一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法
2023-06-18 09:28:01
一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法
【專利摘要】本方法公開一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法，該方法對基於聲波方程和震源歸一化互相關成像條件得到的Walkaway?VSP資料逆時偏移成果數據，應用拉普拉斯去噪後的剩餘的噪音能量進行壓制，噪音壓制採用的方法是改進的非局部均值濾波法，其相似係數的計算主要依據所輸入的用於逆時偏移的深度域層速度模型。該方法應用於經拉普拉斯濾波後的成像體處理中，可以有效的壓制低頻噪音，從而使地下的地質體成像更加清晰、準確。
【專利說明】一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於地球物理勘探【技術領域】，涉及一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其具體是Walkaway VSP地震資料逆時偏移處理中的去噪方法，尤其適用於對Walkaway VSP逆時偏移方法得到的最後成像數據體進行去噪處理，從而使成像結果更加清晰。
【背景技術】
[0002]逆時偏移技術是目前地震勘探領域內成像精度最高的地震偏移方法。在勘探目標日趨複雜多樣的今天，逆時偏移技術在複雜構造成像方面的優勢將有助於地震勘探向深層隱蔽性油氣藏探索。逆時偏移技術最早出現在1983年，當時Whitmore (1983)、Baysal (1983)、Loewenthal (1983)、Levin (1984)、Hildebrand(1987)等地球物理學家分別對逆時偏移的概念、基本原理、應用範圍等展開研究，為逆時偏移的發展奠定了基礎。在逆時偏移過程中，成像條件的選擇對最後的成像效果有著至關重要的影響，Hu和McMechan (1986)與Chang和MeMchan (1986)將激發時刻成像條件應用於疊前逆時偏移處理中；Hu(1986)基於直達波振幅能量最強利用有限差分法進行震源波場沿拓計算激發時刻成像條件。Whitmore和Lines (1986)利用震源波場和檢波點波場進行互相關。Kaelin和Guitton (2006)在互相關的基礎上對震源歸一化，顯著提高了成像數據體反射信息的精度。因互相關成像條件會給成像體帶來嚴重的低頻噪音，Yu Zhang等(2009)提出拉普拉斯算子濾波，相當於對成像波場進行低角度域衰減，對低頻噪音的去除取得了明顯的效果。
[0003]非局部均值濾波(NLM)最早由Buades(2005)提出，算法利用成像點窗口與臨近創建間的相似性來加強構造信息，從而有效地衰減隨機噪音。由於NLM算法對每一個成像點降噪時需要計算全部成像點的相似係數，因此具有較大的計算量。許多學者為減少計算時間做了不同的研究，Sheng(2009)將算法在GPU上運行,取得了較好的效果。Mahmoudi和Sapiro(2005), Brox等(2008)為減少每個成像點的計算時間，將求取相似係數限制在成像點為中心的一個範圍內。這些算法較原本的算法節省了十幾倍、甚至上百倍的計算時間，使得NLM算法成功的應用於醫學數據(Coupe et al.，2008)、雷達數據(Deledalle etal.，2011)、音頻數據(Zoican, 2010)、顯微成像(Wei and Yin, 2010)等領域。
[0004]現有技術中，雖說逆時偏移技術已經應用於地球物理勘探【技術領域】，但是在地震噪聲的處理上一直沒有取得進一步的突破，尤其在針對Walkaway VSP逆時偏移中噪音壓制處理環節。
【發明內容】
[0005]針對上述技術難題，本發明人經過多年研究，針對Walkaway VSP逆時偏移中噪音壓制處理環節，提供了一種改進的濾波方法對成像體進行去噪處理，也就是提供一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法。
[0006]依據本發明的技術方案，壓制逆時偏移低頻噪音的方法包括以下步驟:
[0007]I)在井中垂向等間隔布置檢波器，地表設置過井口的炮線，炮點等間隔分布，人工激發地震波，將井中接收到的Walkaway VSP地震信號記錄到磁帶上；
[0008]2)從磁帶讀取地震記錄，做常規的噪音壓制、反褶積、波場分離和速度分析等預處理，得到預處理後的炮記錄和速度模型；
[0009]3)讀取Walkaway VSP炮記錄,進行傅立葉變換，得到炮記錄的振幅譜，分析得到炮記錄的主頻，記為fp，單位為Hz，按照如下公式計算地震子波:
【權利要求】
1.一種壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其包括以下步驟: 1)在井中垂向等間隔布置檢波器，地表設置過井口的炮線，炮點等間隔分布，人工激發地震波，將井中接收到的Walkaway VSP地震信號記錄到磁帶上； 2)從磁帶讀取地震信號記錄，做常規的噪音壓制、反褶積、波場分離和速度分析的預處理，得到預處理後的Walkaway VSP炮記錄和速度模型； 3)讀取WalkawayVSP炮記錄,進行傅立葉變換，得到炮記錄的振幅譜，分析得到炮記錄的主頻，記為fp，單位為Hz，按照如下公式(I)計算地震子波:
2.根據權利要求1所述的壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其特徵在於，所述步驟3)所採用的Walkaway VSP逆時偏移需要的震源子波設計為雷克子波。
3.根據權利要求1所述的壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其特徵在於，步驟4)中的正傳波場和步驟5)中的反傳波場所採用的聲波方程如下:
4.根據權利要求1所述的壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其特徵在於，所述步驟4)從炮集數據中讀取震源位置坐標、檢波點位置坐標，讀取速度模型V，選取正方形空間計算網格,令X和z方向的空間網格步長Δχ = Az= Δ d,用下式(2)確定時間採樣步長:
5.根據權利要求1所述的壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其特徵在於，所述步驟6)中對每一時刻的震源波場、檢波點波場互相關，累加所有時刻的相關結果，並與所有時刻震源波場自相關的累加值做比；震源歸一化互相關成像條件的計算公式如下:
6.根據權利要求1所述的壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其特徵在於，所述步驟7)的拉普拉斯濾波對步驟6)的成像數據體進行相當於角度域的濾波處理。
7.根據權利要求1所述的壓制逆時偏移低頻噪音的方法，其特徵在於，所述步驟8)的非局部均值濾波先對速度模型求取相似係數，再對步驟7)經拉普拉斯濾波處理後的數據進行濾波處理。
【文檔編號】G01V1/36GK103926623SQ201410191424
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】王維紅, 石穎, 郭雪豹, 李婷婷, 柯璇, 井洪亮 申請人:王維紅