一种消除海上地震数据海浪噪声干扰的方法

摘要

本发明是油田的勘探、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。

主权项

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：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，M_w是重采样前气枪子波序列时间采样样点个数，M_b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：其中，W_N＝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；W_N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＝2^m≥(M_b+N_x)，m是一个适当的正整数；N_x表示地震数据样点数，M_b是重采样后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,…,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,…,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：式中，A_max表示最大振幅谱值，k_max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；式中，H₁[k]是高通滤波因子；8)计算高通滤波衰减因子；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；M_β表示截频样点数，且式中，[·]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,…,N/2‑1            (10) 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：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，W_N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：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，N_x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。