基于速度模型的有效信號(hào)提取iss波場(chǎng)分離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣(能源)勘探領(lǐng)域，具體涉及一種基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法，用于油氣勘探中多震源同步激發(fā)(可控震源同步掃描)地震資料的前期處理。
【背景技術(shù)】
[0002]多震源同步激發(fā)地震采集技術(shù)是一種高效地震資料采集技術(shù)。它能夠利用常規(guī)地震資料采集技術(shù)采集一炮資料的時(shí)間采集兩炮或多炮資料，因此可以大大提高采集效率，降低采集成本。高效地震采集技術(shù)可分為多種，獨(dú)立同步掃描技術(shù)(ISS)是其中效率最高的采集技術(shù)。但由于同一時(shí)間有多個(gè)震源在激發(fā)，導(dǎo)致地震記錄中波場(chǎng)相互干涉，資料處理是該技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)。
[0003]不同的方法所采集的多震源采集地震資料的處理技術(shù)路線各有差異，而對(duì)ISS資料的處理主要有兩條技術(shù)路線，一、是根據(jù)多震源地震資料的特點(diǎn)，開發(fā)專門的資料處理技術(shù)；二、是采用波場(chǎng)分離技術(shù)，將多震源地震資料分離成單震源地震資料，然后采用現(xiàn)有的常規(guī)地震資料處理技術(shù)進(jìn)行處理。對(duì)于前一種方法需要開發(fā)一系列的技術(shù)，目前仍處于研究階段?，F(xiàn)階段的多震源地震資料處理主要采用后一種方法。
[0004]對(duì)于ISS資料的波場(chǎng)分離主要是根據(jù)同步激發(fā)震源在激發(fā)時(shí)間上的隨機(jī)性，將地震數(shù)據(jù)變換到非炮道集中(例如:共中心點(diǎn)道集、共偏移距道集或共檢波點(diǎn)道集等)，此時(shí)，有效信號(hào)表現(xiàn)為是相干的，而干涉炮噪音卻是隨機(jī)的，利用這種差異，采用各種去除隨機(jī)噪音的方法就可以消除干涉炮噪音，從而達(dá)到波場(chǎng)分離的效果。但是各種去除隨機(jī)噪音的方法都存在著對(duì)有效信號(hào)的損傷，這種損傷對(duì)于巖性和油氣藏勘探來講往往是非常致命的。為了避免這種損傷，在選擇去噪?yún)?shù)時(shí)，往往會(huì)更多地從保護(hù)有效信號(hào)出發(fā)，使得噪音濾波效果不理想，最終導(dǎo)致波場(chǎng)分離不理想。而如何實(shí)現(xiàn)多震源地震資料的高精度分離是實(shí)現(xiàn)其資料高精度成像處理的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)ISS多震源地震資料的高精度分離，從而為利用現(xiàn)有的常規(guī)地震資料處理技術(shù)對(duì)ISS等多震源地震資料的高精度處理奠定基礎(chǔ)。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法，包括:
[0008](I)⑶P道集生成:將多震源同步激發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為共⑶P道集數(shù)據(jù)；
[0009](2)速度譜分析與t。時(shí)間拾取:對(duì)所述共CDP道集數(shù)據(jù)做速度譜，并對(duì)速度譜進(jìn)行交互分析，初步拾取各反射層位的t。時(shí)間；
[0010](3)追蹤拾取有效連續(xù)信號(hào)，獲得有效信號(hào):
[0011](4)去除其他噪音信號(hào):將不是有效信號(hào)的其他一切信息看作噪音，并從地震道數(shù)據(jù)中直接減去這些噪音，從而得到的沒有干涉炮噪音的信號(hào)(也就是我們需要的信號(hào))；
[0012](5)地震道數(shù)據(jù)反變換:對(duì)經(jīng)過步驟(4)處理后的共⑶P道集數(shù)據(jù)進(jìn)行反變換，得到波場(chǎng)分離后的炮集數(shù)據(jù)體。
[0013]所述步驟(3)是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0014]根據(jù)t。時(shí)間開一個(gè)小時(shí)窗，利用零偏移距道及其附近幾道信號(hào)的一致性，采用相關(guān)算法，在小時(shí)窗內(nèi)計(jì)算零偏移距道最大振幅所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，并將其作為修改的t。時(shí)間，再根據(jù)有效信號(hào)的一致性，利用相關(guān)算法計(jì)算相鄰一道數(shù)據(jù)零偏移距道相關(guān)值最大的數(shù)據(jù)與零偏移距道的時(shí)間差tn，并將其與t0相加，從而得到相鄰一道反射信號(hào)的旅行時(shí)，由此得到該地震道的反射信號(hào)，以此類推，得到各地震道的反射信號(hào)。
[0015]在上述步驟中，步驟(2)速度譜分析與t0時(shí)間拾取中，要求取t0時(shí)間，就必須要有速度模型，而速度模型是由速度譜分析得到的，可以看出本發(fā)明是基于速度模型的波場(chǎng)分離方法。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:將本方法用于對(duì)2D和3D模擬的ISS采集資料進(jìn)行波場(chǎng)分離均取得了非常理想的效果，同時(shí)這種弱信號(hào)提取方法實(shí)在一定的時(shí)窗內(nèi)，只根據(jù)有效信號(hào)的連續(xù)性進(jìn)行追蹤，而對(duì)噪音信號(hào)的特征無明確要求，因此這種方法不僅適用于對(duì)ISS資料的波場(chǎng)分離，對(duì)于其他類型的高效采集地震資料(如:D4S)的波場(chǎng)分離也是有效的
【附圖說明】
。
[0017]圖1是本發(fā)明方法的步驟框圖。
[0018]圖2-1是2D模擬ISS資料波場(chǎng)分離前的炮記錄，干涉炮噪音非常發(fā)育。
[0019]圖2-2是2D模擬ISS資料波場(chǎng)分離后的炮記錄，干涉炮噪音基本消除。
[0020]圖3-1是3D模擬ISS資料波場(chǎng)分離前的炮記錄，干涉炮噪音非常發(fā)育。
[0021]圖3-2是3D模擬ISS資料波場(chǎng)分離后的炮記錄，干涉炮噪音基本消除。
[0022]圖4-1是野外D4S采集資料波場(chǎng)分離前的炮記錄，有規(guī)則的干涉炮噪音。
[0023]圖4-2是野外D4S采集資料波場(chǎng)分離后的炮記錄，干涉炮噪音基本消除。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0025]在地震資料的去噪處理中，特低信噪比資料的去噪是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。近年來出現(xiàn)了一種弱信號(hào)提取去噪技術(shù)。該技術(shù)首先將地震資料變換到CDP道集，并對(duì)其進(jìn)行速度譜分析，根據(jù)速度譜分析資料中各反射層位t。時(shí)間開一個(gè)一定長度的小時(shí)窗，然后采集相關(guān)技術(shù)，結(jié)合各層位界面的疊加速度，根據(jù)相鄰道之間地震信號(hào)的連續(xù)性對(duì)有效信號(hào)進(jìn)行追蹤拾取，其它作為噪音而去除。這種去噪方法避免了常規(guī)去噪技術(shù)對(duì)有效信號(hào)的損傷，達(dá)到了更好保護(hù)有效信號(hào)的效果。
[0026]多震源地震采集技術(shù)所采集資料由于同一時(shí)間往往有多個(gè)震源的激發(fā)信號(hào)相互干涉而導(dǎo)致信噪比很低，因此可以看作是一種特低信噪比資料，可以用這種弱信號(hào)提取去噪技術(shù)來消除干涉炮噪音，從而達(dá)到波場(chǎng)分離的效果，而且這種去噪技術(shù)對(duì)有效信號(hào)無損傷，因此是一種高精度的ISS波場(chǎng)分離技術(shù)。
[0027]本發(fā)明基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法的步驟框圖如圖1所示，包括:
[0028]I) CDP道集生成
[0029]就是將多震源同步激發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為共CDP道集數(shù)據(jù)。
[0030]2)速度譜分析與t。時(shí)間拾取
[0031]利用現(xiàn)有的商業(yè)常規(guī)處理軟件(地震資料的處理系統(tǒng)很多，所有的系統(tǒng)都有這個(gè)功能，如=FOCUS處理系統(tǒng)，OMEGA處理系統(tǒng)等)對(duì)共CDP道集做速度譜，并對(duì)速度譜資料進(jìn)行交互分析，初步拾取各反射層位的t。時(shí)間。
[0032]3)有效連續(xù)信號(hào)追蹤拾取
[0033]根據(jù)t。時(shí)間開一個(gè)小時(shí)窗，利用零偏移距道及其附近幾道信號(hào)的相似性，采用相干算法，修改t。時(shí)間，再利用相干算法根據(jù)有效信號(hào)的連續(xù)性來拾取有效信號(hào)。
[0034]4)去除其他噪音信號(hào)
[0035]將不是有效信號(hào)的其他一切信息看作噪音并濾除。
[0036]5)地震道數(shù)據(jù)反變換
[0037]對(duì)共CDP道集數(shù)據(jù)進(jìn)行反變換，從而形成波場(chǎng)分離后的炮集數(shù)據(jù)體。
[0038]本方法的一個(gè)實(shí)施例如下:
[0039]首先將這種方法用于對(duì)2D模擬ISS資料的波場(chǎng)分離，圖2-1和圖2-2是波場(chǎng)分離前后炮集數(shù)據(jù)的對(duì)比。由其波場(chǎng)分離前的炮記錄圖可以看出，干涉炮噪音能量非常強(qiáng)，而且也很發(fā)育，導(dǎo)致有效信號(hào)很難分辨。經(jīng)過波場(chǎng)分離后，干涉炮噪音基本完全消除，說明了這種方法是一種精度很高的波場(chǎng)分離技術(shù)。其次將這種方法用于對(duì)3D模擬ISS資料的波場(chǎng)分離，圖3-1和圖3-2是3D模擬ISS資料波場(chǎng)分離前后炮集數(shù)據(jù)的對(duì)比。由此圖可以看出這種方法的分離精度非常高。最后將本項(xiàng)發(fā)明的方法應(yīng)用于D4S野外采集資料的波場(chǎng)分離，如圖4-1和圖4-2所示。由此也可以看出本發(fā)明方法的分離效果。
[0040]多震源地震資料的波場(chǎng)分離是實(shí)現(xiàn)利用現(xiàn)有商業(yè)軟件完成對(duì)多震源地震資料處理的關(guān)鍵技術(shù)之一，為此將一種基于疊加速度模型的弱信號(hào)提取技術(shù)用于波場(chǎng)分離，從而開發(fā)出基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離技術(shù)，即在共CDP到集中，利用速度譜解釋的結(jié)果，在具有強(qiáng)干涉炮噪音的混合記錄中提取有效信號(hào)，從而達(dá)到消除干涉炮噪音，實(shí)現(xiàn)波場(chǎng)分離的目的
[0041]上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述【具體實(shí)施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法,其特征在于:所述方法包括: (1)⑶P道集生成:將多震源同步激發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為共⑶P道集數(shù)據(jù)； (2)速度譜分析與t。時(shí)間拾取:對(duì)所述共CDP道集數(shù)據(jù)做速度譜，并對(duì)速度譜進(jìn)行交互分析，初步拾取各反射層位的t。時(shí)間； (3)追蹤拾取有效連續(xù)信號(hào)，獲得有效信號(hào): (4)去除其他噪音信號(hào):將不是有效信號(hào)的其他一切信息看作噪音，并從地震道數(shù)據(jù)中直接減去這些噪音，從而得到的沒有干涉炮噪音的信號(hào)； (5)地震道數(shù)據(jù)反變換:對(duì)經(jīng)過步驟(4)處理后的共CDP道集數(shù)據(jù)進(jìn)行反變換，得到波場(chǎng)分離后的炮集數(shù)據(jù)體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法，其特征在于:所述步驟(3)是這樣實(shí)現(xiàn)的: 根據(jù)t。時(shí)間開一個(gè)小時(shí)窗，利用零偏移距道及其附近幾道信號(hào)的一致性，采用相關(guān)算法，在小時(shí)窗內(nèi)計(jì)算零偏移距道最大振幅所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，并將其作為修改的t。時(shí)間，再根據(jù)有效信號(hào)的一致性，利用相關(guān)算法計(jì)算相鄰一道數(shù)據(jù)零偏移距道相關(guān)值最大的數(shù)據(jù)與零偏移距道的時(shí)間差tn，并將其與tO相加，從而得到相鄰一道反射信號(hào)的旅行時(shí)，由此得到該地震道的反射信號(hào)，以此類推，得到各地震道的反射信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于速度模型的有效信號(hào)提取ISS波場(chǎng)分離方法，屬于油氣(能源)勘探領(lǐng)域。本方法包括：(1)CDP道集生成：將多震源同步激發(fā)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為共CDP道集數(shù)據(jù)；(2)速度譜分析與t0時(shí)間拾?。簩?duì)所述共CDP道集數(shù)據(jù)做速度譜，并對(duì)速度譜進(jìn)行交互分析，初步拾取各反射層位的t0時(shí)間；(3)追蹤拾取有效連續(xù)信號(hào)，獲得有效信號(hào)：(4)去除其他噪音信號(hào)：將不是有效信號(hào)的其他一切信息看作噪音，并從地震道數(shù)據(jù)中直接減去這些噪音，從而得到的沒有干涉炮噪音的信號(hào)；(5)地震道數(shù)據(jù)反變換：對(duì)經(jīng)過步驟(4)處理后的共CDP道集數(shù)據(jù)進(jìn)行反變換，得到波場(chǎng)分離后的炮集數(shù)據(jù)體。
【IPC分類】G01V1/28
【公開號(hào)】CN105093275
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410195660
【發(fā)明人】佘德平, 劉志成, 陳勝紅
【申請(qǐng)人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月9日