【技术实现步骤摘要】
本公开涉及油气地震勘探，尤其涉及一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置。
技术介绍
1、在油气勘探过程中，通常基于地震波来对地质结构进行勘探，利用地震波在地质结构中的传播和回波来分析得到地质物理结构以及特征。
2、可控震源信号是指通过一个与大地紧密耦合的震动装置，以反作用方式向地下传送一组连续振动的弹性波信号，该弹性波信号也称扫描信号，通过对地面接收到的回波信号进行处理和辨识，来确定地下地质目标的构造形态。
3、可控震源扫描信号直接关系到地震资料(也可以描述为地震数据)的品质，最终单炮数据的频带信息与扫描信号的设计息息相关。常规线性升频扫描信号的设计一般都是由起始频率和终止频率确定，整个频率时间段为均匀分配。
技术实现思路
1、为了解决或者至少部分地解决发现的以下技术问题：在复杂地表区，受近地表介质吸收衰减和复杂深层结构的影响，实际采集接收到的地震数据中，某些频率段衰减很快，影响了整体地震数据的分辨率，不利于地震数据的处理；本公开的实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法和装置，以提高地震勘探数据的品质。
2、第一方面，本公开的实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。上述方法包括：获取勘探区域的单炮地震记录数据；对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱；根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计
3、根据本公开的实施例，上述根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长，包括：确定上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长；根据理论扫描频谱的幅值分布，确定上述各频率分段的频率范围所对应的理论扫描幅值；计算上述各频率分段的平均幅值和对应的理论扫描幅值的比值，得到扫描补偿系数；根据上述各频率分段的扫描时长和上述扫描补偿系数，计算得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。
4、根据本公开的实施例，根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长，包括：对上述各频率分段的基准扫描时长进行累加，得到上述至少两个频率分段的累加扫描时长；计算预设扫描总时长和上述累加扫描时长的比值，得到放缩倍数；根据上述放缩倍数，对上述各频率分段的基准扫描时长进行放缩处理，得到上述各频率分段的目标扫描时长。
5、根据本公开的实施例，根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段，包括：根据上述振幅-频率谱的幅值分布，确定上述振幅-频率谱的幅值拐点；根据上述幅值拐点，确定上述频率分段的分界；根据上述分界，将上述振幅-频率谱划分为多个区域；根据上述振幅-频率谱的幅值分布差异，在每个区域中划分出至少一个频率分段。
6、根据本公开的实施例，上述根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号，包括：根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，确定各频率分段对应的震源信号；对各频率分段中相邻两段震源信号中前一段震源信号的尾端信号与后一段震源信号的首端信号进行镶边处理；对镶边处理后的各震源信号进行串接，并对串接后信号的首端信号和尾端信号进行镶边处理，得到针对上述勘探区域的目标扫描信号。
7、根据本公开的实施例，上述震源信号满足以下表达式：
8、
9、其中，s(t)表示当前频率分段的震源信号，a表示信号幅度，t表示记录时间，表示当前频率分段的起始频率，δf表示当前频率分段的终止频率与起始频率的差值，tf表示当前频率分段的目标扫描时长。
10、根据本公开的实施例，上述镶边处理，包括：
11、针对首端信号，基于以下函数进行镶边处理：
12、al＝sin2(2πf0)，
13、其中，al表示首端信号的幅值对应的镶边值，f0表示首端信号的频率；
14、针对尾端信号，基于以下函数进行镶边处理：
15、ar＝sin2(2πfe)，
16、其中，ar表示尾端信号的幅值对应的镶边值，fe表示尾端信号的频率。
17、第二方面，本公开的实施例提供了一种基于补偿生成可控震源扫描信号的装置。上述装置包括：数据获取模块、频谱分析模块、分段模块、幅值对齐补偿计算模块、总时长对齐计算模块和扫描信号生成模块。上述数据获取模块用于获取勘探区域的单炮地震记录数据。上述频谱分析模块用于对上述单炮地震记录数据进行频谱分析，得到振幅-频率谱。上述分段模块用于根据上述振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段。上述幅值对齐补偿计算模块用于根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长。上述总时长对齐计算模块用于根据上述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长。上述扫描信号生成模块用于根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对上述勘探区域的目标扫描信号。
18、第三方面，本公开的实施例提供了一种电子设备。上述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上所述的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
19、第四方面，本公开的实施例提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于补偿生成可控震源扫描信号的方法。
20、本公开实施例提供的上述技术方案至少具有如下优点的部分或全部：
21、通过根据单炮地震记录数据的振幅-频率谱的幅值分布，将上述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段；根据理论扫描频谱的幅值分布，对上述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到上述各频率分段对齐于上述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长；上述基准扫描时长使得各频率分段的平均幅值与对应频段的理论扫描频谱幅值对齐，且各频率分段的平均幅值一致，从而能够补偿由于近地表介质造成的吸收衰减频率段，由此串接生成的目标扫描信号整体频谱幅值一致，频宽得到了拓展，能够提升地震勘探数据的品质，有利于后续进行地震勘探数据的处理分析。
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1.一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据理论扫描频谱的幅值分布，对所述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到所述各频率分段对齐于所述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述振幅-频率谱的幅值分布，将所述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各频率分段的起始和终止频率以及对应的目标扫描时长，串接生成针对所述勘探区域的目标扫描信号，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述震源信号满足以下表达式：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述镶边处理，包括：
8.一种基于补偿生成可控震源扫描信号的装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于补偿生成可控震源扫描信号的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据理论扫描频谱的幅值分布，对所述至少两个频率分段中各频率分段的扫描时长进行补偿计算，得到所述各频率分段对齐于所述理论扫描频谱幅值的基准扫描时长，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述基准扫描时长，确定预设扫描总时长下各频率分段的目标扫描时长，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述振幅-频率谱的幅值分布，将所述振幅-频率谱划分为至少两个频率分段，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各频率分...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞贞，崔宏良，袁胜辉，李海东，张学银，李志，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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