一种压制逆时偏移低频噪音的方法
【专利摘要】本方法公开一种压制逆时偏移低频噪音的方法，该方法对基于声波方程和震源归一化互相关成像条件得到的Walkaway?VSP资料逆时偏移成果数据，应用拉普拉斯去噪后的剩余的噪音能量进行压制，噪音压制采用的方法是改进的非局部均值滤波法，其相似系数的计算主要依据所输入的用于逆时偏移的深度域层速度模型。该方法应用于经拉普拉斯滤波后的成像体处理中，可以有效的压制低频噪音，从而使地下的地质体成像更加清晰、准确。
【专利说明】一种压制逆时偏移低频噪音的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于地球物理勘探【技术领域】，涉及一种压制逆时偏移低频噪音的方法，其具体是Walkaway VSP地震资料逆时偏移处理中的去噪方法，尤其适用于对Walkaway VSP逆时偏移方法得到的最后成像数据体进行去噪处理，从而使成像结果更加清晰。
【背景技术】
[0002]逆时偏移技术是目前地震勘探领域内成像精度最高的地震偏移方法。在勘探目标日趋复杂多样的今天，逆时偏移技术在复杂构造成像方面的优势将有助于地震勘探向深层隐蔽性油气藏探索。逆时偏移技术最早出现在1983年，当时Whitmore (1983)、Baysal (1983)、Loewenthal (1983)、Levin (1984)、Hildebrand(1987)等地球物理学家分别对逆时偏移的概念、基本原理、应用范围等展开研究，为逆时偏移的发展奠定了基础。在逆时偏移过程中，成像条件的选择对最后的成像效果有着至关重要的影响，Hu和McMechan (1986)与Chang和MeMchan (1986)将激发时刻成像条件应用于叠前逆时偏移处理中；Hu(1986)基于直达波振幅能量最强利用有限差分法进行震源波场沿拓计算激发时刻成像条件。Whitmore和Lines (1986)利用震源波场和检波点波场进行互相关。Kaelin和Guitton (2006)在互相关的基础上对震源归一化，显著提高了成像数据体反射信息的精度。因互相关成像条件会给成像体带来严重的低频噪音，Yu Zhang等(2009)提出拉普拉斯算子滤波，相当于对成像波场进行低角度域衰减，对低频噪音的去除取得了明显的效果。
[0003]非局部均值滤波(NLM)最早由Buades(2005)提出，算法利用成像点窗口与临近创建间的相似性来加强构造信息，从而有效地衰减随机噪音。由于NLM算法对每一个成像点降噪时需要计算全部成像点的相似系数，因此具有较大的计算量。许多学者为减少计算时间做了不同的研究，Sheng(2009)将算法在GPU上运行,取得了较好的效果。Mahmoudi和Sapiro(2005), Brox等(2008)为减少每个成像点的计算时间，将求取相似系数限制在成像点为中心的一个范围内。这些算法较原本的算法节省了十几倍、甚至上百倍的计算时间，使得NLM算法成功的应用于医学数据(Coupe et al.，2008)、雷达数据(Deledalle etal.，2011)、音频数据(Zoican, 2010)、显微成像(Wei and Yin, 2010)等领域。
[0004]现有技术中，虽说逆时偏移技术已经应用于地球物理勘探【技术领域】，但是在地震噪声的处理上一直没有取得进一步的突破，尤其在针对Walkaway VSP逆时偏移中噪音压制处理环节。
【发明内容】
[0005]针对上述技术难题，本发明人经过多年研究，针对Walkaway VSP逆时偏移中噪音压制处理环节，提供了一种改进的滤波方法对成像体进行去噪处理，也就是提供一种压制逆时偏移低频噪音的方法。
[0006]依据本发明的技术方案，压制逆时偏移低频噪音的方法包括以下步骤:
[0007]I)在井中垂向等间隔布置检波器，地表设置过井口的炮线，炮点等间隔分布，人工激发地震波，将井中接收到的Walkaway VSP地震信号记录到磁带上；
[0008]2)从磁带读取地震记录，做常规的噪音压制、反褶积、波场分离和速度分析等预处理，得到预处理后的炮记录和速度模型；
[0009]3)读取Walkaway VSP炮记录,进行傅立叶变换，得到炮记录的振幅谱，分析得到炮记录的主频，记为fp，单位为Hz，按照如下公式计算地震子波:
【权利要求】
1.一种压制逆时偏移低频噪音的方法，其包括以下步骤: 1)在井中垂向等间隔布置检波器，地表设置过井口的炮线，炮点等间隔分布，人工激发地震波，将井中接收到的Walkaway VSP地震信号记录到磁带上； 2)从磁带读取地震信号记录，做常规的噪音压制、反褶积、波场分离和速度分析的预处理，得到预处理后的Walkaway VSP炮记录和速度模型； 3)读取WalkawayVSP炮记录,进行傅立叶变换，得到炮记录的振幅谱，分析得到炮记录的主频，记为fp，单位为Hz，按照如下公式(I)计算地震子波:
2.根据权利要求1所述的压制逆时偏移低频噪音的方法，其特征在于，所述步骤3)所采用的Walkaway VSP逆时偏移需要的震源子波设计为雷克子波。
3.根据权利要求1所述的压制逆时偏移低频噪音的方法，其特征在于，步骤4)中的正传波场和步骤5)中的反传波场所采用的声波方程如下:
4.根据权利要求1所述的压制逆时偏移低频噪音的方法，其特征在于，所述步骤4)从炮集数据中读取震源位置坐标、检波点位置坐标，读取速度模型V，选取正方形空间计算网格,令X和z方向的空间网格步长Δχ = Az= Δ d,用下式(2)确定时间采样步长:
5.根据权利要求1所述的压制逆时偏移低频噪音的方法，其特征在于，所述步骤6)中对每一时刻的震源波场、检波点波场互相关，累加所有时刻的相关结果，并与所有时刻震源波场自相关的累加值做比；震源归一化互相关成像条件的计算公式如下:
6.根据权利要求1所述的压制逆时偏移低频噪音的方法，其特征在于，所述步骤7)的拉普拉斯滤波对步骤6)的成像数据体进行相当于角度域的滤波处理。
7.根据权利要求1所述的压制逆时偏移低频噪音的方法，其特征在于，所述步骤8)的非局部均值滤波先对速度模型求取相似系数，再对步骤7)经拉普拉斯滤波处理后的数据进行滤波处理。
【文档编号】G01V1/36GK103926623SQ201410191424
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】王维红, 石颖, 郭雪豹, 李婷婷, 柯璇, 井洪亮 申请人:王维红