[發明專利]一種自適應消除地震勘探工業交流電干擾的方法

有效

• 申請號: 200910081441.8
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101852865A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 高少武;馬玉寧
• 申請（專利權）人: 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉天語

1.一種自適應識別和消除地震勘探工業交流電干擾的方法，其特征在于采用如下步驟實現：

1)用通常的地震震源激發和采集地震數據并做預處理；

2)確定工業交流電干擾的初始頻率；

3)計算工業交流電干擾余弦函數和正弦函數的振幅A和B，計算公式為：

A=(xTc)(sTs)-(xTs)(sTc)(sTs)(cTc)-(sTc)2---(1)]]>

B=(xTs)(cTc)-(xTc)(sTc)(sTs)(cTc)-(sTc)2---(2)]]>

其中

x^T＝(x₁，x₂，…，x_N)????????????????????????????????(3)

c^T＝(cos2πfΔt，cos4πfΔt，…，cos2NπfΔt)???????(4)

s^T＝(sin2πfΔt，sin4πfΔt，…，sin2NπfΔt)???????(5)

式中：

A為工業交流電干擾余弦函數的振幅；

B為工業交流電干擾正弦函數的振幅；

x為地震記錄的時間序列向量，野外地震數據采集得到；

c為工業交流電干擾余弦函數向量，根據頻率、時間采樣率計算得到；

s為工業交流電干擾正弦函數向量，根據頻率、時間采樣率計算得到；

f為工業交流電干擾頻率，自適應頻率計算算法確定；

Δt為地震記錄時間采樣間隔，野外地震數據采集得到；

T為向量轉置；

N為地震記錄時間采樣長度，野外地震數據采集得到；

4)根據地震數據向量x和工業交流電干擾初始頻率f₀，采用以下頻率修正公式確定工業交流電干擾頻率f，

f=f0-γ1▿f2Q▿fQ---(6)]]>

其中f₀是X初始頻率；γ是迭代頻率自適應步長；Q、和是目標函數、目標函數對頻率的一階導數和目標函數對頻率的二階導數，目標函數Q的表達式為

Q＝(x-Ac-Bs)^T(x-Ac-Bs)

????????????????????????????????????????(7)

＝x^Tx-2Bx^Ts-2Ax^Tc+B²s^Ts+2ABs^Tc+A²c^Tc

目標函數Q對頻率f的一階導數為

▿fQ=4πΔt(B2-A2)sTVc-4πΔtBxTVc]]>

+4πΔtAxTVs+4πΔtAB(c+s)TV(c-s)---(8)]]>

目標函數Q對頻率f的二階導數為

▿f2Q=8π2Δt2(B2-A2)(c+s)TVTV(c-s)+8π2Δt2BxTVTVs---(9)]]>

+8π2Δt2AxTVTVc-32π2Δt2ABsTVTVc]]>

這里“T”表示向量或者矩陣轉置，V是系數矩陣，

V=10···002···0············00···N---(10)]]>

初始頻率f₀由步驟2)確定；計算第一步中，f為f₀；

5)根據工業交流電干擾頻率f、工業交流電干擾余弦函數和正弦函數的振幅A和B、地震記錄的時間采樣間隔Δt，按照以下公式計算工業交流電干擾y_i；

y_i＝Acos2πfiΔt+Bsin2πfiΔt????????(10)

式中：頻率f由自適應頻率計算算法確定，工業交流電干擾余弦函數和正弦函數的振幅A和B由振幅計算公式計算確定；

6)按照以下公式計算地震有效信號：

S_i＝x_i-y_i????????????????(11)

式中：原始地震數據x_i，由野外數據采集得到；參考的工業交流電干擾y_i，由工業交流電干擾計算公式計算得到；S_i是消除工業交流電干擾后的地震有效信號。