一种基于低秩约束的鬼波去除方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低秩约束的鬼波去除方法，包括：获取地震数据，将所述地震数据进行重排，获得三维含鬼波数据体；将所述三维含鬼波数据体进行傅里叶变换，获得频率域形式数据；基于所述频率域形式进行去鬼波操作，获得频域率数据体；对所述频域率数据体进行变换，获得去鬼波结果。本发明专利技术不再采用传统的去鬼波算法，将原本的沿测线方向逐炮去鬼波的串性过程做出了更改。为了提升处理结果的精度，排除常规方法会导致的伪影干扰，提出的方法将数据的横向连续性纳入考量，引入了低秩约束来提升数据垂直测线方向的连续性。引入了低秩约束的去鬼波算法有效提升了最终结果的精度，与常规的方法相比，提出的方法具有更高的鲁棒性。提出的方法具有更高的鲁棒性。提出的方法具有更高的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低秩约束的鬼波去除方法


[0001]本专利技术属于海洋地震勘探领域，特别是涉及一种基于低秩约束的鬼波去除方法。

技术介绍

[0002]由于海洋中丰富的物资储备，海洋勘探一直在我国的资源勘探领域占有着重要的地位，而与陆上不同，海洋地震勘探中由于采集条件的不同，存在着一些特殊的干扰，这些干扰波如果不进行有效的压制，往往会对后续的数据处理过程带来极大的不便，鬼波便是一种海洋勘探中独有的干扰信号。出于信噪比的考虑，在海洋地震采集过程中，接收器下沉到一定深度，即低于空气与水的分界面。当震源激发时，会有部分波场上行，传播到空气
‑
水界面时发生反射而下传播并被接收器结束。此类波场被称为鬼波，其存在会导致频率陷波并降低地震数据集的垂直分辨率。
[0003]目前的去鬼波方法大致可分为两类：一类是将包含重影的地震数据集转换到其他数据域，构造鬼波延迟算子，去除鬼波后再变换回时间域。另一类则是将观测系统的参数与平面波分解相结合，通过线性反演算法获得无鬼波波场。然而，目前的去鬼波算法通常都是针对沿测线方向进行鬼波去除，而未对垂直测线方向进行考量，去鬼波后多道测线间地震同相轴连续性极差，这会导致在最终的结果中存在大量伪影，严重影响到后续的数据处理与解释。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于低秩约束的鬼波去除方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于低秩约束的鬼波去除方法，包括：
[0006]获取地震数据，将所述地震数据进行重排，获得三维含鬼波数据体；
[0007]将所述三维含鬼波数据体进行傅里叶变换，获得频率域形式数据；
[0008]基于所述频率域形式进行去鬼波操作，获得频域率数据体；
[0009]对所述频域率数据体进行变换，获得去鬼波结果。
[0010]优选地，所述获得三维含鬼波数据体的过程包括：
[0011]获取地震数据，将所述地震数据进行分析处理，获得单炮记录数据；
[0012]将所述单炮记录数据进行重新排列，获得所述三维含鬼波数据体。
[0013]优选地，所述获得频率域形式数据的表达式为：
[0014]D＝FFT(G1)
[0015]其中D为频率域形式，FFT表示傅里叶正变换，G1为三维含鬼波数据体。
[0016]优选地，所述获得频域率数据体的过程包括：
[0017]沿纵轴对所述频域率形式数据进行抽取，获得数据体切片；
[0018]设置初始模型；
[0019]对所述数据体切片进行计算，获得鬼波延迟因子；
[0020]基于所述鬼波延迟因子和所述初始模型对所述数据体切片进行去鬼波处理，获得所述频域率数据体。
[0021]优选地，所述鬼波延迟因子基于所述数据体切片中海水的速度、检波器到海面的距离、时间域中检波器位置、检波器位置转换到频率域时对应的坐标和角频率计算获得。
[0022]优选地，所述进行去鬼波处理的过程包括：
[0023]对所述初始模型进行设置，获得设置模型，同时设置辅助矩阵；
[0024]基于最优解算法，对所述设置模型、辅助矩阵、鬼波延迟因子进行计算，获得输出结果；
[0025]对所述输出结果进行判断，若满足预设条件，则进行设置后输出，完成去鬼波处理；
[0026]若不满足预设条件，则重新进行参数设置后进行去鬼波处理。
[0027]优选地，所述进行计算的表达式为：
[0028][0029]其中，||WR
‑
D||
F
表示求取矩阵WR
‑
D的Frobenius范数，μ为低秩约束正则化参数，||R||
*
表示矩阵所有奇异值之和，即||R||
*
＝∑
i
σ
i
。
[0030]优选地，获得去鬼波结果的过程包括：
[0031]对所述频域率数据体进行逆傅里叶操作，获得Radon域的去鬼波数据；
[0032]将所述Radon域的去鬼波数据进行逆Radon变换，获得所述去鬼波结果。
[0033]本专利技术的技术效果为：
[0034]本专利技术不再采用传统的去鬼波算法，将原本的沿测线方向逐炮去鬼波的串性过程做出了更改。为了提升处理结果的精度，排除常规方法会导致的伪影干扰，提出的方法将数据的横向连续性纳入考量，引入了低秩约束来提升数据垂直测线方向的连续性。引入了低秩约束的去鬼波算法有效提升了最终结果的精度，与常规的方法相比，提出的方法具有更高的鲁棒性。
附图说明
[0035]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0036]图1为本专利技术实施例中的数据体重排示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例中的鬼波去除方法流程图
[0038]图3为本专利技术实施例中的原始数据图；
[0039]图4为本专利技术实施例中的常规方法处理结果图；
[0040]图5为本专利技术实施例中的改进后方法处理结果图。
具体实施方式
[0041]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0042]需要说明的是，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。
[0043]实施例一
[0044]如图1所示，本实施例中提供一种基于低秩约束的鬼波去除方法，包括：
[0045]第一步，对数据进行重排，将数据由原本的单炮记录排列成三维含鬼波数据体G1。此时，在震源方向，每个切片表示一个共偏移距道集；在偏移距方向，每个切片表示一个共炮点道集；
[0046]第二步，对数据体做傅里叶变换，得到其频率域形式D。
[0047]D＝FFT(G1)
[0048]FFT表示傅里叶正变换；
[0049]第三步，沿纵轴(角频率轴)抽取一个数据体切片，切片包含多个道集通过公式形式可以表示为：
[0050]D＝[d1,d2,
…
,d
ntr
][0051]其中，ntr表示共偏移距道集个数；
[0052]第四步，设置初始模型R0。R0是维度为ns*ntr的零矩阵，其中ns表示数据切片D中包含的共炮点道集个数；
[0053]第五步，对于频率域切片，计算其鬼波延迟因子W，其计算公式为：
[0054]其中v表示海水的速度，通常为1500m/s，h为检波器到海面的距离,ω为角频率，x
i
为时间域中检波器位置，y
j
为检波器位置转换到频率域时对应的坐标；
[0055本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低秩约束的鬼波去除方法，其特征在于，包括以下步骤：获取地震数据，将所述地震数据进行重排，获得三维含鬼波数据体；将所述三维含鬼波数据体进行傅里叶变换，获得频率域形式数据；基于所述频率域形式进行去鬼波操作，获得频域率数据体；对所述频域率数据体进行变换，获得去鬼波结果。2.根据权利要求1所述的基于低秩约束的鬼波去除方法，其特征在于，所述获得三维含鬼波数据体的过程包括：获取地震数据，将所述地震数据进行分析处理，获得单炮记录数据；将所述单炮记录数据进行重新排列，获得所述三维含鬼波数据体。3.根据权利要求1所述的基于低秩约束的鬼波去除方法，其特征在于，所述获得频率域形式数据的表达式为：D＝FFT(G1)其中D为频率域形式，FFT表示傅里叶正变换，G1为三维含鬼波数据体。4.根据权利要求1所述的基于低秩约束的鬼波去除方法，其特征在于，所述获得频域率数据体的过程包括：沿纵轴对所述频域率形式数据进行抽取，获得数据体切片；设置初始模型；对所述数据体切片进行计算，获得鬼波延迟因子；基于所述鬼波延迟因子和所述初始模型对所述数据体切片进行去鬼波处理，获得所述频域率数据体。5.根据权利要求4所述的基于低秩约束的鬼波去除方法，其特征在于，所述鬼波延迟因子基于所述数据体切片中海水的速度、检波器到海面的距离、时...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，张峻铭，王德利，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：