[發明專利]二維非穩態褶積濾波模型建立方法

在審

• 申請號: 202011070698.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112198548A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王磊;趙妮;張育潤;張思超;黃保;趙繼晨
• 申請（專利權）人: 地球脈動（無錫）科技有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王晨光

本發明公開了二維非穩態褶積濾波模型建立方法，通過二維非穩態褶積濾波模型建立方法采用了非穩態濾波規則噪聲壓制方法，將規則干擾從地震數據中去除，提高地震記錄的信噪比，有效恢復地下反射信號，增強地震信號反映地下結構的能力。本發明利用有效反射波的局部特性設計濾波器，而非針對某種特定的規則干擾，因此不需要規則干擾的先驗知識，從而可以自適應地去除與有效波具有不同視速度的任何規則干擾。

技術領域

本發明涉及油氣地球物理勘探中的地震資料處理領域，具體為一種二維非穩態褶積濾波模型建立方法。

背景技術

野外采集的地震記錄中除了包含能夠反映地下地質信息的有效波外，還包含由于地震波的激發、傳播、接收以及近地表條件等因素而產生的規則干擾，如線性干擾波、面波、多次波等。規則噪聲嚴重影響單炮質量，對后續資料處理解釋產生不利影響，嚴重時可造成在疊加剖面上出現構造假象。因此,為了滿足高分辨率地震勘探的要求，必須去除規則噪聲,提高資料處理質量。規則噪聲的壓制過程是有效信號和線性噪聲分離的過程，同時要保證有效信號不受到損害。

常規的規則噪聲壓制方法依據信號和噪聲在頻率、視速度和傳播軌跡上的差異來進行噪聲壓制和信號增強，如切除、帶通濾波、f-k濾波、Radon變換、小波變換等。這類去噪方法隱含的假設為：(1)噪聲是空間上是穩態的，其時距曲線滿足一定的傳播軌跡，如線性、雙曲線、拋物線等；(2)噪聲的波形特征和頻率特征是穩定的。但是在實際情況下，無論是原始單炮記錄還是動校正之后的道集，規則干擾的軌跡形態和頻率特征并不是完全穩態的。相反，噪聲的幾何特征和動力學特征是在空間位置上逐點變化的，在空間上呈現為非穩態的特征。地震信號的這種非穩態特性使得迄今為止沒有一種精確的信號分離方法，即在不損害有效信號的情況下消除規則干擾。

目前，二維濾波是壓制規則噪聲的主要方法，它根據規則噪聲和有效信號視速度和頻率的差異進行信號分離。然而基于二維傅里葉變換的濾波方法最大的缺陷在于濾波器無法隨時間、空間變化，這導致了地震資料處理人員無法根據地震數據的局部特征對噪聲進行壓制。例如，傳統的f-k濾波在壓制規則噪聲時無法適應地震信號在時間、空間上的非穩態特征，因此不可避免的破壞原有的有效反射波，使其在地震信號處理上的應用大打折扣。

發明內容

為了更好的壓制規則干擾，需要考慮地震信號的非穩態特性，設計非穩態濾波器使信號與規則噪聲分離。因此，本發明提供了一種二維非穩態褶積濾波模型建立方法，該模型允許濾波器隨時間、空間逐點變化，且不限制二維濾波器的類型和變化方式。這種方法避免了由于有效信號和規則干擾在f-k域重疊所引起的有效信號損壞的問題，提高了噪聲壓制的效果。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

二維非穩態褶積濾波模型建立方法，包括以下步驟：

S1：算出地下聲波的均方根速度信息H；

S2：利用S1得出的H求出共炮點道集上同相軸任意一點的視速度V_X；

S3：根據V_X設計非穩定態扇形濾波器h_P；

S4：根據S3的h_P，設計自適應的帶通切餅式濾波器h_X；

S5：由二維非穩態褶積濾波公式計算得到去除規則噪聲后的地震數據yX。

特別地，所述S1之前還包括獲取地震數據。

具體的，獲取的地震數據記載為s_i(t)，i＝1，2，…n，其中n為地震道數。

具體的，所述均方根速度信息H記載為v(tj)，其中j＝1，2,3，…，N；其中N為地震道數。

具體的，所述視速度VX記載為v(t,x)，