專利名稱：一種crp道集去噪、校正與疊加的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于地震勘探領域。地震勘探包括采集、處理、解釋三大技術，其中處理的核心技術為反褶積、疊加和偏移，目前偏移主要向疊前偏移技術發(fā)展。更為具體地說本發(fā)明是涉及一種疊前偏移中的C RP疊加的改進方法。
背景技術：
CRP (共反射點)道集是在疊前偏移過程中提取的有別于CMP (共中心點)道集的數(shù)據(jù)集合，目前該類道集的提取主要用于地下介質速度模型的修正、直接疊加到偏移數(shù)據(jù)、疊前反演工作。然而在CRP道集中可以比較容易的辨別出地下介質同一點的反射信息，即便在疊前偏移中速度信息并不是特別精確使得CRP道集中同相軸并不能完全對齊，這樣CRP道集直接疊加會造成疊后偏移剖面的分辨率變低或者含有非真實的構造信息。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務在于提供一種CRP道集去噪、校正與疊加的方法。其目的是采用特定的去噪方法來改善CRP道集并結合CRP道集中同相軸的校正改善偏移效果，可以提高偏移剖面的信噪比和構造信息的保真度。其技術解決方案是一種CRP道集去噪、校正與疊加的方法，包括以下步驟a、將初始CRP道集進行疊加求取參考道，并可對初始CRP道集做前期去噪處理，前期去噪處理包括頻域濾波、小波變換、中值濾波或均值濾波；將初始CRP道集設定為Gcep(t，i)，i = 1，2，. . .，N，其中N為道集中的道數(shù)、t為地震道時間、i表示道集中的第i道，將參考道設定為Sjt)，Sr (/) = [I Gcrp (/, 0] INb、開設滑動時窗，并在時窗口內依據(jù)上述參考道求取校正量，然后根據(jù)校正量校正初始CRP道集；在校正量的求取過程中，建立目標函數(shù)f (t, i),
T+F/2/(/,/) =(rj]■ [W(t ++ Ai(IJ),/)] max
x=r-Ti2其中W(t)為窗函數(shù)，通過對該目標函數(shù)的最優(yōu)化求解得到校正量At(t，i)，利用校正量A t (t, i)校正初始CRP道集得到一級CRP道集，將一級CRP道集設定為，G1crp (t, i) = Gcrp (t + At(t, I), 0C、將一級CRP道集作為初始CRP道集，依次重復步驟a、b，重復次數(shù)為I 2次，獲取二級CRP道集，將二級CRP道集設定為；d、將二級CRP道集應用SVD去噪，獲取三級CRP道集；在SVD去噪過程中，首先將二級CRP道集進行奇異值分解，奇異值分解表達式為，
GIrp = UEVt其中E為對角矩陣，奇異值分布于對角線上，選取優(yōu)勢能量對應的奇異值組成新的對角矩陣Ep，U和V為酉矩陣，在本過程中不變。重組二級CRP道集獲得三級CRP道集，
將三級CRP道集設定為，重構奇異值表達式為，G3crp = UEpVr其中重構奇異值個數(shù)選取范圍從[I I]至[I N/2]；e、將三級CRP道集數(shù)據(jù)進行疊加，得到成果剖面，將成果剖面設定為Sstadu(t)，Sstackj (0 = [j^GcRP j(t J)]/ N J =
其中j表示第j個道集，M為道集的個數(shù)。在上述步驟a中，對于信噪比大于0. 5的初始CRP道集不進行前期去噪處理。在上述步驟b中，滑動時窗的步長設定為I 16ms，窗口的長度設定為40 120mso本發(fā)明具有以下有益技術效果本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中CRP道集隨機噪聲干擾嚴重、同相軸沒有完全較平的特點，提出了針對CRP道集的同相軸局部校正技術，并利用奇異值分解(SVD)技術對其進行隨機噪聲壓制的方法。本發(fā)明不但能夠使CRP道集同相軸校正到水平，使其信噪比大大提高，而且能夠使疊加后剖面同相軸連續(xù)性增強，信噪比提高、弱信號得到加強。


下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作更進一步說明圖I為本發(fā)明的一種實施方式的流程框圖。圖2示出了本發(fā)明的一種處理過程中的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，其中圖2a示出了原始CRP道集及參考道，圖2b示出了經(jīng)頻域濾波去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖2c示出了經(jīng)過校正的模型數(shù)據(jù)，圖2d示出了經(jīng)過奇異值分解去噪的模型數(shù)據(jù)(成果剖面)。圖3示出了本發(fā)明中滑動時窗有關要素改變時的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，即滑動時窗窗口長度設定為100ms、迭代2次時的情形；其中圖3a示出了原始CRP道集及參考道，圖3b示出了滑動時窗步長設定為2ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖3c示出了滑動時窗步長設定為4ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖3d示出了滑動時窗步長設定為8ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖3e示出了滑動時窗步長設定為16ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖3f示出了滑動時窗步長設定為20ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)。圖4示出了本發(fā)明中滑動時窗有關要素改變時的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，即滑動時窗步長設定為16ms、迭代2次時的情形；其中圖4a示出了滑動時窗窗口長度設定為40ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖4b示出了滑動時窗窗口長度設定為80ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖4c不出了滑動時窗窗口長度設定為120ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)，圖4d不出了滑動時窗窗口長度設定為160ms時去噪后的模型數(shù)據(jù)。圖5示出了本發(fā)明中滑動時窗其他有關要素改變時的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，即滑動時窗步長設定為16ms、窗口長度設定為80ms時的情形；其中圖5a示出了迭代一次時的模型數(shù)據(jù)，圖5b示出了迭代兩次時的模型數(shù)據(jù)，圖5c示出了迭代三次時的模型數(shù)據(jù)，圖5d示出了迭代六次時的模型數(shù)據(jù)。圖6示出了本發(fā)明應用在某一工區(qū)CRP道集較平及處理結果(淺層)。圖7示出了本發(fā)明應用在某一工區(qū)CRP道集較平及處理結果(中層)。圖8示出了一種采取現(xiàn)有去噪方法獲取的CRP道集疊加結果。圖9示出了由本發(fā)明獲取的一種CRP道集疊加結果。
具體實施例方式結合圖I與圖2，一種CRP道集去噪、校正與疊加的方法，包括以下步驟a、將初始CRP道集進行疊加求取參考道，并可對初始CRP道集作前期去噪處理， 前期去噪處理包括頻域濾波、小波變換、中值濾波或均值濾波；將初始CRP道集設定為Gckp (t，i)，i = 1，2，...，N，其中N為道集中的道數(shù)、t為地震道時間、i表示道集中第i道，將參考道設定為Sjt)，5U,)=[￡o)]/~CD該步驟中，對于信噪比比較高，比如大于0. 5的初始CRP道集可不進行前期去噪處理。對于建立起模型數(shù)據(jù)，前期去噪處理的結果參見圖2b，參考道參見圖2a右側圖示部分。b、開設滑動時窗，并在時窗口內依據(jù)上述參考道求取校正量，然后根據(jù)校正量校正初始CRP道集；在校正量的求取過程中，建立目標函數(shù)f (t, i),
r+r/2/(/,/') =(r)l- (T ++-> m^x^ j
t=t-TI 2其中W(t)為窗函數(shù)，通過對該目標函數(shù)的最優(yōu)化求解得到校正量At(t，i)，利用校正量A t (t, i)校正初始CRP道集得到一級CRP道集，將一級CRP道集設定為，G1crp (t, i) 二 Gcrp (t + 0, i)(3)該步驟中，滑動時窗的步長可設定為I 16ms，窗口的長度可設定為40 120ms。該步驟獲取的結果參見圖2c。C、將一級CRP道集作為初始CRP道集，依次重復步驟a、b，重復次數(shù)為I 2次，獲取二級CRP道集，將二級CRP道集設定為；d、將二級CRP道集應用SVD去噪，獲取三級CRP道集；在SVD去噪過程中，首先將二級CRP道集進行奇異值分解，奇異值分解公式，G1^rp = UEVt(4)其中E為對角矩陣，奇異值分布于對角線上，選取優(yōu)勢能量對應的奇異值組成新的對角矩陣Ep，U和V為酉矩陣，在本過程中不變。重組二級CRP道集獲得三級CRP道集，
將三級CRP道集設定為,重構奇異值表達式為，G3crp = UEpVr(5)其中重構奇異值個數(shù)選取范圍從[I I]至[I N/2]。該步驟獲取的結果參見圖2d。
e、將三級CRP道集數(shù)據(jù)進行疊加，得到成果剖面，將成果剖面設定為Sstadu (t)，Sstackj (/) = [YjGIrp j(tJ)]/NJ = 1,2,...,M;其中j表示第j個道集，M為道集的個數(shù)。本發(fā)明獲取的數(shù)據(jù)疊加結果可參見圖9，現(xiàn)有去噪方法獲取的數(shù)據(jù)疊加結果如圖8。經(jīng)對比就可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明能夠較大幅度地提高偏移剖面的信噪比，以及提高構造信息的保真度。更進一步地，發(fā)明人還針對本發(fā)明中某一些要素發(fā)生變化時，這些變化對數(shù)據(jù)疊加結果(模型數(shù)據(jù))的影響作了更深入的研究。諸如一、本發(fā)明中滑動時窗有關要素改變時的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，即滑動時窗窗
口長度設定為100ms、迭代2次時的情形；參見圖3。注當步長選擇為20ms時校正結果同相軸失真。二、本發(fā)明中滑動時窗有關要素改變時的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，即滑動時窗步長設定為16ms、迭代2次時的情形；參見圖4。注窗口較小時偽軸較多，窗口較大時同相軸失真或校正不徹底。三、本發(fā)明中滑動時窗其他有關要素改變時的模型數(shù)據(jù)幾種變化狀態(tài)，即滑動時窗步長設定為16ms、窗口長度設定為80ms時的情形；參見圖5。注迭代次數(shù)的增加對校正效果的影響并不明顯，但較多的迭代次數(shù)能夠保證計算的穩(wěn)定性。如此可見，若從計算速度上考慮，在保證校正算法穩(wěn)定和結果質量的基礎上，步長應盡量長，窗口盡量短、迭代次數(shù)盡量少。諸如滑動時窗的步長優(yōu)選為60 100ms，窗口的長度優(yōu)選為I 16ms ;迭代次數(shù)優(yōu)選為2次。下面是本發(fā)明的具體應用例發(fā)明人將本發(fā)明應用于某工區(qū)某條測線的所有CRP道集，如圖6和圖7所示為其中一個CRP道集的處理結果?？梢钥闯觯谛旁氡忍岣吆屯噍S校正方面的效果相當明顯。對其處理的最終結果為圖9所示的疊加出的剖面，相對于原始數(shù)據(jù)疊加的結果(圖8所示)而言，其處理效果的提升是反映在整體上的，包括信噪比的提升、弱信號能量的增強、同相軸的連續(xù)性等各個方面，效果很突出。上述方式中未述及的有關技術內容采取或借鑒已有技術即可實現(xiàn)。需要說明的是，在本說明書的教導下本領域技術人員還可以作出這樣或那樣的容易變化方式，諸如等同方式，或明顯變形方式。上述的變化方式均應在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.ー種CRP道集去噪、校正與疊加的方法，其特征在于包括以下步驟 a、將初始CRP道集進行疊加求取參考道，并可對初始CRP道集做前期去噪處理，前期去噪處理包括頻域濾波、小波變換、中值濾波或均值濾波；將初始CRP道集設定為Grap(t，i),i=1，2，. . .，N，其中N為道集中的道數(shù)、t為地震道時間、i表示道集中第i道，將參考道設定為Sr (t)，
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種CRP道集去噪、校正與疊加的方法，其特征在于在所述步驟a中，對于信噪比大于0. 5的初始CRP道集不進行前期去噪處理。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的ー種CRP道集去噪、校正與疊加的方法，其特征在于在所述步驟b中，滑動時窗的步長設定為I 16ms，窗ロ的長度設定為40 120ms。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CRP道集去噪、校正與疊加的方法，特征是包括以下步驟a、將初始CRP道集進行疊加求取參考道，并可對初始CRP道集做前期去噪處理，前期去噪處理包括頻域濾波、小波變換、中值濾波或均值濾波；b、開設滑動時窗，并在時窗口內依據(jù)上述參考道求取校正量，然后根據(jù)校正量校正初始CRP道集得到一級CRP道集；c、將一級CRP道集作為初始CRP道集，依次重復步驟a、b，獲取二級CRP道集；d、將二級CRP道集應用SVD去噪，獲取三級CRP道集；e、將三級CRP道集數(shù)據(jù)進行疊加，得到成果剖面。本發(fā)明不但能夠使CRP道集同相軸校正到水平，使其信噪比大大提高，而且能夠使疊加后剖面同相軸連續(xù)性增強，信噪比提高、弱信號得到加強。
文檔編號G01V1/28GK102736109SQ20121018726
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者劉培金, 劉振, 吳成, 吳濤, 張軍華, 張明, 朱博華, 李軍, 韓雙 申請人:中國石油大學(華東)