[發明專利]一種用于產生并處理可控震源的掃描信號的方法

有效

• 申請號: 201410345384.0
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104217099B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 楊麗;胡華鋒;佘德平;蔡瑞;張瑤;薛昭
• 申請（專利權）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研究院
• 主分類號: G01V1/04
• 分類號: G01V1/04
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 朱繪;張文娟

本發明公開了一種用于產生并處理可控震源的掃描信號的方法，應用于地震勘探技術領域，包括以下步驟：產生第一偽隨機序列；基于預先確定的可控震源的最大掃描時間以及采樣周期來對所述第一偽隨機序列進行處理從而得到第二偽隨機序列；對第二偽隨機序列進行帶通濾波以輸出指定頻帶的偽隨機掃描信號；采用信號加窗技術對所述偽隨機掃描信號進行優化處理以獲得減小吉布斯效應的偽隨機掃描信號。本發明充分利用偽隨機序列良好的自相關特性，并且通過頻譜整形濾波技術和信號加窗技術對可控震源產生的偽隨機掃描信號進行優化處理，可以有效提高可控震源地震勘探的分辨率和信噪比。

技術領域

本發明涉及地球物理勘探技術領域，具體地說，涉及一種處理可控震源的掃描信號的方法。

背景技術

在地震勘探過程中，震源是地震勘查技術的重要組成部分，其產生信號質量的好壞直接影響地震勘查的效果。在陸地地震勘探中，作為主要震源的炸藥震源由于對環境的破壞和污染等弊端，非炸藥震源中的可控震源已經成為代替炸藥震源的主要震源。

可控震源的激發信號的質量影響勘探分辨率，而激發信號質量與掃描方式有關。可控震源地震勘探的掃描方式分線性掃描和非線性掃描。但傳統線性掃描信號和非線性掃描信號的自相關函數具有明顯的旁瓣，嚴重影響地震記錄的分辨率。

基于上述情況，亟需一種能產生自相關性良好的掃描信號的方法用以有效提高可控震源地震勘探的分辨率。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種可以產生自相關性良好的掃描信號的方法用以有效提高可控震源地震勘探的分辨率。

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于產生并處理可控震源的掃描信號的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、產生第一偽隨機序列；

步驟二、基于預先確定的可控震源的最大掃描時間以及采樣周期來對所述第一偽隨機序列進行處理從而得到第二偽隨機序列，其中所述第二偽隨機序列的階數n以及長度由最大掃描時間和采樣周期來決定；

步驟三、對第二偽隨機序列進行帶通濾波以輸出指定頻帶的偽隨機掃描信號；

步驟四、采用信號加窗技術對所述偽隨機掃描信號進行優化處理以獲得減小吉布斯效應的偽隨機掃描信號。

根據本發明的一個實施例，在步驟一中，基于n階移位寄存器產生具有最長周期P的第一偽隨機序列，其中周期P＝2ⁿ-1。

根據本發明的一個實施例，所述偽隨機序列的階數n的確定滿足以下條件：

2ⁿ-1＞T/dt

其中，2ⁿ-1為偽隨機序列周期，n為偽隨機序列的階數，T為最大掃描時間，dt為采樣周期。

根據本發明的一個實施例，在步驟二中，通過以下子步驟來預先確定可控震源的最大掃描時間T：

估計可控震源產生的地震波從地表到達最深勘探目的層的雙程旅行時間，將最大掃描時間設置為大于所述雙程旅行時間。

根據本發明的一個實施例，在步驟二中，通過最大掃描時間與采樣周期的比率得到采樣長度T/dt，并將該采樣長度作為需要截取第一偽隨機序列的長度。

根據本發明的一個實施例，產生所述第一偽隨機序列的移位時鐘周期與所述采樣周期相等。

根據本發明的一個實施例，在步驟二中，通過FIR帶通濾波器對初始偽隨機掃描信號進行整形濾波以獲得指定頻帶的偽隨機掃描信號。

根據本發明的一個實施例，在步驟三中，所述信號加窗技術包括選擇主瓣窄且高、旁瓣幅度小、正負交替基本上相等的窗函數。