。這使得數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令以及任何其他可通信項(xiàng)——統(tǒng)稱(chēng)為“信息”——能夠在用戶(hù)與系統(tǒng)10之間通信。正如本文使用，術(shù)語(yǔ)“用戶(hù)”可以指單個(gè)個(gè)人，也可以指可能正在協(xié)同工作的一組個(gè)人。適合包括在用戶(hù)接口 14中的接口設(shè)備的實(shí)例包括小鍵盤(pán)、按鈕、開(kāi)關(guān)、鍵盤(pán)、旋鈕、控制桿、顯示屏、觸摸屏、揚(yáng)聲器、話(huà)筒、指示燈、聽(tīng)覺(jué)報(bào)警和打印機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶(hù)接口 14實(shí)際上包括多個(gè)分開(kāi)的接口。應(yīng)當(dāng)理解，其他通信技術(shù)，無(wú)論是硬連線(xiàn)的還是無(wú)線(xiàn)的，同樣被本發(fā)明設(shè)想為用戶(hù)接口。例如，本發(fā)明設(shè)想用戶(hù)接口 14可以與由電子存儲(chǔ)器12提供的可拆卸存儲(chǔ)接口集成。在這個(gè)實(shí)例中，可以將信息從可拆卸存儲(chǔ)器(如智能卡、閃存驅(qū)動(dòng)器、可拆卸磁盤(pán)等)加載到系統(tǒng)10中，這使得用戶(hù)能夠定制系統(tǒng)10的實(shí)施。適合系統(tǒng)10作為用戶(hù)接口 14使用的其他示例性輸入設(shè)備和技術(shù)包括，但是不限于RS-232端口、RF鏈接、IR鏈接、調(diào)制解調(diào)器(電話(huà)、電纜或其他)。簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明設(shè)想了作為用戶(hù)接口 14與系統(tǒng)10交流信息的所有技術(shù)。信息資源16包括與受關(guān)注地質(zhì)體以及/或者產(chǎn)生受關(guān)注地質(zhì)體圖像的過(guò)程有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)信息源。作為非限制實(shí)例，信息源16之一可以包括在或接近受關(guān)注地質(zhì)體處采集的地震數(shù)據(jù)、從其導(dǎo)出的信息以及/或者與該采集有關(guān)的信息。地震數(shù)據(jù)可以包括地震數(shù)據(jù)的各個(gè)道，或者在一個(gè)通道上記錄的從震源穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體傳播的地震能量的數(shù)據(jù)。從地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的信息可以包括例如速度模型、與用于模擬地震能量穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體傳播的波束相關(guān)聯(lián)的波束特性、與用于模擬地震能量穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體傳播的波束相關(guān)聯(lián)的格林函數(shù)以及/或者其他信息。與地震數(shù)據(jù)采集有關(guān)的信息可以包括，例如與地震能量源的位置和/或朝向有關(guān)的數(shù)據(jù)、一個(gè)或多個(gè)地震能量檢波器的位置和/或朝向、能量由震源產(chǎn)生并被導(dǎo)入受關(guān)注地質(zhì)體中的時(shí)間以及/或者其他信息。
處理器18被配置為提供系統(tǒng)10中的信息處理能力。因此，處理器18可以包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)以及/或者以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu)。盡管圖I所示的處理器18為單個(gè)實(shí)體，但是這僅僅為了展示目的。在某些實(shí)施中，處理器18可以包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可以物理上位于同一設(shè)備或計(jì)算平臺(tái)之內(nèi)，或者處理器18可以表示協(xié)同運(yùn)行的多臺(tái)設(shè)備的處理功能。正如圖I所示，處理器18可以被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊。這一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊可以包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)模塊20、中心點(diǎn)傾角模塊22、濾波器確定模塊24、濾波器應(yīng)用模塊26以及/或者其他模塊。處理器18可以被配置為由軟件；硬件；固件；軟件、硬件和/或固件的某種結(jié)合；以及/或者配置處理處理器18上功能的其他機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行模塊20、22、24以及/或者26。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管圖I展示的模塊20、22、24和26共同位于單個(gè)處理單元之內(nèi)，但是在處理器18包括多個(gè)處理單元的若干實(shí)施中，一個(gè)或多個(gè)模塊20、22、24和/或26可以 位于遠(yuǎn)離其他模塊的位置。以下描述的對(duì)由不同模塊20、22、24和/或26提供的功能的說(shuō)明是為了展示性目的，而不意在限制，因?yàn)槟K20、22、24和/或26的任何一個(gè)都可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，可以除去一個(gè)或多個(gè)模塊20、22、24和/或26，并且其某些或全部功能可以由其他的模塊20、22、24和/或26提供。作為另一個(gè)實(shí)例，處理器18可以被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)附加的模塊，它們可以執(zhí)行以下歸結(jié)為模塊20、22、24和/或26之一的某種或全部功能。數(shù)據(jù)模塊20被配置為獲得穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體的地震數(shù)據(jù)道。由數(shù)據(jù)模塊20所得到給定的地震數(shù)據(jù)道根據(jù)時(shí)間表示來(lái)自地震能量源的單炮地震能量的地震能量的檢測(cè)器波束的波至，以特定的檢波器傾角在不同的到達(dá)時(shí)間到達(dá)檢波器位置。給定道的檢波器傾角是關(guān)于水平線(xiàn)的角度，包括在給定道中的所述檢波器波束波至以該角度到達(dá)該檢波器位置。作為非限制展示，圖2描繪了檢波器波束路徑28，檢波器波束沿該路徑到達(dá)檢波器30的檢波器位置。檢波器波束路徑28具有的檢波器傾角為Pd。沿著檢波器波束路徑28到達(dá)檢波器30的檢波器波束包括對(duì)應(yīng)于來(lái)自震源32的地震能量的多個(gè)震源波束34 (圖2顯示為震源波束34a、震源波束34b、震源波束34c以及震源波束34d)的檢波器波束。震源波束34從震源32穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體傳播。地質(zhì)體內(nèi)的同相軸(如表面)使與震源波束34相關(guān)聯(lián)的地震能量在某點(diǎn)移動(dòng)到檢波器波束路徑28上，并到達(dá)檢波器30，作為在檢波器30和檢波器傾角Pd所對(duì)應(yīng)的道中表示的檢波器波束波至。對(duì)應(yīng)于震源波束34的每個(gè)檢波器波束波至都具有其自己的到達(dá)時(shí)間。給定檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間是與給定檢波器波束波至相關(guān)聯(lián)的地震能量穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體的路徑以及與給定檢波器波束波至相關(guān)聯(lián)的地震能量穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體的速度的函數(shù)。在檢波器30記錄的地震數(shù)據(jù)道將根據(jù)時(shí)間表示在檢波器30收到的地震能量?；诟鶕?jù)時(shí)間表示地震能量，能夠區(qū)分由地震數(shù)據(jù)道所表示的檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間。返回圖1，由數(shù)據(jù)模塊20獲得的地震數(shù)據(jù)道包括疊加的數(shù)據(jù)。這意味著這些地震道的單道包括在受關(guān)注地質(zhì)體處實(shí)際記錄的地震數(shù)據(jù)道的聚集。為了降低噪聲并改進(jìn)整體數(shù)據(jù)質(zhì)量而聚集(如相加、平均等)這些道。在一個(gè)實(shí)施例中，由數(shù)據(jù)模塊20獲得的地震數(shù)據(jù)道在共炮點(diǎn)域中疊加。這是指從同一震源位置產(chǎn)生一炮或多炮地震能量期間在多個(gè)檢波器位置記錄的地震數(shù)據(jù)道疊加形成的道。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)模塊20被配置為獲得先前已經(jīng)產(chǎn)生的地震數(shù)據(jù)的疊加道(如通過(guò)疊加過(guò)程)。數(shù)據(jù)模塊20可以從電子存儲(chǔ)器12、從信息資源16之一以及/或者從地震數(shù)據(jù)的其他來(lái)源獲得地震數(shù)據(jù)道。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)模塊20被配置為通過(guò)處理地震數(shù)據(jù)獲得地震數(shù)據(jù)的疊加道。例如，數(shù)據(jù)模塊20可以疊加以及/或者以其他方式處理地震數(shù)據(jù)，以獲得地震數(shù)據(jù)的適當(dāng)疊加道。中心點(diǎn)傾角模塊22被配置為確定在由數(shù)據(jù)模塊20所獲得的地震數(shù)據(jù)中表示的對(duì)應(yīng)于檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。給定檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角是此給定檢波器波束波至的檢波器傾角與對(duì)應(yīng)于此給定檢波器波束的地震能量的震源波束的震源傾角之和。
通過(guò)展示性說(shuō)明，再次參考圖2，震源波束34c被顯示為具有震源傾角Ps。沿著檢波器波束路徑28到達(dá)檢波器30的震源波束34c所對(duì)應(yīng)的檢波器波束波至具有根據(jù)以下關(guān)系(等式I)確定的中心點(diǎn)傾角Pm ( I) Pm=Pd+Ps返回圖1，在一個(gè)實(shí)施例中，中心點(diǎn)傾角模塊22被配置為通過(guò)射線(xiàn)追蹤確定給定檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。在這個(gè)實(shí)施例中，基于給定檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間和受關(guān)注地質(zhì)體的模型，中心點(diǎn)傾角模塊22被配置為經(jīng)由射線(xiàn)追蹤確定此給定對(duì)應(yīng)于檢波器波束波至的震源波束。一旦通過(guò)射線(xiàn)追蹤已經(jīng)確定了震源波束，就能夠根據(jù)地震數(shù)據(jù)道的檢波器傾角和已確定的震源波束的震源傾角，確定此給定檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。返回參考圖2，從沿著檢波器波束路徑28到達(dá)檢波器30的給定檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間，能夠確定震源波束34中對(duì)應(yīng)的一個(gè)。根據(jù)受關(guān)注地質(zhì)體的模型(如速度模型等)，進(jìn)行射線(xiàn)追蹤以識(shí)別會(huì)產(chǎn)生檢波器波束在此給定檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間到達(dá)檢波器30的到達(dá)的震源波束。例如，震源波束34c可能被確定為對(duì)應(yīng)此給定檢波器波束波至。一旦由射線(xiàn)追蹤已經(jīng)確定了震源波束(如震源波束34c)，那么震源波束的震源傾角Ps就能夠連同檢波器傾角Pd使用，確定此給定檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角(見(jiàn)以上等式(I))。對(duì)地震數(shù)據(jù)道內(nèi)的許多檢波器波束波至都能夠重復(fù)這個(gè)過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施例中，中心點(diǎn)傾角模塊22不是使用射線(xiàn)追蹤確定中心點(diǎn)傾角，而是以解析方式確定至少一個(gè)檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。在這個(gè)實(shí)施例中，中心點(diǎn)傾角模塊22利用先前已知的受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的同相軸的時(shí)差速度，以及一個(gè)或多個(gè)解析射線(xiàn)追蹤方程確定中心點(diǎn)傾角。例如，可以使用水底和/或受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的其他反射層的先前已知的時(shí)差速度。除了同相軸的時(shí)差速度，還可能知道該同相軸的到達(dá)時(shí)間。圖3至圖6展示了一組解析方程，用于根據(jù)受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的同相軸的已知參數(shù)(如時(shí)差速度、到達(dá)時(shí)間等)，確定中心點(diǎn)傾角。圖3顯示了震源32和檢波器30的鳥(niǎo)瞰圖。正如在圖3中可見(jiàn)，震源32與檢波器30之間的距離等于2c，其中c是震源32和檢波器30的位置的偏移距。檢波器30的位置被認(rèn)為在坐標(biāo)系的原點(diǎn)(0，0，0)。震源32的位置的坐標(biāo)被表示為(_2hx，2hy，0)，其中hx和hy是X和y方向半炮檢距的值。圖4顯示了震源32和檢波器30坐落在表面36上，受關(guān)注地質(zhì)體的側(cè)面高程圖。圖4進(jìn)一步包括同相軸(如水底等)的傾角時(shí)差橢圓38。對(duì)于給定的有限炮檢距(如圖4中的2c)、傾角時(shí)差橢圓38，垂直維度由零炮檢距傳播時(shí)間定義。零炮檢距傳播時(shí)間是從震源直達(dá)傾角時(shí)差橢圓38所對(duì)應(yīng)的同相軸，然后返回到表面的到達(dá)時(shí)間。因此，零炮檢距傳播時(shí)間能夠被表示為等式(2):
2氺^(2) tQ =-
V0
其中h表示零炮檢距傳播時(shí)間、Vtl表示時(shí)差速度而Ztl由圖4中b定義。傾角時(shí)差橢圓38的水平軸由有限的炮檢距(如2c)定義。使用時(shí)差速度能夠?qū)⒂邢夼跈z距的傳播時(shí)間聯(lián)系到零炮檢距的傳播時(shí)間。因此，通過(guò)定義零炮檢距時(shí)間(如通過(guò)已知同相軸的深度)和時(shí)差速度，對(duì)圖4所示的有限炮檢距定義了傾角時(shí)差橢圓38。圖5顯示了受關(guān)注地質(zhì)體的鳥(niǎo)瞰圖，包括在檢波器30處從表面沿著檢波器波束路徑28 (向傾角時(shí)差橢圓)行進(jìn)到受關(guān)注地質(zhì)體中的向量DE。正如圖5展示，向量DE包括沿著X軸的分量(DEX)、沿著y軸的分量(DEy)和沿著z軸的分量(DEZ)。從檢波器30向傾角時(shí)差橢圓(圖5中未顯示)延伸的向量DE的三個(gè)分量不是獨(dú)立的。這些參數(shù)之間的關(guān)系能夠表示為等式(3)( 3 ) DEv * DE'. +DE,. *DE1 + DE, * DE7
' ' 3 y圖6顯示了受關(guān)注地質(zhì)體的側(cè)面高程圖，向量DE從檢波器30沿著檢波器波束路徑28向傾角時(shí)差橢圓38延伸。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，如果DEX、DEy和v已知，那么就定義了從檢波器30到傾角時(shí)差橢圓的向量DE(如等式(3)能夠解出DEzX由于檢波器30和震源32的坐標(biāo)已知，表面與檢測(cè)器波束路徑28之間的角度(如檢測(cè)器波束路徑28的檢測(cè)器波束傾角)已知，并且Vtl能夠用作V，所以就定義了向量DE。從已知的傾角時(shí)差橢圓38和DE所對(duì)應(yīng)的檢波器波束波至的已知(或假設(shè))的參數(shù)，就能夠通過(guò)解析幾何分析確定在傾角時(shí)差橢圓38上DE所對(duì)應(yīng)的檢波器波束波至所接觸的點(diǎn)(圖6中標(biāo)注為E)。從這個(gè)點(diǎn)，就能夠確定從震源32行進(jìn)到點(diǎn)E的震源波束對(duì)應(yīng)的向量SE。表面與向量SE之間的角度將是向量SE所對(duì)應(yīng)的震源波束的震源波束傾角。一旦向量SE所對(duì)應(yīng)的震源波束的震源波束傾角已知，該震源波束傾角就能夠連同檢測(cè)器波束路徑28的檢波器傾角一起用于確定對(duì)應(yīng)于SE的震源波束和對(duì)應(yīng)于DE的檢波器波束波至的中心點(diǎn)波束傾角(如根據(jù)等式(I)中表示的關(guān)系)。這個(gè)中心點(diǎn)傾角將是沿著檢測(cè)器波束路徑28到達(dá)檢波器30的、由對(duì)應(yīng)于傾角時(shí)差橢圓38的同相軸所產(chǎn)生的檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。返回圖1，濾波器確定模塊24被配置為確定要被應(yīng)用到地震數(shù)據(jù)道的濾波器，以
便衰減在地震數(shù)據(jù)采集期間檢波器位置之間的間隔所導(dǎo)致的假頻。對(duì)于給定的地震數(shù)據(jù)
道，由濾波器確定模塊24所確定的濾波器取決于此給定地震數(shù)據(jù)道中表示的一個(gè)或多個(gè)
檢波器波束波至所對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)傾角(如由中心點(diǎn)傾角模塊22確定的傾角)、檢波器位置之
間的間隔以及/或者其他參數(shù)。作為非限制實(shí)例，濾波器確定模塊24可以根據(jù)以下關(guān)系(等
式(4))對(duì)給定地震數(shù)據(jù)道確定濾波器
,, k_7] ( 4 ) Ima, =
m
其中Fmax表示通過(guò)濾波器的最高頻率，k表示常數(shù)，而d表示檢波器位置的空間采樣(或采集觀(guān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù))。在一個(gè)實(shí)施例中，從空間采樣或者檢波器間隔的先前記錄的值自動(dòng)地確定d。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)指定檢波器間隔的用戶(hù)選擇的空間采樣值確定cl。在中心點(diǎn)傾角模塊22對(duì)單道內(nèi)表示的多個(gè)檢波器波束波至確定中心點(diǎn)(如通過(guò)射線(xiàn)追蹤)的實(shí)施例中，在等式(4)中闡明的濾波器將對(duì)Fmax產(chǎn)生多個(gè)值。在這樣的實(shí)施例中，濾波器確定模塊24被配置為把濾波器確定為時(shí)變?yōu)V波器。例如，濾波器確定模塊24可以為由中心點(diǎn)傾角模塊22所確定的每個(gè)中心點(diǎn)確定F_。然后，濾波器確定模塊24可以使用確定的中心點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的到達(dá)時(shí)間，作為到達(dá)時(shí)間的函數(shù)，即F_(t)來(lái)確定F_。濾波器應(yīng)用模塊26被配置為將濾波器確定模塊24所確定的濾波器應(yīng)用到適當(dāng)?shù)牡卣饠?shù)據(jù)道。這引起從已經(jīng)由檢波器間隔形成假頻的地震數(shù)據(jù)道中去除頻率(如在Fmax以上的全部頻率)。圖7展示了衰減地震數(shù)據(jù)中假頻的方法40。以下呈現(xiàn)的方法40的操作是示意性的。在某些實(shí)施例中，可以用一種或多種未描述的補(bǔ)充操作，以及/或者沒(méi)有討論的一種或多種操作來(lái)實(shí)行方法40。另外，圖7中展示和以下描述的方法40的操作順序不意味著是限制。在某些實(shí)施例中，方法40可以在一個(gè)或多個(gè)處理器件(如數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)以及/或者以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu))中實(shí)施。一個(gè)或多個(gè)處理器件可以包括響應(yīng)在電子存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)的電子指令執(zhí)行方法40的某些或全部操作的一個(gè)或多個(gè)器件。一個(gè)或多個(gè)處理器件可以包括被配置為通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的硬件、固件和/或軟件執(zhí)行方法40的一種或多種操作的一個(gè)或多個(gè)器件。在操作42，獲得第一道地震數(shù)據(jù)。這第一道地震數(shù)據(jù)表示從位于震源位置的震源穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體到達(dá)位于根據(jù)檢波器間隔分開(kāi)的檢波器位置處的檢波器的地震能量傳播。第一道地震數(shù)據(jù)表示根據(jù)時(shí)間的、以第一檢波器位置的第一檢波器傾角，在不同到達(dá)時(shí)間到達(dá)第一檢波器位置的地震能量的檢波器波束波至。在一個(gè)實(shí)施例中，操作42由與(圖I所示并且在以上描述的)數(shù)據(jù)模塊20類(lèi)似或相同的數(shù)據(jù)模塊執(zhí)行。在操作44，確定在第一道地震數(shù)據(jù)中表示的至少一個(gè)檢波器波束波至所對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)傾角。這可以包括對(duì)第一道地震數(shù)據(jù)中表示的多個(gè)檢波器波束波至分別確定中心點(diǎn)傾角。操作44可以包括根據(jù)受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的同相軸的先前已知的時(shí)差速度，僅僅對(duì)第一道地震數(shù)據(jù)中單個(gè)檢波器波束波至確定中心點(diǎn)傾角。在一個(gè)實(shí)施例中，操作44由與(圖I所示并且在以上介紹的)中心點(diǎn)傾角模塊22類(lèi)似或與相同的中心點(diǎn)傾角模塊執(zhí)行。在操作46，確定用于第一道地震數(shù)據(jù)的濾波器。該濾波器可被應(yīng)用到第一道地震數(shù)據(jù)以便從已經(jīng)由檢波器間隔形成假頻的第一地震數(shù)據(jù)道中去除頻率。確定該濾波器時(shí)根據(jù)在操作44確定的中心點(diǎn)傾角并根據(jù)檢波器間隔。如果在操作44對(duì)多個(gè)檢波器波束波至 已經(jīng)確定了中心點(diǎn)傾角，操作46就可以包括確定時(shí)變?yōu)V波器。如果對(duì)單個(gè)檢波器波束波至已經(jīng)確定了中心點(diǎn)傾角，操作46就可以包括確定不時(shí)變的濾波器。在一個(gè)實(shí)施例中，操作46由與(圖I所示并且在以上介紹的)濾波器確定模塊24類(lèi)似或相同的濾波器確定模塊執(zhí)行。
在操作48，在操作46確定的濾波器被應(yīng)用到第一道地震數(shù)據(jù)。對(duì)第一道地震數(shù)據(jù)應(yīng)用此濾波器引起從已經(jīng)由檢波器間隔形成假頻的第一道地震數(shù)據(jù)中去除頻率。在一個(gè)實(shí)施例中，操作48由與(圖I所示并且在以上描述的)濾波器應(yīng)用模塊26類(lèi)似或相同的濾波器應(yīng)用模塊執(zhí)行。在循環(huán)50，在第一道的檢波器位置處沿著所有可用的檢波器波束傾角，對(duì)地震數(shù)據(jù)道執(zhí)行操作42、44、46和48。在循環(huán)52，對(duì)所有可用的檢波器波束位置都執(zhí)行循環(huán)50。 盡管根據(jù)當(dāng)前認(rèn)為是最實(shí)用的和優(yōu)選的實(shí)施例為了展示目的已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這樣的細(xì)節(jié)僅僅是為了這種目的，并且本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反，意在涵蓋附帶的權(quán)利要求書(shū)的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的修改和等效布局。例如，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明設(shè)想在可能的范圍，任何實(shí)施例的一種或多種特征都能夠與任何其他實(shí)施例的一種或多種特征結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種地震數(shù)據(jù)去假頻的方法，其中所述方法在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)施，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)處理器，所述方法包括 (a)獲得表示從位于單個(gè)震源位置的震源穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體到位于根據(jù)檢波器間隔分開(kāi)的檢波器位置的檢波器的地震能量傳播的第一道地震數(shù)據(jù)，所述第一道地震數(shù)據(jù)進(jìn)一步根據(jù)時(shí)間表示多個(gè)檢波器波束波至，以及 (b)確定所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角，其中所述中心點(diǎn)傾角根據(jù)所述至少一個(gè)檢波器波束波至的到達(dá)時(shí)間確定；以及 (C)確定要應(yīng)用到地震數(shù)據(jù)道的濾波器，以便從已經(jīng)由檢波器間隔導(dǎo)致了假頻的所述第一道地震數(shù)據(jù)中去除地震能量的頻率，所述濾波器根據(jù)所述對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)波束波至的所述中心點(diǎn)傾角和所述檢波器間隔確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中所述第一道地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于第一檢波器位置和第一 檢波器傾角，以及其中所述方法進(jìn)一步包括對(duì)根據(jù)時(shí)間表示從所述單個(gè)震源以第二檢波器傾角到達(dá)所述第一檢波器位置的地震能量的檢波器波束波至的第二道地震數(shù)據(jù)重復(fù)操作(a)-(c)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括對(duì)根據(jù)時(shí)間表示從所述單個(gè)震源在第二檢波器位置以第二檢波器傾角到達(dá)所述第二檢波器位置的地震能量的檢波器波束波至的第二道地震數(shù)據(jù)重復(fù)操作(a)-(C)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括對(duì)所述第一道地震數(shù)據(jù)應(yīng)用所述濾波器，以便從已經(jīng)由檢波器間隔導(dǎo)致了假頻的所述第一道地震數(shù)據(jù)中去除地震能量的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中所述中心點(diǎn)確定步驟包括確定以不同到達(dá)時(shí)間到達(dá)所述第一檢波器位置并且在所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的多個(gè)檢波器波束波至的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述中心點(diǎn)傾角，以及其中確定所述濾波器包括根據(jù)對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)檢波器波束波至的所述中心點(diǎn)傾角確定所述濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述濾波器是時(shí)變?yōu)V波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中所述中心點(diǎn)確定步驟包括根據(jù)受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的同相軸的先前已知的時(shí)差速度，確定對(duì)應(yīng)于單個(gè)檢波器波束波至的所述中心點(diǎn)傾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的所述同相軸是水底。
9.一種被配置為地震數(shù)據(jù)去假頻的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 被配置為執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)處理器，所述計(jì)算機(jī)程序模塊包括 數(shù)據(jù)模塊，被配置為獲得地震數(shù)據(jù)道，包括表示從位于單個(gè)震源位置的震源穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體到位于根據(jù)檢波器間隔分開(kāi)的檢波器位置的檢波器的地震能量傳播的第一道地震數(shù)據(jù)，所述第一道地震數(shù)據(jù)進(jìn)一步根據(jù)時(shí)間表示多個(gè)檢波器波束波至； 中心點(diǎn)傾角模塊，被配置為確定所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的所述對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角，所述中心點(diǎn)傾角模塊被配置為根據(jù)到達(dá)時(shí)間確定中心點(diǎn)傾角；以及 濾波器確定模塊，被配置為確定要應(yīng)用到所述第一道地震數(shù)據(jù)的濾波器，以便去除已經(jīng)由檢波器間隔導(dǎo)致了假頻的地震能量的頻率，所述濾波器確定模塊被配置為根據(jù)所述對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)波束波至的所述中心點(diǎn)傾角和所述檢波器間隔來(lái)確定所述濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括濾波器應(yīng)用模塊，被配置為對(duì)對(duì)應(yīng)的第一道地震數(shù)據(jù)應(yīng)用所述濾波器，以便從已經(jīng)由檢波器間隔導(dǎo)致了假頻的所述第一道地震數(shù)據(jù)中去除地震能量的頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述中心點(diǎn)傾角模塊被配置為確定在所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的對(duì)應(yīng)于多個(gè)檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中所述濾波器確定模塊被配置為確定時(shí)變?yōu)V波器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述中心點(diǎn)傾角模塊被配置為根據(jù)受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的同相軸的先前已知的時(shí)差速度，確定在所述第一道地震數(shù)據(jù)中表示的對(duì)應(yīng)于檢波器波束波至的中心點(diǎn)傾角。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其中，受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的所述同相軸是水底。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中，在所述地震數(shù)據(jù)中表示的地震能量的檢波器波束已經(jīng)由從所述震源發(fā)射的地震能量的震源波束的反射產(chǎn)生，使得給定檢波器波束已經(jīng)由在所述震源位置處具有某個(gè)震源傾角的對(duì)應(yīng)震源波束產(chǎn)生，以及對(duì)應(yīng)于給定檢波器波束波至的所述中心點(diǎn)傾角是所述給定檢波器波束波至的檢波器傾角與對(duì)應(yīng)于給定檢波器波束波至的所述震源波束的震源傾角之和。
全文摘要
處理表示穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體的地震能量傳播的地震數(shù)據(jù)。地震能量從受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的一個(gè)或多個(gè)震源位置穿過(guò)受關(guān)注地質(zhì)體到達(dá)受關(guān)注地質(zhì)體處或附近的一個(gè)或多個(gè)檢波器位置。在處理地震數(shù)據(jù)時(shí)，地震能量被模擬為波束(如高斯波束)。所述處理包括確定地震數(shù)據(jù)的濾波器，該濾波器衰減由于檢波器位置之間的間隔可能在地震數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的假頻。
文檔編號(hào)G01V1/36GK102656481SQ201180004935
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
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