一种用于压制逆时偏移成像噪音的拉普拉斯滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种用于压制逆时偏移成像噪音的拉普拉斯滤波方法，包括以下步骤：对地震数据和震源函数分别进行频率补偿处理以获取频率补偿的地震数据和频率补偿的震源函数；对波场函数进行处理，并基于处理后的波场函数、频率补偿的地震数据和频率补偿的震源函数进行逆时偏移处理以获取偏移波场或偏移成像；对偏移波场或偏移成像进行拉普拉斯滤波处理；将经拉普拉斯滤波处理后的偏移波场或偏移成像进行振幅补偿以获取最终成像结果。本发明专利技术可以有效去除逆时偏移成像的低频噪音，并且在去除噪音的过程中提高地震同相轴的相位和频率保真程度，本发明专利技术不需要修改逆时偏移成像的条件，不增加算法的计算量，保证了拉普拉斯滤波法简单高效的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地震物理勘探
，具体地说，涉及一种地震资料逆时偏移成像处理的方法。
技术介绍
逆时偏移是目前精度最高的地震偏移成像技术。但是，采用逆时偏移技术进行成像处理时会带来低频噪音，这种噪音对成像品质有严重的影响。目前，去除这种噪音的一种重要手段是采用拉普拉斯滤波法。拉普拉斯滤波法具有相当好的滤波效果，但由于算法本身的原因会造成有效的地震同相轴的相位和振幅发生改变，从而会导致成像结果失真，最终影响成像的精度。对于以上所述的失真，采用拉普拉斯滤波法时大多将该失真忽略。忽略该失真对地层构造成像不会带来太大影响。但是，当遇到复杂的地质环境，需要进行岩性成像时就要求成像结果在振幅方面保真，同时在频率方面无畸变。针对拉普拉斯滤波法导致的地震同相轴的相位和振幅改变的问题出现了坡印廷矢量法，该方法通过不使用大反射角波场成像来消除成像噪音。另外一种用来压制成像噪音的方法为反射角道集切除法，该方法通过对逆时偏移的反射角道集进行切除来消除成像噪音。坡印廷矢量法和反射角道集切除法都需要修改逆时偏移本身的成像条件，改写已有的逆时偏移程序。在成像过程中还需要进行坡印廷矢量的计算或是反射角的计算，这样就增加了偏移本身的运算量，应用不够灵活高效。以上两种消除成像噪音的方法计算成本太高，不如拉普拉斯滤波法方便快捷，因此亟需一种保真的拉普拉斯滤波法来压制逆时偏移的成像噪音。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种保真的拉普拉斯滤波法来压制逆时偏移的成像噪音。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于压制逆时偏移成像噪音的拉普拉斯滤波方法，包括以下步骤：步骤一、对地震数据和震源函数分别进行频率补偿处理以获取频率补偿的地震数据和频率补偿的震源函数；步骤二、对波场函数进行处理，并基于处理后的波场函数、频率补偿的地震数据和频率补偿的震源函数进行逆时偏移处理以获取偏移波场或偏移成像；步骤三、对所述偏移波场或偏移成像进行拉普拉斯滤波处理；步骤四、将经拉普拉斯滤波处理后的偏移波场或偏移成像进行振幅补偿以获取最终成像结果。根据本专利技术的一个实施例，所述地震数据包括观测数据。根据本专利技术的一个实施例，对波场函数进行处理包括：使用作为一个整体替代在逆时偏移处理时用于进行波场延拓的波场函数，其中ω为圆频率，u为波场函数。根据本专利技术的一个实施例，基于圆频率ω获取所述观测数据和所述震源函数的频率补偿因子根据本专利技术的一个实施例，基于所述频率补偿因子将所述观测数据频率补偿为将所述震源函数频率补偿为其中，d为观测数据，s为震源函数。根据本专利技术的一个实施例，所述圆频率ω＝2πf，f为地震波场频率。根据本专利技术的一个实施例，在步骤四中，基于偏移成像位置的速度v获取经拉普拉斯滤波处理后的偏移波场或偏移成像的振幅补偿因子v2。根据本专利技术的一个实施例，基于所述振幅补偿因子v2将偏移波场或偏移成像的振幅补偿为v2k，其中，k为偏移波场或偏移成像的振幅。本专利技术带来了以下有益效果：本专利技术所述的方法可以有效的去除逆时偏移成像的低频噪音，并且在去除噪音的过程中提高地震同相轴的相位和频率保真程度。同时，本专利技术不需要修改逆时偏移成像的条件，不增加算法的计算量，保证了拉普拉斯滤波法简单高效的特点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术的一个实施例的波场成像系统的矢量关系示意图；图2是根据本专利技术的一个实施例的方法流程图；图3是根据本专利技术的一个实施例的水平地层模型图；图4是对图3所示模型直接进行逆时偏移的成像结果图；图5是对图4进行拉普拉斯滤波后的成像结果图；图6是对图3所示模型按本专利技术所述的频率补偿、逆时偏移和拉普拉斯滤波后得到的成像结果图；以及图7是对图6进行本专利技术所述的振幅补偿处理后的成像结果图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。拉普拉斯滤波法是一种去除逆时偏移产生的低频噪音的重要手段。该方法易于实施、简单高效，具有相当好的去噪效果。但是，由于该方法本身的原因会造成有效的地震同相轴的相位和振幅发生改变，从而导致成像结果失真，最终影响成像的精度。以下通过分析拉普拉斯滤波法来对该方法对滤波结果的振幅和频率的影响进行说明。拉普拉斯算子可以由下式表示：▿2=∂2∂x2+∂2∂y2+∂2∂z2---(1)]]>其中，x、y和z分别表示三维空间的坐标。对式(1)进行傅里叶变换可得：FT(▿2)=-(kx2+ky2+kz2)---(2)]]>其中，表示在空间点(x,y,z)处的波数矢量。对于地下任意成像点M都有与之相关的炮点S与检波点R对应。由此，如图1所示，炮点波场在M点处的波数矢量检波点波场在M点处的波数矢量以及总波场之间满足以下的矢量关系：将式(3)代入式(2)可得：其中，θ是和夹角的一半，根据频散关系：其中，ω是圆频率，v是M点处的速度，将式(5)代入式(4)可得：FT(▿2)=-2ω2v2(1+cos2θ)=-4ω2v2cos2θ---(6)]]>由式(6)可知，拉普拉斯滤波法的实质是角度滤波，通过一个余弦函数cos2θ来压制大角度的成像数据。但是，拉普拉斯滤波法还有一个系数ω2/v2，这个系数显然会影响滤波结果的频率和振幅，因此必须采用一定的处理手段来消除这一影响。系数ω2/v2可以分为两个部分，振幅影响因子1/v2和频率影响因子ω2。以下通过本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压制逆时偏移成像噪音的拉普拉斯滤波方法，包括以下步骤：步骤一、对地震数据和震源函数分别进行频率补偿处理以获取频率补偿的地震数据和频率补偿的震源函数；步骤二、对波场函数进行处理，并基于处理后的波场函数、频率补偿的地震数据和频率补偿的震源函数进行逆时偏移处理以获取偏移波场或偏移成像；步骤三、对所述偏移波场或偏移成像进行拉普拉斯滤波处理；步骤四、将经拉普拉斯滤波处理后的偏移波场或偏移成像进行振幅补偿以获取最终成像结果。

【技术特征摘要】
1.一种用于压制逆时偏移成像噪音的拉普拉斯滤波方法，包括以下步骤：
步骤一、对地震数据和震源函数分别进行频率补偿处理以获取频率补偿的地
震数据和频率补偿的震源函数；
步骤二、对波场函数进行处理，并基于处理后的波场函数、频率补偿的地震
数据和频率补偿的震源函数进行逆时偏移处理以获取偏移波场或偏移成像；
步骤三、对所述偏移波场或偏移成像进行拉普拉斯滤波处理；
步骤四、将经拉普拉斯滤波处理后的偏移波场或偏移成像进行振幅补偿以获
取最终成像结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地震数据包括观测数据。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对波场函数进行处理包括：
使用作为一个整体替代在逆时偏移处理时用于进行波场延拓的波场函数，其
中...

【专利技术属性】
技术研发人员：白英哲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11