通过防混淆、防泄漏傅立叶变换内插地震数据的方法技术

本发明专利技术涉及通过防混淆、防泄漏傅立叶变换内插地震数据的方法。通过将第一防泄漏傅立叶变换方法应用于时间变换后的地震数据中的混淆频率分量以及将第二防泄漏傅立叶变换方法应用于时间变换后的地震数据中的非混淆频率分量来产生估计频率－波数谱。第二防泄漏傅立叶变换方法应用从非混淆频率外推到混淆频率的绝对频率－波数谱来加权混淆频率的频率－波数分量。将逆时间和空间傅立叶变换应用于估计频率－波数谱，从而产生该地震数据的轨迹内插。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要是关于地球物理勘探颌域。更具体地，本专利技术是关于在地震数据中内插轨迹或规则化轨迹的领域。
技术介绍
在油气产业中，地球物理勘探通常用于帮助探索和评价地层。地球物理勘探技术产生地球的地下结构的知识，该知识有益于发现和提取有价值的矿物资源、尤其是诸如石油和天然气的碳氢化合物沉积物。地球物理勘探的公知技术是地震测量。在陆基地震测量中，地震信号产生在地球的表面上或在地球的表面附近，随后向下行进到地球的次表面内。在海洋地震测量中，地震信号也可向下行进通过覆盖地球的次表面的水体。地震能量源被用于产生地震信号，在传播进入地球后，该地震信号至少部分地由次表面地震反射器反射。这样的地震反射器通常是具有不同的弹性特性的地层之间的界面，该弹性特性特别是声波速度和岩石密度，不同的弹性特性导致在界面处的声阻抗的差异。被反射的地震能量在地球的表面处或地球的表面附近、在覆盖的水体中、或在钻孔中的已知深度处由地震传感器(也称为地震接收器)检测并被记录。 在陆地地震测量中用于产生地震信号的适当地震源可包括爆炸物或振动器。海洋地震测量通常采用由船牵引且被周期性地激活以产生声波场的水下地震源。产生该波场的地震源可以是几种类型，包括小型爆炸装填物、电火花或电弧、海洋振动器，以及通常包括枪。该地震源枪可以是水枪、蒸汽枪以及最通常地是气枪。通常，海洋地震源不是包括单一源元件，而是包括空间分布的源元件阵列。对于当前最通用的海洋地震源的形式-气枪，该布置尤为准确。 适当类型的地震传感器通常包括尤其用于陆地测量中的粒子速度传感器以及尤其用于海洋测量中的水压传感器。有时候代替粒子速度传感器或除了粒子速度传感器之外，使用粒子位移传感器、粒子加速传感器或压力梯度传感器。本领域中一般已知粒子速度传感器和水压力传感器分别作为地震检波器和水中地震检波器。地震传感器可单独配置，但更一般地被配置在传感器阵列中。此外，压力传感器和粒子速度传感器可以被一起配置在海洋测量中，成对并置或以阵列对并置。 在典型的海洋地震测量中，地震测量船在水面上通常以大约5节的速度行进，且包含地震采集装置、诸如导航控制、地震源控制、地震传感器控制以及记录装置。地震源控制装置使得在水体中被地震船牵引的地震源以所选择的次数开动。也称作地震电缆的地震拖缆为伸长的像电缆的结构，该结构在水体中由牵引地震源的地震测量船或由其他地震测量船牵引。通常，多个地震拖缆被牵引在地震船后。该地震拖缆包括传感器，以检测由地震源启动且从反射界面被反射的反射波场。常规地，地震拖缆包含诸如水中地震检波器的压力传感器，但是已经提出了这样的地震拖缆，除了水中地震检波器，其包含诸如地震检波器的水粒子速度传感器或诸如加速度计的粒子加速度传感器。压力传感器和粒子运动传感器可以很接近地配置，沿地震电缆成对并置或以阵列对并置。 处理在执行该测量中得到的结果地震数据以产生关于被测量的区域中的地层的特性和地质结构的信息。为了显示和分析这些地层的潜在的碳氢化合物含量，处理该被处理的地震数据。地震数据处理的目的是从该地震数据提取尽可能多的关于地层的信息以便充分地使地质次表面成像。为了识别在地球的次表面中有发现石油聚集的可能性的位置，在搜集、处理和解释地震数据方面花费大量的金钱。根据所记录的地震数据来构造反射器表面(该反射器表面限定感兴趣的地下地球层)的处理提供在深度或时间方面的地球的图像。 地球的次表面的结构的图像被生成以便使得解释者能选择最大可能具有石油聚集的位置。为了检验石油的存在，必须钻井。钻井以确定石油矿床存在与否是个极其昂贵且耗时的任务。由于该原因，存在改进地震数据的处理和显示的持续需求，以便生成地球的次表面的结构的图像(无论是由计算机还是人来进行解释，该图像将提高解释者的能力)，以估定石油聚集存在于地球的次表面中特定位置的可能性。 无论在陆地上还是在水中，在地震数据的收集中可能出现两个问题。该数据可以被欠采样(under-sampled)(混淆)或该数据可以被非均匀地(不规则地)采样。在地震测量中的物理和经济限制通常导致地震数据作为欠采样或非均匀采样数据被采集。 欠采样数据通常被称为混淆数据。根据数据采样理论，要求嵌入数据中的波长不短于采样间隔的两倍。否则，相应于该嵌入波长的特征将是欠分解的(under-resolved)并且因此由于混淆而失真。 因此，混淆开始的时间混淆(temporal alias)频率、即Nyquist频率在频率-波数(f-k)域中为混淆开始的空间混淆频率、即Nyquist波数在空间坐标中为这里Δt是以毫秒为单位的采样时间间隔，而Δx是以优选单位、诸如米为单位的站间距。因此，在时间-空间(t-x)域中的大的采样间隔相应于相应f-k域中的小的Nyquist频率和Nyquist波数。 采用比理想要求的采样间隔大得多的采样间隔来记录地震数据会导致在随后的数据处理中的有害影响。然而，尤其是在3D测量的情况下，在地震测量期间以更精细的采样间隔收集数据大大增加地震数据采集的成本。因此，替代地，可以根据所采集的数据近似缺失的数据。因此，必须通过内插或外推空间上混淆的地震数据来寻求某些益处。 在非混淆的、均匀采样的地震数据中轨迹的内插是简明的。例如，可以通过在空间域中与sinc滤波器卷积或通过在傅立叶域中经由零填充来扩展带限信号的Nyquist波数来执行该内插。然而，这种较容易的轨迹内插假定该内插采用正交基函数来进行。当轨迹内插在不规则采样的格栅上执行时，数据中信号的能量向所有其他频率泄漏。该能量泄漏由采样的不规则性和边界效应引起。 因此，非均匀采样的数据需要被规则化为正交(规则)基本格栅。三维地震数据规则化要求在地震测量期间没有发生在源和接收器位置处的采集的地点产生地震轨迹。换句话说，来自不规则格栅上所采集的数据的地震轨迹被内插或外推到规则格栅。 因为包括电缆水平偏转、障碍回避、坏的轨迹的编辑以及经济的许多原因，特别是海洋地震数据通常被沿空间方向不规则地且稀疏地采样。然而，对于包括3D表面相关的多次波消除(multiple elimination)和3D波动方程偏移的若干地震处理应用来说，需要规则采样的数据。获得3D规则采样的数据的最佳方法是在交叉线方向以更多的冗余且以更宽的方位距离采集更多的数据，但是因为当前海洋采集技术的原因这一点要实现是困难且昂贵的。因此，数据规则化成为重要的处理工具。 因此，存在对用于在欠采样且非均匀采样的地震数据中内插轨迹的方法的需要。特别是，存在对轨迹内插方法的需要，该方法消弱由于混淆地震数据中的不规则采样造成的能量泄漏。
技术实现思路
本专利技术是用于在地震数据中内插轨迹的方法，该地震数据可以是欠采样且非均匀采样的。通过将第一防泄漏傅立叶变换方法应用于时间变换的地震数据中的混淆频率分量以及将第二防泄漏傅立叶变换方法应用于时间变换的地震数据中的非混淆频率分量来产生估计的频率-波数谱。第二防泄漏傅立叶变换方法应用从非混淆频率外推到混淆频率的绝对频率-波数谱来加权混淆频率的频率-波数分量。将逆时间和空间傅立叶变换应用于估计的频率-波数谱，从而产生该地震数据的轨迹内插。 附图说明 通过参考下列详细描述以及附图可以更容易地理解本专利技术及其优点，其中 图1是说明用于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在地震数据中内插轨迹的方法，包括：　通过将第一防泄漏傅立叶变换方法应用于时间变换后的地震数据的非混淆频率分量以及将第二防泄漏傅立叶变换方法应用于时间变换后的地震数据的混淆频率分量来产生估计频率－波数谱，其中第二防泄漏傅立叶变换 方法应用从非混淆频率外推到混淆频率的绝对频率－波数谱来加权混淆频率的频率－波数分量；以及　将逆时间和空间傅立叶变换应用于估计频率－波数谱，从而产生该地震数据的轨迹内插。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA肖纳维勒，
申请(专利权)人：PGS地球物理公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]