[發明專利]一種提升海洋深反射地震數據中低頻信號能量的處理方法

有效

• 申請號: 202110791360.8
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113514889B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 成谷
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 沈闖

本申請公開了一種提升海洋深反射地震數據中低頻信號能量的處理方法。考慮到估算得到的有效波與鬼波到時差存在誤差，使得反鬼波濾波器對觀測地震數據頻譜中的幅值進行錯誤的調整，使地震數據失真嚴重，本申請通過保留反鬼波濾波器低頻端的頻譜分布，而將高頻端幅值均賦值為1，得到只提升低頻信號能量的反鬼波濾波器頻譜，最后將觀測地震數據頻譜與只提升低頻信號能量的反鬼波濾波器頻譜相乘，再利用傅里葉反變換變換回時間域，得到低頻信號能量有所提升的、能凸顯地球深部結構特征的地震數據，以便服務于地球深部結構探測和物性分析的科學目的。

技術領域

本申請涉及海洋地震勘探領域，更具體的說，是涉及一種提升海洋深反射地震數據中低頻信號能量的處理方法。

背景技術

研究地球內部結構對于了解地球的起源和歷史演化、勘探深部礦產資源、了解火山地震等地質災害具有重要的意義。目前公認地球是由地殼、地幔和地核三個圈層組成。莫霍面是指地殼與地幔的分界面，20世紀50年代末，美國啟動的鉆穿莫霍面計劃，就是要揭開地球神秘的面紗，獲取地球結構及物質組成等信息。大陸地區莫霍面的深度約為20～70千米，而大洋地區莫霍面的深度約為7～8千米，因此在海洋地區確定合適的鉆探位置成為莫霍面鉆探計劃成功的關鍵。

地震波的傳播速度與地球內部物質的彈性性質有著密切的關系，通過對地震數據的研究可分析地球內部的結構。地震反射波法是一種利用地震反射波進行人工地震勘探的方法，使用這種方法獲取的數據可以較準確地確定界面的深度和形態，圈定局部構造。海洋地震勘探以炸藥或者壓縮空氣槍、電火花激發的能量作為地震源，接收電纜上的水聽器作為接收地震數據的接收裝置。但海洋地震勘探中，由于地震源、接收電纜均沉放在一定深度的水面以下，當地震源激發后，除了向下傳播到地層分界面后反射回接收電纜的反射波外，還有先向上傳播在水面反射后再向下傳播的“鬼波”信號。因莫霍面深度較大，在以莫霍面結構勘測為目的的海洋深反射地震數據中，地球深部結構的地震反射信號主要為低頻成分，但因鬼波的存在，使得海洋地震數據中的低頻信號受到壓制，不利于后續對地球深部結構和物性的分析。

因此，亟需提供一種提升海洋深反射地震數據中低頻信號能量的處理方法，這對地球深部結構的分析具有重要的意義。

發明內容

鑒于上述問題，本申請提出了一種提升海洋深反射地震數據中低頻信號能量的處理方法，具體方案如下：

一種提升海洋深反射地震數據中低頻信號能量的處理方法，包括：

獲取觀測地震數據及沉放深度，所述觀測地震數據為包含鬼波和有效波的地震數據，所述沉放深度為地震激發源及接收電纜距離水面的深度；

計算所述觀測地震數據的頻域特性，得到地震數據頻譜；

根據所述沉放深度計算反鬼波濾波器的頻域特性，得到反鬼波濾波器頻譜；

對所述反鬼波濾波器頻譜的高頻端幅值均賦值為1，保留低頻端頻譜分布，得到只提升低頻信號能量的反鬼波濾波器頻譜，其中，所述高頻端為大于首個幅值為1的頻率點的頻率范圍，所述低頻端為小于首個幅值為1的頻率點的頻率范圍；

將所述地震數據頻譜與所述只提升低頻信號能量的反鬼波濾波器頻譜相乘，得到提升低頻信號能量的地震數據頻譜。

可選的，對所述反鬼波濾波器頻譜的高頻端幅值均賦值為1，保留低頻端頻譜分布，得到只提升低頻信號能量的反鬼波濾波器頻譜，包括：

確定首個幅值為1的頻率點，作為高頻端與低頻端的頻率分界點；

將大于所述頻率分界點的頻率范圍作為所述高頻端，將小于所述頻率分界點的頻率范圍作為所述低頻端；

將所述高頻端各個頻率點的幅值修改為1；

將所述低頻端各個頻率點的幅值保持原來數值。

可選的，計算所述觀測地震數據的頻域特性，得到地震數據頻譜，包括：