一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法技术

本发明专利技术的一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法，由纯相位校正因子来逼近相位随频率缓慢变化部分，估算纯相位校正因子并消除剩余子波变相位影响，并对地震数据记录进行相位校正处理，去除剩余子波相位影响，使剩余子波相位达到或者接近零相位，以有效提高地震数据分辨率。本发明专利技术仅对地震数据子波的相位进行处理，不改变数据的振幅谱。直接计算确定出最佳相位校正因子a，计算量小、计算速度快、稳定性好和计算精度高，具有一定的抗噪能力，提高地震数据分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田的勘探、开发、开采技术，具体是为反映地下地层层位、油藏描述提供高分辨率的地震图形和数据的。
技术介绍
随着地震勘探技术的发展，油气勘探的难度和深度也越来越大，对地震资料的分辨率要求也越来越高。反褶积处理是提高地震数据分辨率最有效的途径。地震褶积模型是地震勘探数据处理中最基本的模型之一。常规的地震数据反褶积处理都是基于地震褶积模型。反褶积处理的一个根本假设就是地震子波是最小相位的。通过这个假设可以由子波振幅谱得到子波的相位谱并继而得到完整的子波。而实际数据的地震子波是混合相位的，这便使得以最小相位子波假设为前提的反褶积处理后地震子波不是一个脉冲，还存在剩余子波。实际地震数据处理时，即使将混合相位地震子波转换为最小相位地震子波，由于子波有限长度，反褶积处理后地震子波也还会存在剩余子波。地震数据中剩余子波的存在，降低了地震数据分辨率。在地震数据子波中，零相位具有最大分辨率，因此实际数据处理为了提高分辨率，希望处理后的地震子波是零相位的。“相同频带范围的子波中，以零相位子波的分辨率为最高”(李庆忠，走向精确勘探的道路，P14，石油工业出版社，1994)。“具有相同振幅谱的诸子波中，零相位子波的分辨率最高”(俞寿朋，高分辨率地震勘探，P17，石油工业出版社，1993)。“子波相位校正的目的是使子波零相位化”(俞寿朋，俞寿朋文集，P206，石油工业出版社，2001)。“子波波形由振幅谱和相位谱二者决定。振幅很小的频率成分对子波波形的影响很小，也就是说这些频率成分的相位谱重要性不大，有些误差也关系不大。而振幅谱比较大的频率成分是起主要作用的，这些频率成分的相位谱是重要的。但这个频带的相位谱一般很接近于直线。通过相位谱坐标原点做一条平行于主频带相位谱的直线，则主频带相位谱与此直线的差近于常数。因此可近似认为子波是常相位的。”(俞寿朋，高分辨率地震勘探，P167，石油工业出版社，1993)。常规的消除地震数据剩余子波方法，采用常相位校正方法。常相位校正就是将剩余子波相位作为一个常数，显然这样的假设仅仅是一阶近似。当子波的振幅谱很窄时，此法会有一定效果。如果子波振幅谱较宽，对不同频率采用同一个常数相位进行校正，很难达到期望的效果。纯相位校正处理方法可以实现剩余子波非常数相位校正，但是由于在纯相位校正处理方法中，纯相位校正因子的估算采用对目标函数方差模进行扫描的方法来确定(郭向宇、周兴元，混合相位子波的相位估算及校正，石油地球物理勘探，1998，VOL.33，N0.2，P214-221 ;高少武、周兴元，反射波地表一致性相位校正，石油地球物理勘探，2001，VOL.36，N0.4，P480-P487)。扫描方法估算相位校正因子非常费时，计算效率低。因此常规的纯相位校正因子估算方法限制了纯相位校正方法的实际应用。本专利技术的，通过计算确定相位校正因子，不需要进行扫描，因此可以快速、准确地确定相位校正因子，计算省时、快捷，计算效率闻ο
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种通过快速纯相位校正处理来消除地震数据剩余子波相位影响，以提高地震数据分辨率的消除地震数据剩余子波相位的校正方法。本专利技术采用的技术方案，包括以下步骤:I)用地震人工震源激发和采集地震数据并做预处理；步骤I)所述的预处理包括对地震数据置标签、定义观测系统、速度分析、动校正、反褶积、叠加处理。2)计算地震数据差分序列、差分乘积和序列、乘积乘积和序列； 建立第O阶地震数据差分序列:U0[η] = χ [η](I)式中，U0 [η]为第O阶地震数据差分序列，χ [η]为地震数据序列，η为地震数据样点顺序号，η = 1,2,3, K, N, N为地震数据样点个数；按照以下公式计算第k阶地震数据差分序列uk[n]:uk[η] = χ[n_k]-χ[n_k+2]，k = I, 2, 3, K(2)式中，k为阶数，χ [η]为地震数据序列，η为地震数据样点顺序号，η = 1,2,3, K,N, N为地震数据样点个数；按照以下公式计算第k阶差分乘积和序列vk[n]:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法，特点是采用以下步骤实现：1)用地震人工震源激发和采集地震数据并做预处理；2)计算地震数据差分序列、差分乘积和序列、乘积乘积和序列；建立第0阶地震数据差分序列：u0[n]＝x[n]                (1)式中，u0[n]为第0阶地震数据差分序列，x[n]为地震数据序列，n为地震数据样点顺序号，n＝1，2，3，K，N，N为地震数据样点个数；按照以下公式计算第k阶地震数据差分序列uk[n]：uk[n]＝x[n‑k]‑x[n‑k+2]，k＝1，2，3，K    (2)式中，k为阶数，x[n]为地震数据序列，n为地震数据样点顺序号，n＝1，2，3，K，N，N为地震数据样点个数；按照以下公式计算第k阶差分乘积和序列vk[n]： v k [ n ] = Σ j = 0 k u j [ n ] u k - j [ n ] , k = 0,1,2,3 , K - - - ( 3 ) 式中，uj[n]为第j阶地震数据差分序列；按照以下公式计算第k阶乘积乘积和序列wk[n]： w k [ n ] = Σ j = 0 k v j [ n ] v k - j [ n ] , k = 0,1,2,3 , K - - - ( 4 ) 式中，vj[n]为第j阶差分乘积和数据序列；3)计算地震数据期望值序列；按照以下公式计算第0阶期望值F0：F0＝E{w0[n]}‑3(E{x2[n]})2            (5)式中，E{·}为期望运算，x[n]为地震数据序列，w0[n]为第0阶乘积乘积和序列；按照以下公式计算第k阶期望值Fk：Fk＝E{wk[n]}，k＝1，2，3，K            (6)式中，wk[n]为第k阶乘积乘积和序列。4)按照以下公式计算第k阶期望绝对值Gk：Gk＝|Fk|，k＝1，2，3，K                (7)式中，k为阶数；5)对比第k阶期望绝对值Gk和第k阶最小期望绝对值的门槛值Gmin，确定纯相位校正因子特征方程阶数M；6)计算纯相位校正因子特征方程系数；根据第k阶期望值Fk，按照以下公式计算纯相位校正因子特征方程系数Pk值：Pk＝kFk，k＝1，2，Λ，M                (8)式中，k为阶数，Pk为第k阶纯相位校正因子特征方程系数值，M为纯相位校正因子特征方程阶数；7)根据以下公式确定纯相位校正因子特征方程的根： Σ k = 1 M P k a k - 1 = 0 - - - ( 9 ) 式中，a为纯相位校正因子变量，Pk为第k阶纯相位校正因子特征方程系数值，M为纯相位校正因子特征方程阶数，公式是一个M‑1阶方程，得到M‑1个a1、a2、…、aM‑1方程的根；8)根据以下公式计算纯相位峰度函数kurt(a，M)，其中最大峰度函数值对应的特征方程根为最佳纯相位校正因子abest： kurt ( a , M ) = Σ k = 0 M F k a k - - - ...

【技术特征摘要】
1.一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法，特点是采用以下步骤实现: 1)用地震人工震源激发和采集地震数据并做预处理； 2)计算地震数据差分序列、差分乘积和序列、乘积乘积和序列； 建立第O阶地震数据差分序列: U0[η] = X[η](I) 式中，U0[η]为第O阶地震数据差分序列，X[η]为地震数据序列，η为地震数据样点顺序号，η = 1,2,3, K, N, N为地震数据样点个数； 按照以下公式计算第k阶地震数据差分序列uk [η]: uk[n] = x[n-k]-x[n_k+2]，k = 1，2，3，K (2) 式中，k...

【专利技术属性】
技术研发人员：高少武，祝树云，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司， 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11