[發明專利]基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法

在審

• 申請號: 201910572732.0
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110261910A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 谷玉田;關鍵;劉成齋;劉瑞合;董月昌;李建明;孫興剛
• 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勝利油田分公司物探研究院
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發明提供一種基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法，包括:從地震記錄中得到時頻圖，在時頻圖中確定要進行壓制的面波所在的區域；對選出的面波所在區域進行頻譜分析，確定對應的頻率范圍；將地震道沿t軸進行自適應稀疏S變換，變換到t?f?x域；將變換后的數據沿x軸進行傅里葉變換，變換到t?f?k域；利用掩模函數M(f,k)對t?f?k域的地震信號進行濾波；對濾波后的結果進行傅里葉逆變換與S逆變換，回到時間域，得到了這一道數據進行了面波去噪以后的結果；對所有道數據做相應處理之后得到去除面波之后的地震數據。該方法在變換域中可以有效地將面波與有效信息分離開，從而有效地去除地震數據中的面波，提高地震數據信噪比。

技術領域

本發明涉及地震資料處理技術領域，特別是涉及到一種基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法。

背景技術

面波作為地震勘探中的一種相干噪聲，廣泛存在于地震記錄中，屬于一種具有能量強，頻率低，震動延續時間長的規則干擾波，在地震記錄上的表現比較明顯，能夠嚴重影響地震采集得到數據的分辨率和信噪比，妨礙解釋人員對其進行正確地分析，因此，對地震信號中的面波進行壓制就成為了地震數據處理階段的一個重要環節。瑞雷面波作為地震波的一種次聲波，多出現于近地表中并沿介質分界面傳播，能量大，但傳播和沿傳播距離衰減速度都較慢。根據面波能量強，傳播和沿傳播距離衰減的速度都較慢的特征，目前國內外常用的時頻域去噪方法主要有S變換，F-K濾波，小波變換，徑向道變換等，每種方法都是針對面波的一種突出特性對面波進行去除，相應地具有一定局限性，實際應用中出現的不同面波具有不同的傳播特性，可將以上方法相互組合共同運用，但最終去除面波的效果還是不能令人滿意。Hamid Sattari提出的自適應稀疏S變換，相對于傳統S變換，時間、空間分辨率均得到提高，可以更好地將面波與有效信息分離開，從而在面波去除方面取得良好的效果。

我們發明了一種新的基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法，可以較為有效地去除地震數據中的面波，提高地震數據信噪比，為后續工作的開展打下基礎。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效地去除面波的基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法，基于自適應稀疏S變換的高時空分辨率特性，有效去除地震數據中的面波數據，為后續工作打下基礎。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法，該基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法包括：步驟1，從地震記錄中得到時頻圖，在時頻圖中確定要進行壓制的面波所在的區域；步驟2，對選出的面波所在區域進行頻譜分析，確定對應的頻率范圍；步驟3，將地震道沿t軸進行自適應稀疏S變換，變換到t-f-x域；步驟4，將變換后的數據沿x軸進行傅里葉變換，變換到t-f-k域；步驟5，利用掩模函數M(f,k)對t-f-k域的地震信號進行濾波；步驟6，對濾波后的結果進行傅里葉逆變換與S逆變換，回到時間域，得到了這一道數據進行了面波去噪以后的結果；步驟7，對其它道數據分別重復步驟1至步驟6，當道數達到最大，得到對整個地震記錄去除面波之后的結果。

本發明的目的可通過如下技術措施來實現：

該基于自適應稀疏S變換的地震數據面波去除方法還包括，在步驟1之前，輸入野外采集的單炮地震數據，進行平滑處理，以消除隨機噪聲。

在步驟2中，在時頻圖中確定要進行壓制的面波所在的區域，具體體現為每道面波在時頻圖上的時間范圍，即(t₁,t₂)，t₁表示面波初始時間，t₂表示面波最大延續時間；對選出的面波所在區域進行頻譜分析，確定面波所在的頻率區域，具體體現為每道面波在頻譜圖上的頻率范圍(f₁,f₂)，f₁表示面波的最小頻率，f₂表示面波最大頻率；最終得到面波在每道地震記錄的時頻圖上的一個大致的分布區域D。