海洋地震自适应去鬼波方法、装置、电子设备及介质与流程

1.本发明涉及地球物理勘探地震资料的处理领域，更具体地，涉及一种海洋地震自适应去鬼波方法、装置、电子设备及介质。


背景技术：

2.鬼波对海上地震勘探资料处理品质带来了严重的不利影响，一直以来，海上地震勘探资料处理的重点主要在去鬼波方面，但由于鬼波周期复杂多变，它会随震源和检波器沉放深度、反射深度、偏移距、入射角、出射角、地层倾角等多种因素变化，鬼波压制难度大，常规的去鬼波处理在复杂探区情况下的处理效果不够理想。
3.因此，有必要开发一种海洋地震自适应去鬼波方法、装置、电子设备及介质，解决因海上地震勘探激发、接收鬼波发育而引起的去鬼波处理技术问题。
4.公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.本发明提出了一种海洋地震自适应去鬼波方法、装置、电子设备及介质，其能够通过计算去鬼波算子，自适应去鬼波，适应鬼波周期复杂多变的情况，提高海上地震资料处理成果的品质，解决海上地震勘探资料鬼波问题，为后续反褶积等处理提供可靠的基础数据，进而可获得高分辨率和高品质的处理成果，有很好的应用前景。
6.第一方面，本公开实施例提供了一种海洋地震自适应去鬼波方法，包括：
7.获取原始频率域地震数据；
8.分别计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间，进而计算频率域去鬼波算子；
9.根据所述原始频率域地震数据与所述频率域去鬼波算子，获得去鬼波地震数据。
10.优选地，获取原始频率域地震数据包括：
11.对原始地震记录道进行一维傅里叶变换，得到所述原始频率域地震数据。
12.优选地，通过公式(1)计算炮点相对于一次反射波的延迟时间：
[0013][0014]
其中，t
s
为炮点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0015]
优选地，通过公式(2)计算检波点相对于一次反射波的延迟时间：
[0016][0017]
其中，t
r
为检波点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0018]
优选地，通过公式(3)计算频率域去鬼波算子：
[0019][0020]
其中，a(f)为频率域去鬼波算子，r0为海面的反射系数，ω为角频率，ω＝2πf，i表示复指数。
[0021]
优选地，通过公式(4)计算去鬼波地震数据：
[0022]
s(f)＝x(f)a(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0023]
其中，s(f)为去鬼波地震数据，x(f)为原始频率域地震数据。
[0024]
优选地，还包括：
[0025]
将所述去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据。
[0026]
作为本公开实施例的一种具体实现方式，
[0027]
第二方面，本公开实施例还提供了一种海洋地震自适应去鬼波装置，包括：
[0028]
原始数据模块，获取原始频率域地震数据；
[0029]
去鬼波算子计算模块，分别计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间，进而计算频率域去鬼波算子；
[0030]
滤波模块，根据所述原始频率域地震数据与所述频率域去鬼波算子，获得去鬼波地震数据。
[0031]
优选地，获取原始频率域地震数据包括：
[0032]
对原始地震记录道进行一维傅里叶变换，得到所述原始频率域地震数据。
[0033]
优选地，通过公式(1)计算炮点相对于一次反射波的延迟时间：
[0034][0035]
其中，t
s
为炮点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0036]
优选地，通过公式(2)计算检波点相对于一次反射波的延迟时间：
[0037][0038]
其中，t
r
为检波点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0039]
优选地，通过公式(3)计算频率域去鬼波算子：
[0040][0041]
其中，a(f)为频率域去鬼波算子，r0为海面的反射系数，ω为角频率，ω＝2πf，i表示复指数。
[0042]
优选地，通过公式(4)计算去鬼波地震数据：
[0043]
s(f)＝x(f)a(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0044]
其中，s(f)为去鬼波地震数据，x(f)为原始频率域地震数据。
[0045]
优选地，还包括：
[0046]
将所述去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据。
[0047]
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
[0048]
存储器，存储有可执行指令；
[0049]
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的海洋地震自适应去鬼波方法。
[0050]
第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的海洋地震自适应去鬼波方法。
[0051]
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
[0052]
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0053]
图1示出了根据本发明的一个实施例的一次反射及各种类型的鬼波的示意图。
[0054]
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的含炮检点鬼波的单道地震数据的子波及频谱的示意图。
[0055]
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个实施例的自适应去鬼波处理后的地震数据的子波及频谱的示意图。
[0056]
图4示出了根据本发明的一个实施例的海洋地震自适应去鬼波方法的步骤的流程图。
[0057]
图5a和图5b分别示出了根据本发明的一个实施例的去鬼波处理前后的单炮记录的对比示意图。
[0058]
图6a和图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的去鬼波处理前后的pstm剖面的对比示意图。
[0059]
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种海洋地震自适应去鬼波装置的框图。
[0060]
附图标记说明：
[0061]
201、原始数据模块；202、去鬼波算子计算模块；203、滤波模块。
具体实施方式
[0062]
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0063]
图1示出了根据本发明的一个实施例的一次反射及各种类型的鬼波的示意图。
[0064]
在海洋地震数据采集时，都要将震源及接收电缆置于海平面以下一定深度位上。由于海水与空气的接触面是一个很好的反射界面，因此，检波器除接收来自地下的一次反
射波外，还将接收到与海面的反射作用相关联的伴随波，这种伴随波称之为鬼波。一次波和各种类型的鬼波如图1所示，鬼波的类型有：
[0065]
1、炮点鬼波
[0066]
当气枪激发时，地震波往地下传播的同时也往上传播，到达海平面时产生向下传播的反射波，该反射波称为炮点鬼波。
[0067]
2、检波点鬼波
[0068]
从地下反射回来的反射波，被接收点记录的同时，其继续传播到海平面的一次反射经海面再反射到接收电缆，被检波器接收，这种反射波称为检波点鬼波。
[0069]
3、炮点鬼波伴生的检波点鬼波
[0070]
炮点鬼波产生反射传到海面后被反射回到接收点的鬼波称为炮点鬼波伴生的检波点鬼波。
[0071]
本发明提供一种海洋地震自适应去鬼波方法，包括：
[0072]
获取原始频率域地震数据；在一个示例中，获取原始频率域地震数据包括：对原始地震记录道进行一维傅里叶变换，得到原始频率域地震数据。
[0073]
图2a和图2b分别示出了根据本发明的一个实施例的含炮检点鬼波的单道地震数据的子波及频谱的示意图。
[0074]
具体地，输入加载过观测系统信息道头的单道地震数据，其子波及频谱分别如图2a、图2b所示。
[0075]
假设地震记录x(t)由一次波和各种类型的鬼波叠加而成，设s(t)为地震记录中的一次反射波，则地震记录可以表示为：
[0076][0077]
其中，r0为海面的反射系数，近似为
‑
1，t
s
和t
r
为炮检点相对于一次反射波的延迟时间，对公式(5)做一维傅里叶变换，得到原始频率域地震数据为：
[0078][0079]
分别计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间，进而计算频率域去鬼波算子；在一个示例中，通过公式(1)计算炮点相对于一次反射波的延迟时间：
[0080][0081]
其中，t
s
为炮点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0082]
在一个示例中，通过公式(2)计算检波点相对于一次反射波的延迟时间：
[0083][0084]
其中，t
r
为检波点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0085]
在一个示例中，通过公式(3)计算频率域去鬼波算子：
[0086][0087]
其中，a(f)为频率域去鬼波算子，r0为海面的反射系数，ω为角频率，ω＝2πf，i表示复指数。
[0088]
具体地，分别通过公式(1)、(2)计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间。
[0089]
根据公式(6)可以得到鬼波为：
[0090][0091]
则公式(6)可以写成：
[0092]
x(f)＝s(f)g(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0093]
从公式(8)可见，存在鬼波干扰的原始频率域地震数据可以看作是一次反射波与一个滤波算子为g(f)的乘积结果。因此，根据(8)式设计一个反滤波算子a(f)为公式(3)，即为频率域去鬼波算子，可以去除原始频率域地震数据中的鬼波干扰。
[0094]
根据原始频率域地震数据与频率域去鬼波算子，获得去鬼波地震数据；在一个示例中，通过公式(4)计算去鬼波地震数据：
[0095]
s(f)＝x(f)a(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0096]
其中，s(f)为去鬼波地震数据，x(f)为原始频率域地震数据。
[0097]
将去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据。
[0098]
图3a和图3b分别示出了根据本发明的一个实施例的自适应去鬼波处理后的地震数据的子波及频谱的示意图。
[0099]
具体地，在频率域应用频率域去鬼波算子做频域滤波计算，通过公式(4)计算去鬼波地震数据。将经过消除鬼波陷波影响的去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据，其子波及频谱分别如图3a、图3b所示。输出去鬼波处理后的地震数据，为后续反褶积等处理提供可靠的基础数据。
[0100]
本发明还提供一种海洋地震自适应去鬼波装置，包括：
[0101]
原始数据模块，获取原始频率域地震数据；在一个示例中，获取原始频率域地震数据包括：对原始地震记录道进行一维傅里叶变换，得到原始频率域地震数据。
[0102]
具体地，输入加载过观测系统信息道头的单道地震数据，假设地震记录x(t)由一次波和各种类型的鬼波叠加而成，设s(t)为地震记录中的一次反射波，则地震记录可以表示为公式(5)，对公式(5)做一维傅里叶变换，得到原始频率域地震数据为公式(6)。
[0103]
去鬼波算子计算模块，分别计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间，进而计算频率域去鬼波算子；在一个示例中，通过公式(1)计算炮点相对于一次反射波的延迟时间：
[0104][0105]
其中，t
s
为炮点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0106]
在一个示例中，通过公式(2)计算检波点相对于一次反射波的延迟时间：
[0107][0108]
其中，t
r
为检波点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0109]
在一个示例中，通过公式(3)计算频率域去鬼波算子：
[0110][0111]
其中，a(f)为频率域去鬼波算子，r0为海面的反射系数，ω为角频率，ω＝2πf，i表示复指数。
[0112]
具体地，分别通过公式(1)、(2)计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间。
[0113]
根据公式(6)可以得到鬼波为公式(7)，则公式(6)可以写成公式(8)。从公式(8)可见，存在鬼波干扰的原始频率域地震数据可以看作是一次反射波与一个滤波算子为g(f)的乘积结果。因此，根据(8)式设计一个反滤波算子a(f)为公式(3)，即为频率域去鬼波算子，可以去除原始频率域地震数据中的鬼波干扰。
[0114]
滤波模块，根据原始频率域地震数据与频率域去鬼波算子，获得去鬼波地震数据；在一个示例中，通过公式(4)计算去鬼波地震数据：
[0115]
s(f)＝x(f)a(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0116]
其中，s(f)为去鬼波地震数据，x(f)为原始频率域地震数据。
[0117]
将去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据。
[0118]
具体地，在频率域应用频率域去鬼波算子做频域滤波计算，通过公式(4)计算去鬼波地震数据。将经过消除鬼波陷波影响的去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据。输出去鬼波处理后的地震数据，为后续反褶积等处理提供可靠的基础数据。
[0119]
本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述的海洋地震自适应去鬼波方法。
[0120]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的海洋地震自适应去鬼波方法。
[0121]
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出四个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
[0122]
实施例1
[0123]
图4示出了根据本发明的一个实施例的海洋地震自适应去鬼波方法的步骤的流程图。
[0124]
如图4所示，该海洋地震自适应去鬼波方法包括：步骤101，获取原始频率域地震数据；步骤102，分别计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间，进而计算频率域去鬼波算子；步骤103，根据原始频率域地震数据与频率域去鬼波算子，获得去鬼波地震数据。
[0125]
图5a和图5b分别示出了根据本发明的一个实施例的去鬼波处理前后的单炮记录的对比示意图。
[0126]
经本发明方法处理前后的单炮记录对比如图5a、图5b所示，可见自适应去鬼波处
理后鬼波压制好、波组特征好。
[0127]
图6a和图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的去鬼波处理前后的pstm剖面的对比示意图。
[0128]
经本发明方法处理前后的pstm剖面对比如图6a、图6b所示，可见鬼波压制效果好，频带得到了显著拓宽，为后续的反褶积处理奠定了良好的基础。
[0129]
实施例2
[0130]
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种海洋地震自适应去鬼波装置的框图。
[0131]
如图7所示，该海洋地震自适应去鬼波装置，包括：
[0132]
原始数据模块201，获取原始频率域地震数据；
[0133]
去鬼波算子计算模块202，分别计算炮检点相对于一次反射波的延迟时间，进而计算频率域去鬼波算子；
[0134]
滤波模块203，根据原始频率域地震数据与频率域去鬼波算子，获得去鬼波地震数据。
[0135]
作为可选方案，获取原始频率域地震数据包括：
[0136]
对原始地震记录道进行一维傅里叶变换，得到原始频率域地震数据。
[0137]
作为可选方案，通过公式(1)计算炮点相对于一次反射波的延迟时间：
[0138][0139]
其中，t
s
为炮点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0140]
作为可选方案，通过公式(2)计算检波点相对于一次反射波的延迟时间：
[0141][0142]
其中，t
r
为检波点相对于一次反射波的延迟时间，x为地震数据道的偏移距，d
w
表示海底深度，d
s
表示激发点深度，d
r
表示检波点深度，v为海水速度。
[0143]
作为可选方案，通过公式(3)计算频率域去鬼波算子：
[0144][0145]
其中，a(f)为频率域去鬼波算子，r0为海面的反射系数，ω为角频率，ω＝2πf，i表示复指数。
[0146]
作为可选方案，通过公式(4)计算去鬼波地震数据：
[0147]
s(f)＝x(f)a(f)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0148]
其中，s(f)为去鬼波地震数据，x(f)为原始频率域地震数据。
[0149]
作为可选方案，还包括：
[0150]
将去鬼波地震数据进行一维傅里叶反变换至t
‑
x域，得到鬼波压制后的地震数据。
[0151]
实施例3
[0152]
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述海洋地震自适应去鬼波方法。
[0153]
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
[0154]
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。
[0155]
该处理器可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
[0156]
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
[0157]
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0158]
实施例4
[0159]
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的海洋地震自适应去鬼波方法。
[0160]
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
[0161]
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：cd－rom和dvd)、磁光存储介质(例如：mo)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置rom的媒体(例如：rom盒)。
[0162]
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
[0163]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。