定向地震波畸变信号消除方法

摘要

本发明涉及一种定向地震波畸变信号消除方法，利用地震波束定向后的记录与原始中心记录的局部相关系数，对地震波束定向后的记录进行滤波，即可消除主波束方向外的畸变信号，得到无畸变的地震波束定向记录。本发明与现有技术相比能够在原始数据信噪比低的情况下，在保证定向地震波数据在勘探目标上形成高质量数据情况下，同时有效消除了主波束方向外的畸变信号。该方法对强背景噪声干扰条件下，提高地震勘探数据质量具有重要的应用价值。

主权项

一种定向地震波畸变信号消除方法，包括以下步骤：a、输入n炮炮点连续的地震记录，记为U₁(t,x)、U₂(t,x)、…、U_m(t,x)、…、U_n‑1(t,x)、U_n(t,x)，t为时间，x为道号，n取为大于2的奇数，其中b、保持第m炮记录U_m(t,x)不变，其他炮记录利用延时参数τ₁和道分选参数λ，依次作等间隔延时和等道数分选，延时和分选结果为U₁(t‑(m‑1)τ₁,x+(m‑1)λ)、U₂(t‑(m‑2)τ₁,x+(m‑2)λ)、…、U_m(t,x)、…、U_n‑1(t+(m‑2)τ₁,x‑(m‑2)λ)、U_n(t+(m‑1)τ₁,x‑(m‑1)λ)，其中d₁为炮间距，d₂为道间距，k取正整数；c、对延时后的所有记录作线性叠加合成地震波束记录，波束合成后的数据记为D(t)，则d、以U_m(t,x)为基准，取数据D(t)，记U_m(t,x)的第一道数据为u₁，D(t)的第一道数据为s₁；e、以时窗T选取u₁和s₁的第一个时窗数据u_1,1(t)和s_1,1(t)，T不小于一个有效地震子波信号的周期；f、将u_1,1(t)和s_1,1(t)作互相关_，计算得到R_1,1(τ)＝∫u_1,1(t)s_1,1(t‑τ)dt，最大互相关系数c(1,1)＝max[R_1,1(τ)]＝R_1,1[τ_c(1,1)]，τ_c为最大互相关系数对应的延时量；g、对u₁和s₁，同时沿第一道移动时窗T，重复步骤d～f，得第一道数据的最大互相关系数曲线c₁＝(c(1,1),c(1,2),…,c(1,v))^T及其对应的延时曲线τ_c(1)＝(τ_c(1,1),τ_c(1,2),…,τ_c(1,v))^T，v为一道数据总的采样点数，(·)^T表示转置；h、对U_m(t,x)和D(t)对应的其他道数据，重复步骤d～g，可得最大互相关系数谱C＝(c₁,c₂,c₃,…c_σ)及其对应的延时谱τ_c＝(τ_c(1),τ_c(2),τ_c(3),…τ_c(σ))，σ为总道数；i、对C进行延时滤波，延时滤波采用如下公式：i＝1,2,3,…,σ，j＝1,2,3,…,v，为延时滤波后的互相关系数谱，f为地震子波主频；j、对Κ进行单道阈值滤波，单道阈值滤波采用如下公式：为阈值，δ为滤波因子取值在1～8，i＝1,2,3,…,σ，j＝1,2,3,…,v；对Κ的所有道进行单道阈值滤波，就得到单道阈值滤波后的结果k、以Π中第q道和第p个采样点为中心，对Π进行l道(l为奇数)横向中值滤波，l道横向中值滤波的输出为ρ(p,q)＝median[π(i,j)]，i＝p；j＝q‑(l‑1)/2，…，q+(l‑1)/2；i、p为采样点号，j为道号，q为中心道号，median(·)为取中值；对Π中的每个采样点都进行l道横向中值滤波，即可得到中值滤波后的结果l、最后对Ρ进行编码，得到最终的主波束信号提取系数W，编码采用如下公式：i＝1,2,3,…,σ，j＝1,2,3,…,v，m、消除D(t)中畸变信号后保留主波束方向上的有效信号D_e(t)＝WD(t)。