一种消除海上地震数据海浪噪声干扰的方法技术

本发明专利技术是油田的勘探、开发、开采技术的一种消除海上地震数据海浪噪声干扰的方法。海上勘探船气枪震源激发和采集地震数据，计算重采样滤波器，进行气枪子波重采样使得气枪子波的采样率与地震数据的采样率相等，对气枪子波数据作傅里叶变换，计算气枪子波振幅谱，确定气枪子波振幅谱最大值，计算高通滤波因子，计算时间域海浪噪声衰减算子，在时间域、频率域消除海浪噪声干扰。本发明专利技术实现了直接使用海上气枪震源激发的气枪子波来确定最佳海浪噪声干扰消除算子，仅对地震数据海浪噪声干扰进行处理，而有效保护了地震数据有效信号的低频成分，具有计算量小、计算速度快、稳定性好和计算精度高的特点。

【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、高信噪比的地震图形和数据的。
技术介绍
海上地震勘探的过程，就是海上勘探船拖拽着震源(气枪震源)和记录拖缆(检波器位于其中)，在海面上沿着预先设计的航行路线，以均匀速度航行。震源位置和检波器位置按照设计要求布设，在勘探船航行中连续进行激发和接收地震波。在一系列时间点上，利用气枪震源在水中激发地震波，地震波向地下传播，当遇到波阻抗(地震波在地层介质中向地下传播的速度与介质密度的乘积)界面(即上下地层波阻抗不相等面)时，在波阻抗界面上地震波产生反射现象，地震波传播方向发生改变，地震波开始向上传播，在记录拖缆中的一系列接收点上安置着接收器，接收向上传播的地震波数据。通过海上勘探船不断激发和接收工作，完成海上地震勘探工作。然而，实际接收到的地震数据还包含着激发点和接收点空间位置和排列位置的信息和各种噪声干扰等。地震数据处理就是对野外勘探过程中向上传播的地震数据记录进行处理，保留反映地下地层波阻抗界面的信息，而消除其它的信息，这种信息就是叠后地震数据。叠后地震数据仅反映地下地层的结构和构造。随着海上·地震勘探飞速发展，海上油气勘探的区域和面积也越来越大，对地震资料的分辨率和信噪比要求也越来越高。由于恶劣天气等条件，造成海面上的海浪涌动，海上地震勘探时，地震记录仪会记录到这种海浪涌动，这种海浪涌动对地震勘探信号来说，是一种噪声干扰，称为海浪噪声干扰。地震记录中海浪噪声干扰，降低了地震数据的信噪比。特别是在浅水区，有时海浪噪声干扰特别强。因此海上地震数据处理时，必须首先去除这种海浪噪声干扰。海浪噪声干扰在地震数据炮集记录上表现为低频垂直条带。在通常的地震数据处理中，使用常规的低阻滤波方法(即滤波方法)，来去除地震数据上的海浪噪声干扰(Yilmaz著，刘怀山等译，地震资料分析地震资料处理、反演和解释(上册)，北京:石油工业出版社，2006，P628)。常规的低阻滤波方法就是根据低阻频率，设计一个低阻滤波器，把低阻频率以下的频率成分滤除掉，而把低阻频率以上的频率成分保留下来。这样在滤除掉的低阻频率以下频率成分中，有效信号频率成分也被滤除掉，因为这种方法没有考虑有效信号频率成分和海浪噪声干扰频率成分，而是将它们完全滤除掉，不能保留低频有效信号，且计算效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可提高地震数据信噪比、快速消除海上地震数据海浪噪声干扰的方法。本专利技术采用的技术方案，包括以下步骤:I)用海上勘探船气枪震源激发和采集地震数据并做预处理；步骤I)所述的预处理是指对地震数据置标签、定义观测系统。2)计算重采样滤波器；步骤2)所述的重采样滤波器h计算公式是: 权利要求1.，特点是包括以下步骤: 1)用海上勘探船气枪震源激发和采集地震数据并做预处理； 2)计算重采样滤波器； 3)进行气枪子波重采样使得气枪子波的采样率与地震数据的采样率相等，气枪子波重采样计算公式是:2.根据权利要求1的方法，特点是步骤I)所述的预处理是指对地震数据置标签、定义观测系统。3.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的重采样滤波器h计算公式是:4.根据权利要求1的方法，特点是步骤12)所述的在频率域消除海浪噪声干扰采用以下方法: (I)地震数据傅里叶变换:全文摘要本专利技术是油田的勘探、开发、开采技术的。海上勘探船气枪震源激发和采集地震数据，计算重采样滤波器，进行气枪子波重采样使得气枪子波的采样率与地震数据的采样率相等，对气枪子波数据作傅里叶变换，计算气枪子波振幅谱，确定气枪子波振幅谱最大值，计算高通滤波因子，计算时间域海浪噪声衰减算子，在时间域、频率域消除海浪噪声干扰。本专利技术实现了直接使用海上气枪震源激发的气枪子波来确定最佳海浪噪声干扰消除算子，仅对地震数据海浪噪声干扰进行处理，而有效保护了地震数据有效信号的低频成分，具有计算量小、计算速度快、稳定性好和计算精度高的特点。文档编号G01V1/36GK103245973SQ20121002668公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月7日 优先权日2012年2月7日专利技术者高少武, 祝宽海, 陈继红 申请人: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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除海上地震数据海浪噪声干扰的方法，特点是包括以下步骤：1)用海上勘探船气枪震源激发和采集地震数据并做预处理；2)计算重采样滤波器；3)进行气枪子波重采样使得气枪子波的采样率与地震数据的采样率相等，气枪子波重采样计算公式是：b[nΔt]=Σl=0Mw-1w[lΔτ]h[nΔt-lΔτ],0≤n≤Mb?1????(2)式中，w[lΔτ]为重采样前气枪子波序列，b[nΔt]为重采样后气枪子波序列，h[nΔt?lΔτ]为重采样滤波器序列，Δτ是重采样前气枪子波序列时间采样率，Δt是重采样后气枪子波序列时间采样率，也是地震数据的时间采样率，l是重采样前气枪子波序列时间采样序号，n是重采样后气枪子波序列时间采样序号，Mw是重采样前气枪子波序列时间采样样点个数，Mb是重采样后气枪子波序列时间采样样点个数；4)对气枪子波数据作傅里叶变换：B[k]=Σn=0Mb-1b[n]WNkn,k＝0，1，2，Λ，N?1????(3)其中，WN＝e?j2π/N????(4)式中，b[n]表示气枪子波数据序列，B[k]表示气枪子波数据对应的傅里叶变换序列；k是傅里叶变换序列频率采样序号，n是气枪子波序列时间采样序号，j表示虚数单位，且j2＝?1；WN表示N点傅里叶变换因子，N表示傅里叶变换序列样点数，且N＝2m≥(Mb+Nx)，m是一个适当的正整数；Nx表示地震数据样点数，Mb是气枪子波序列时间采样样点数；5)计算气枪子波振幅谱：A[k]＝|B[k]|，k＝0，1，2，Λ，N?1????(5)式中，A[k]表示气枪子波振幅谱；6)确定气枪子波振幅谱最大值；寻找k＝0，1，2，Λ，N/2?1区间气枪子波振幅谱的最大振幅谱值以及其对应的频率采样序号，其公式为：Amax=maxkmax∈[0,N/2-1]{A[k]}---(6)式中，Amax表示最大振幅谱值，kmax表示最大振幅谱值对应的频率采样序号；7)计算高通滤波因子；H1[k]=A[k]Amaxk=0,1,2,Λ,kmax-11k=kmax,kmax+1,Λ,N/2-1---(7)式中，H1[k]是高通滤波因子；8)计算高通滤波衰减因子；H2[k]=10-β20log2(Mβk+1)k=0,1,2,Λ,Mβ-11k=Mβ,Mβ+1,Λ,N/2-1---(8)式中，H2[k]是高通滤波衰减因子；β是高通滤波器衰减曲线斜坡，单位为dB/octave(分贝/倍频程)，log2(·)表示以2为底的对数；Mβ表示截频样点数，且Mβ=[f0Δf]---(9)式中，[·]表示取整运算，f0表示低截频率，Δf表示频率采样间隔。9)计算海浪噪声衰减因子；H3[k]＝H1[k]H2[k]，k＝0，1，2，Λ，N/2?1????(10)H3[k]=H‾3[N-k-1],k＝N/2，N/2+1，N/2+2，Λ，N?1????(11)式中，H3[k]是频率域海浪噪声衰减因子，是H3[k]的复共轭；10)计算时间域海浪噪声衰减算子：h3[n]=Σk=0N-1H3[k]WN-kn,n＝0，1，2，Λ，N?1????(12)式中，h3[n]是时间域海浪噪声衰减算子，H3[k]是频率域海浪噪声衰减因子，WN表示N点傅里叶变换因子，由公式(4)计算确定；11)在时间域消除海浪噪声干扰，计算公式为：y[n]=Σk=0N-1h3[k]x[n-k],n＝0，1，2，Λ，Nx?1????(13)式中，x[n]是包含海上海浪噪声干扰的地震数据，y[n]是消除海上海浪噪声干扰后的地震数据，h3[n]是时间域海浪噪声衰减算子；N表示时间域海浪噪声衰减算子序列样点数，Nx表示地震数据样点数；k是时间域海浪噪声衰减算子序列时间采样序号，n是消除海上海浪噪声干扰后的地震数据时间采样序号；12)在频率域消除海浪噪声干扰。FDA0000134335590000032.tif...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高少武，祝宽海，陈继红，
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：