地震勘探单炮记录声波识别方法和单炮质量检验方法技术

本发明专利技术提供了一种地震勘探单炮记录声波识别方法和单炮质量检验方法。所述声波识别方法包括步骤：确定声波出现的范围；在时窗内，从起始时间沿时间方向依次取三个相邻小时窗，将其作为整体进行滑动，并分别计算三个小时窗内的能量和中间小时窗的频率，筛选出振幅异常的时间位置；在范围A内，将m道作为拟合单元，判断每个单元内振幅异常的时间位置在横向上是否具有一定的连续性，将具有横向连续特征的道进行线性拟合，筛选出拟合后得到直线斜率k的绝对值大于0.6的拟合单元，则该拟合单元内的道为声波道。所述单炮质量检验方法包括采用如上所述的波识别方法来进行单炮质量检验。本发明专利技术的声波识别方法能有效区分单、双支声波，效率高。本发明专利技术的单炮质量检验方法能够有助于提高采集到的资料的质量。

【技术实现步骤摘要】
地震勘探单炮记录声波识别方法和单炮质量检验方法
本专利技术涉及石油地震勘探采集领域，特别地，涉及一种地震勘探单炮记录声波识别方法和单炮质量检验方法。
技术介绍
在地震资料采集中，声波为干扰波，声波的强弱直接影响着单炮地震资料品质。目前在地震资料采集阶段还没有对单炮地震资料中的声波进行识别的技术，进而评价单炮地震资料的采集质量。而在地震资料处理阶段，也只是对地震资料进行声波压制处理。对声波的处理的有很多方法，比较常规的方法有分频去噪和线性压噪，也有利用声波具有非常稳定的传播速度的特点，采用非线性变换手段压制声波干扰。这些方法在处理资料的同时，对有效波的影响是不可避免的。对单炮地震记录中声波干扰的识别一直也是一个难点，传统声波处理技术效率不高，只能初略计算出声波干扰强弱，而且对于没有声波干扰的单炮记录，也会错误地计算得到声波能量。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种声波识别方法，来快速有效地识别地震单炮记录中的声波干扰。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种地震勘探单炮记录声波识别方法，其特征在于，所述方法包括步骤：根据式1确定声波出现的起始时间t0，并将t0沿时间方向延伸1.5s～3s，得到包含了干扰道的范围A内的每道的第一时窗，其中，式1为t0＝d/v，d为偏移距，v为声波速度；在每个所述的第一时窗内，从起始时间t0沿时间方向依次取150ms～300ms大小的三个相邻的小时窗TW1、TW2和TW3，将三个小时窗作为一个整体沿时间方向进行滑动，直至TW3的底部到达第一时窗的底部，在滑动过程中分别计算三个小时窗内的能量和TW2的频率，筛选出满足式2的TW2能量最大的时间位置，即振幅异常的时间位置，式2为：TW2E/TW1E>1&&TW2E/TW3E>1.1&&TW2F>40，其中，TW1E、TW2E和TW3E分别为三个小时窗TW1、TW2和TW3内的能量，TW2F为TW2的频率；在含有N道的范围A内，将起始于范围A第一边界的m道作为起始拟合单元，起始拟合单元向范围A的第二边界横向移动，每次移动一道，得一个拟合单元，最终得到N-m+1个拟合单元，判断每个单元内振幅异常的时间位置在横向上是否具有一定的连续性，将具有横向连续特征的道进行线性拟合，筛选出拟合后得到直线斜率k的绝对值大于0.6的拟合单元，则该拟合单元内的道为声波道；其中，第一边界和第二边界沿时间方向延伸。本专利技术另一方面提供了一种地震勘探单炮质量检验方法，所述方法包括采用如上所述的地震勘探单炮记录声波识别方法来进行单炮质量检验。与现有技术相比，本专利技术的地震勘探单炮记录声波识别方法能有效区分单、双支声波，能够计算声波能量强弱，效率高，识别准确率目前可以达到90％以上。本专利技术的地震勘探单炮质量检验方法有助于提高采集到的资料的质量。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了地震勘探单炮记录声波识别方法的流程示意图。图2示出了包含了干扰道的范围A内每道的第一时窗的示意图。图3示出了本专利技术识别出的双支声波。图4示出了本专利技术识别出的单支声波。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本专利技术的地震勘探单炮记录声波识别方法和地震勘探单炮质量检验方法。本专利技术出现的第一和第二不表示先后顺序，仅用于相互区别。本专利技术一方面提供了一种地震勘探单炮记录声波识别方法，所述方法的创新点包括：1)充分利用声波在记录剖面上呈现的振幅异常、频率高、振幅异常处横向连续且近偏排列呈线性关系三个特点，根据每个特点逐一筛选出声波，快速高效；2)专利技术不仅识别出声波，而且计算出了声波影响道数、能量以及声波类型。本专利技术声波识别方法的技术方案包括：充分利用声波在地震单炮记录剖面的三个明显特征，即在声波出现的时间范围内，必然出现振幅异常，频率增高，并且振幅异常的相邻道横向连续且呈线性关系。图1示出了地震勘探单炮记录声波识别方法的流程示意图，从图中可以看出本专利技术的声波识别方法的具体步骤。本专利技术实施的技术方案是首先计算得到每一地震道声波出现的时间范围，然后查找单炮记录中每一道中振幅异常、频率高的位置。然后将每一道(又称地震道)的异常位置时间使用最小二乘法线性拟合，拟合得到异常点连线的斜率，判断斜率是否满足声波干扰的斜率特点。对满足声波斜率的异常点，则认为是声波干扰引起。根据本专利技术示例性实施例的地震勘探单炮记录声波识别方法可包括以下步骤：根据式1确定声波出现的起始时间t0，并将t0沿时间方向延伸1.5s～3s，优选的，为2s，得到包含了干扰道(又称声波道或声波干扰道)的范围A内的每道的第一时窗，即声波出现的范围，声波出现的时间范围包括纵向时间范围和横向地震道范围；其中，式1为t0＝d/v，d为偏移距，v为声波速度；其中，声波速度v为360m/s，实际地震资料采集过程中，声波速度可能受不同环境的影响有所变化，为确保第一时窗能够包含声波出现的位置，将v取为360m/s，以此计算出的时间作为时窗的起始位置。该步骤中，由于声波在每道中的持续时间一般不会超过500ms，将t0沿时间方向延伸1.5s～3s(优选为2.0s)作为第一时窗的终止位置，是为了确保第一时窗包含声波，但延伸范围不能太大，太大对于查找声波导致的异常点没有意义。图2示出了包含干扰道的范围A内每道的第一时窗的示意图，图中的A(即范围A)是呈倒V型的区域，范围A里面的道包含了干扰道。在每个所述的第一时窗内，从起始时间t0沿时间方向依次取150ms～300ms大小的三个相邻的小时窗TW1、TW2和TW3，将三个小时窗作为一个整体沿时间方向进行滑动，如图2所示，直至TW3的底部到达第一时窗的底部，在滑动过程中分别计算三个小时窗内的能量和TW2的频率，筛选出满足式2的TW2能量(即小时窗TW2内的能量)最大的时间位置，即振幅异常的时间位置(又称作异常振幅位置、振幅异常位置，振幅异常点等)，式2为：TW2E/TW1E>1&&TW2E/TW3E>1.1&&TW2F>40，即同时满足TW2E/TW1E>1、TW2E/TW3E>1.1和TW2F>40Hz三个式子，其中，TW1E、TW2E和TW3E分别为三个小时窗TW1、TW2和TW3的能量，TW2F为小时窗TW2的频率。声波干扰引起振幅异常，就是声波的地震道样点的幅值明显比声波到来前后的样点幅值都大，通过三个小时窗内样点能量的比较，就是为了选出声波异常时间位置。在该步骤中，地震道中声波持续时间一般为200ms左右，从t0沿时间方向依次取150ms～300ms大小的三个小时窗，这样找出的振幅异常位置可能有差异，但不会太大；优选的，可从起始时间t0沿时间方向依次取200ms大小的三个相邻的小时窗TW1、TW2和TW3，选择200ms作为小时窗来找声波引起的振幅异常比较合适。在含有N道的范围A内，将起始于范围A第一边界的m道作为起始拟合单元，起始拟合单元向范围A的第二边界横向移动，每次移动一道，得一个拟合单元，最终得到N-m+1个拟合单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震勘探单炮记录声波识别方法，其特征在于，所述声波识别方法包括步骤：根据式1确定声波出现的起始时间t0，并将t0沿时间方向延伸1.5s～3s，得到包含干扰道的范围A内每道的第一时窗，其中，式1为t0＝d/v，d为偏移距，v为声波速度；在每个所述的第一时窗内，从起始时间t0沿时间方向依次取150ms～300ms大小的三个相邻的小时窗TW1、TW2和TW3，将三个小时窗作为一个整体沿时间方向进行滑动，直至TW3的底部到达第一时窗的底部，在滑动过程中分别计算三个小时窗内的能量和TW2的频率，筛选出满足式2的TW2能量最大的时间位置，即振幅异常的时间位置，式2为：TW2E/TW1E>1且TW2E/TW3E>1.1且TW2F>40，其中，TW1E、TW2E和TW3E分别为三个小时窗TW1、TW2和TW3内的能量，TW2F为TW2的频率；在含有N道的范围A内，将起始于范围A第一边界的m道作为起始拟合单元，起始拟合单元向范围A的第二边界横向移动，每次移动一道，得一个拟合单元，最终得到N‑m+1个拟合单元，判断每个单元内振幅异常的时间位置在横向上是否具有一定的连续性，将具有横向连续特征的道进行线性拟合，筛选出拟合后得到直线斜率k的绝对值大于0.6的拟合单元，则该拟合单元内的道为声波道；其中，第一边界和第二边界沿时间方向延伸。...

【技术特征摘要】
1.一种地震勘探单炮记录声波识别方法，其特征在于，所述声波识别方法包括步骤：根据式1确定声波出现的起始时间t0，并将t0沿时间方向延伸1.5s～3s，得到包含干扰道的范围A内每道的第一时窗，其中，式1为t0＝d/v，d为偏移距，v为声波速度；在每个所述的第一时窗内，从起始时间t0沿时间方向依次取150ms～300ms大小的三个相邻的小时窗TW1、TW2和TW3，将三个小时窗作为一个整体沿时间方向进行滑动，直至TW3的底部到达第一时窗的底部，在滑动过程中分别计算三个小时窗内的能量和TW2的频率，筛选出满足式2的TW2能量最大的时间位置，即振幅异常的时间位置，式2为：TW2E/TW1E>1且TW2E/TW3E>1.1且TW2F>40，其中，TW1E、TW2E和TW3E分别为三个小时窗TW1、TW2和TW3内的能量，TW2F为TW2的频率；在含有N道的范围A内，将起始于范围A第一边界的m道作为起始拟合单元，起始拟合单元向范围A的第二边界横向移动，每次移动一道，得一个拟合单元，最终得到N-m+1个拟合单元，判断每个单元内振幅异常的时间位置在横向上是否具有一定的连续性，将具有横向连续特征的道进行线性拟合，筛选出拟合后得到直线斜率k的绝对值大于0.6的拟合单元，则该拟合单元内的道为声波道；其中，第一边界和第二边界沿时间方向延伸。2.根据权利要求1所述的地震勘探单炮记录声波识别方法，其特征在于，所述三个小时窗内的能量根据式3计算，式3为：其中，σ为能量，a为样点幅值，n为时窗样点数。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文，张晓斌，刘鸿，敬龙江，耿春，龙资强，黎书琴，巫骏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：四川,51