一种地震波初至拾取方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种地震波初至拾取方法及系统，该方法包括：从获取的地震波中拾取初至波；在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波。相对于常规地震属性道能量比值法，本发明专利技术的初至波拾取的精度更高、抗噪能力更强。

A method and system for picking up the first arrival of seismic waves

The present invention provides a method and system for picking up the first arrival of seismic waves. The method includes: picking up the initial wave from the acquired seismic wave, finding the inflection point on the first arrival wave, and obtaining the available initial wave from the pickup first arrival wave by adding auxiliary lines. Compared with the conventional seismic attribute path energy ratio method, the first arrival wave pickup of the invention has higher accuracy and stronger noise immunity.

【技术实现步骤摘要】
一种地震波初至拾取方法及系统
本专利技术属于地震勘探
，具体地说，尤其涉及一种地震波初至拾取方法及系统。
技术介绍
在地震数据处理的初至波拾取技术中，传统的做法是采用地震属性道(如振幅绝对值、振幅包络)能量比值法。但是，在地震数据低信噪比情况下，采用以上方法获取的初至波抗噪能力较弱以及精度较低。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种地震波初至拾取方法及系统，用以提高初至波拾取的精度和抗噪能力。根据本专利技术的一个方面，提供了一种地震波初至拾取方法，包括：从获取的地震波中拾取初至波；在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波。根据本专利技术的一个实施例，从获取的地震波中拾取初至波进一步包括：求取地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；给定时窗，利用下式计算地震记录道的短时窗与长时窗的能量比；其中，W表示短时窗；ai表示短时窗W内与长时窗内的能量比；i、j、k表示采样序列号；Am表示地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；bi表示对应ai与其采样序列号的乘积；ci表示对应ai与其采样序列号平方的乘积；xj、xk分别表示采样序列号为j、k时的采样值；分别求取ai、bi、ci的最大值及最大值出现时对应的采样序列号；根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波。根据本专利技术的一个实施例，根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波进一步包括：从地震波中拾取当ai、bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等时的初至波。根据本专利技术的一个实施例，根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波进一步包括：从地震波中拾取当ai、bi各取最大值时对应的采样序列号相等时或bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等时的初至波。根据本专利技术的一个实施例，在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波进一步包括：按照拾取的初至波的先后顺序采用奇数阶求导方法求取对应的拐点；按照拾取的初至波的先后顺序在拾取的初至波上添加辅助线以连接所有拐点，从而获得可用初至波。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种地震波初至拾取系统，包括：初至波拾取模块，根据滑动时窗能量比方法，从地震波中拾取初至波；可用初至波获取模块，在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波。根据本专利技术的一个实施例，所述初至波拾取模块从获取的地震波中拾取初至波进一步包括：求取地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；给定时窗，利用下式计算地震记录道的短时窗与长时窗的能量比；其中，W表示短时窗；ai表示短时窗W内与长时窗内的能量比；i、j、k表示采样序列号；Am表示地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；bi表示对应ai与其采样序列号的乘积；ci表示对应ai与其采样序列号平方的乘积；xj、xk分别表示采样序列号为j、k时的采样值；分别求取ai、bi、ci的最大值及最大值出现时对应的采样序列号；根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波。根据本专利技术的一个实施例，所述初至波拾取模块根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波进一步包括：从地震波中拾取当ai、bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等时的初至波。根据本专利技术的一个实施例，所述初至波拾取模块根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波进一步包括：从地震波中拾取当ai、bi各取最大值时对应的采样序列号相等时或bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等时的初至波。根据本专利技术的一个实施例，所述可用初至波获取模块在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波进一步包括：按照拾取的初至波的先后顺序采用奇数阶求导方法求取对应的拐点；按照拾取的初至波的先后顺序在拾取的初至波上添加辅助线以连接所有拐点，从而获得可用初至波。本专利技术的有益效果：本专利技术采用所有的地震道数据来拾取品质好的初至波，然后模拟人工辅助线的架桥技术获得可用初至波。在低信噪比地震数据下，相对于常规地震属性道(如振幅绝对值、振幅包络)能量比值法，本专利技术的初至波拾取的精度更高，抗噪能力更强。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中的技术方案，下面将对实施例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方法流程图；图2是根据本专利技术的一个实施例的算法流程图。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。本专利技术提供了一种地震波初至拾取方法，如图1所示为根据本专利技术的一个实施例的方法流程图，图2是根据本专利技术的一个实施例的算法流程图，以下参考图1和图2来对本专利技术进行详细说明。首先是步骤S100，从获取的地震波中拾取初至波。在步骤S101中，求取地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均。设某一地震记录道X(t)的离散序列为xi，其振幅绝对值的平均为：其中，n表示采样个数，i表示采样序列号。在步骤S102中，给定时窗W，利用下式计算地震记录道短时窗与长时窗的能量比：其中，W表示短时窗；ai表示短时窗W内与长时窗内的能量比，此处的长时窗表示从采样的零点到短时窗的起始处，能量比最大的时间是初至波峰的估计值；i、j、k表示采样序列号，Am表示地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；bi表示对应ai与其采样序列号的乘积；ci表示对应ai与其采样序列号平方的乘积；xj、xk分别表示采样序列号为j、k时的采样值。这样就可以使用所有的地震道数据，而不是只采用时窗内的数据。在步骤S103中，分别求取ai、bi、ci的最大值及最大值对应的采样序列号。其中，ai、bi、ci各取最大值时对应的采样序列号为p1、p2、p3。在步骤S104中，根据最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波。具体的，根据P1、P2、P3之间的关系从地震波中拾取初至波。在步骤S104中，判断P1、P2、P3是否满足预定条件，如ai、bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等，即满足P＝p1＝p2＝p3。在步骤S105中，如满足p＝p1＝p2＝p3，记录道X(t)的初至波为品质好的初至波，则拾取该初至波。此处的P为初至波峰的采样序号近似值，即选择P1、P2、P3的近似值。如不满足p＝p1＝p2＝p3，则返回步骤S300，对记录道进行循环采样。由式(2)可知，ai对初至波到达前随机噪声的能量变化较敏感，ci却大幅度提高了续至波的能量比值而降低了初至波到达前随机噪声的能量比值，bi则为ai和ci的折中。品质好的初至波的识别过程是一个筛选过程，ai和ci总是相互对立，bi介于两者之间，而P点则是对立统一的平衡点。在地震数据信噪比过低情况下，当ai、bi各取最大值时对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震波初至拾取方法，包括：从获取的地震波中拾取初至波；在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波。

【技术特征摘要】
1.一种地震波初至拾取方法，包括：从获取的地震波中拾取初至波；在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从获取的地震波中拾取初至波进一步包括：求取地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；给定时窗，利用下式计算地震记录道的短时窗与长时窗的能量比；其中，W表示短时窗；ai表示短时窗W内与长时窗内的能量比；i、j、k表示采样序列号；Am表示地震记录道的离散序列振幅绝对值的平均；bi表示对应ai与其采样序列号的乘积；ci表示对应ai与其采样序列号平方的乘积；xj、xk分别表示采样序列号为j、k时的采样值；分别求取ai、bi、ci的最大值及最大值出现时对应的采样序列号；根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波进一步包括：从地震波中拾取当ai、bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等时的初至波。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据ai、bi、ci最大值出现时对应的采样序列号从地震波中拾取初至波进一步包括：从地震波中拾取当ai、bi各取最大值时对应的采样序列号相等时或bi、ci各取最大值时对应的采样序列号相等时的初至波。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在拾取的初至波上寻找拐点并通过添加辅助线从拾取的初至波中获取可用初至波进一步包括：按照拾取的初至波的先后顺序采用奇数阶求导方法求取对应的拐点；按照拾取的初至波的先后顺序在拾取的初至波上添加辅助线以连接所有拐点，从而获得可用初至波。6.一种地震波初至拾取系统，包括：初至波拾取模块，根据滑动时窗能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨尚琴，洪承煜，
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