去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法
2023-10-22 21:59:22 1
專利名稱：去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法
技術領域：
本發明涉及地震資料處理技術，是壓制高頻背景和其它強能量幹擾的一種去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法。
背景技術：
為了提高複雜地下構造的成像質量和地面地震描述油氣藏的能力和精度，基於數字檢波器單點接收的高密度採集技術應運而生。數字檢波器與常規檢波器相比，有諸多優點，在低頻和高頻都有更好的振幅和相位響應，單點多分量接收，擁有更高的向量保真度，並且它不受外界電磁信號幹擾的影響，但存在高頻背景噪聲和其它強能量幹擾。現有的去除異常噪聲的方法，都是針對常規的模擬檢波器組合接收的地震資料開發的，應用到數字檢波器單點接收地震資料上，會破壞資料的保真度，特別是損傷地震記錄中的高頻信息，這樣就與數字檢波器的應用相違背。
發明內容
本發明是提供了一種可有效的保持地震記錄的頻帶和保真度，不損傷地震記錄中的高頻信息的去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法。
本發明通過以下技術方案實現，具體步驟包括1)在野外採集地震數據，將疊前地震數據道集通過快速傅立葉變到頻率空間域；
步驟l)所述的疊前地震數據道集是共炮點道集，共檢波點道集，共中心點道集，共偏移距道集。
2) 對一道每一頻率樣點，採用左右相鄰的道，對振幅譜取得加權中值，用中值與頻率樣點的振幅值比較，如大於門檻值，則計算加權值；
步驟2)中計算加權值也可直接用中值。
步驟2)中頻率空間域或時間空間域加權中值加權橫向道數為2-100或整炮，門檻值1.5-100。
3) 若該道離散的頻率樣點上加權值不等於1.0的樣點在離散的樣點上非連續的，將該樣點上的加權值處理為1. 0;
步驟3)所述的處理是將以下離散序列[l.O 1.5 1.6 1.4 1.02.0 1.0 1.7 1.9 1.8 l.O]處理為[l.O 1.5 1.6 1.4 1.01.0 1.0 1.7 1.9 1.8 l.O]。
4) 用步驟3)得到的加權值，在頻率空間域對所在的道衰減，得到噪聲頻譜，再對噪聲頻譜進行反傅立葉變換，得到時間空間域噪聲；
5) 將原記錄減去噪聲，除去頻率域的異常值；
6) 對疊前道集的所有的地震道重複步驟2)至5);
7) 在時間空間域，用希爾伯特變換計算包絡道，利用左右相鄰的道，對包絡道取得加權中值，用該中值與該點的振幅包絡值比較，如大於門檻值，則計算一個加權值，衰減記錄中剩餘的強能量幹擾。
本發明有效衰減了異常噪聲，可以有效的去除記錄中高頻幹擾和異常強能量幹擾，提高了地震資料的信噪比。對地震記錄波場保持好，有利於後續處理和地震資料解釋。
圖1是存在高頻和強能量幹擾的原始單炮記錄圖；圖2是本發明去異常幹擾後單炮記錄圖；圖3是去掉的異常背景幹擾圖。
具體實施例方式
本發明是在頻率空間域、時間空間域完成的，先在頻率空間域利用相鄰道的加權中值約束，剔除頻率域噪聲成分，然後再在時間空間域利用相鄰道的加權中值約束，進一步剔除噪聲成分，達到了有效的衰減異常噪聲。
本發明的實現原理如下
設一組地震記錄為;c(/，力，經傅立葉變換後為振幅譜為F0t，刀，其中/為時間序號(/=1， 2，…，N); 7'為道序號(屍l， 2，…，2m+l); *為頻率序號a=l， 2，…，NFFT)。
序列的每項重複^次所組成的序列的中值，為該序列的加權中值，這裡^為加權係數。可以計算出振幅序列F(/,力的加權中值M(Q，艮口
wj +i
力,F(A:,力,…，F(A:,力,…，F(A:,2m +1), F(A:,2w +1),... ， F(A:,2m + 1)] ( 1 )
通過定義一個門檻值thr來檢測振幅譜中的強能量噪聲，以F(、力/M("為識別參量，並計算加權值K、力。
由此可以寫出
C(" = ^*M(A:) thr>l (2)
其中"為衰減係數，小於l，大於l/thr。之後在頻率域進行衰減，得到噪聲頻譜formula see original document page 7對TV" /)進行反傅立葉變換，即得到噪聲道"(/,力
formula see original document page 7這樣就去除了頻率域的異常值。
為了進一步的去除記錄中的強能量幹擾，在時間空間域，計算包絡道，在包絡上利用上述同樣的方法計算加權值e(U')，對記錄中剩餘的強能量幹擾進一步衰減。
本發明在採集的多分量資料上採用以下步驟應用
(1) 對野外採集的多分量資料加載觀測系統，按第一關鍵字為炮號、第二關鍵字為偏移距進行道集分選，分選為疊前炮集地震資料；
(2) 將一炮疊前地震數據通過快速傅立葉變到頻率空間域；
(3) 在頻率空間域，對一道每一頻率樣點，採用左右相鄰的Fr7道，對振幅譜取得加權中值(公式l)，用該中值與該點的振幅值比較，如大於門檻值Fth,4 (公式2)，則計算一個加權值(公式3);
也可以直接用取中值，用該中值與該點的振幅值比較，如大於門檻值Fthr二4 (公式2)，則計算一個加權值(公式3);
(4) 若該道離散的樣點上加權值是孤立的，將該樣點上的加權值的值置為1.0;
(5) 用步驟(4)加權值，在頻率空間域對該道衰減，得到噪聲頻譜，再對噪聲頻譜進行反傅立葉變換，就得到時間空間域噪聲；
(6) 原記錄減去噪聲，這樣就除去了頻率域的異常值；(7)重複(3) - (6)至完成這一疊前道集的所有的地震道；
(7) 為了進一步的去除記錄中的強能量幹擾，在時間空間域，用希爾伯特變換計算包絡道，利用左右相鄰的Ti^7道，對包絡道取得加權中值，用該中值與該點的振幅包絡值比較，如大於門檻值Tt^4，則計算一個加權值，對記錄中剩餘的強能量幹擾進一步衰減；
(8) 重複(2)-(8)至完成所有的炮集。這樣就完成了去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲。
圖1是X分量記錄，存在高頻和強能量幹擾，圖2是去除異常幹擾後的記錄，高頻和強能量幹擾被去除了，突出了有效信號，波場連續性變好了。圖3是去除的背景幹擾。
權利要求
1、去除一種數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法，其特徵在於通過以下具體步驟1)在野外採集地震數據，將疊前地震數據道集通過快速傅立葉變到頻率空間域；2)對一道每一頻率樣點，採用左右相鄰的道，對振幅譜取得加權中值，用中值與頻率樣點的振幅值比較，如大於門檻值，則計算加權值；3)若該道離散的頻率樣點上加權值不等於1.0的樣點在離散的樣點上非連續的，將該樣點上的加權值處理為1.0；4)用步驟3)得到的加權值，在頻率空間域對所在的道衰減，得到噪聲頻譜，再對噪聲頻譜進行反傅立葉變換，得到時間空間域噪聲；5)將原記錄減去噪聲，除去頻率域的異常值；6)對疊前道集的所有的地震道重複步驟2)至5)；7)在時間空間域，用希爾伯特變換計算包絡道，利用左右相鄰的道，對包絡道取得加權中值，用該中值與該點的振幅包絡值比較，如大於門檻值，則計算一個加權值，衰減記錄中剩餘的強能量幹擾。
2、根據權利要求1所述的去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常 噪聲方法，其特徵在於步驟1)所述的疊前地震數據道集是共炮點道集， 共檢波點道集，共中心點道集，共偏移距道集。
3、 根據權利要求1所述的去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異 常噪聲方法，其特徵在於步驟2)中計算加權值也可直接用中值。
4、 根據權利要求1所述的去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法，其特徵在於步驟2)中頻率空間域或時間空間域加權中值加 權橫向道數為2-100或整炮，門檻值1.5-100。
5、根據權利要求1所述的去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異 常噪聲方法，其特徵在於步驟3)所述的處理是將以下離散序列[l. 0 1. 5 1.6 1.4 1.0 2.0 1.0 1.7 1.9 1.8 l.O]處理為[l.O 1.5 1.6 1.4 1.0 1.0 1.0 1.7 1,9 1.8 l.O]。
全文摘要
本發明涉及地震資料處理是去除數字檢波器單點接收地震記錄中的異常噪聲方法，具體步驟包括對每一頻率樣點相鄰的道，對振幅譜取得加權中值，用中值與頻率樣點的振幅值比較，如大於門檻值，則計算加權值；在頻率空間域對所在的道衰減，得到噪聲頻譜，再對噪聲頻譜進行反變換，得到時間空間域噪聲；將原記錄減去噪聲，除去頻率域的異常值，變換計算包絡道衰減記錄中剩餘的強能量幹擾。本發明有效衰減了異常噪聲，可以有效的去除記錄中高頻幹擾和異常強能量幹擾，提高了地震資料的信噪比。
文檔編號G01V1/28GK101598812SQ20081011438
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月4日 優先權日2008年6月4日
發明者侯愛源, 孫鵬遠, 嶽媛媛, 李彥鵬, 陳海峰, 娜 雷 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任公司