一种三维地震数据道内插方法

摘要

本发明提供一种三维地震数据道内插方法，该方法包括：沿着地表二维平面的第一方向和第二方向，对预处理后的三维地震数据排序；将排序后的三维地震数据布散于三维空间中，并对排序后的三维地震数据划分若干窗口，使得相邻的窗口具有重叠部分；选定第一方向作为褶积方向，沿时间方向顺序遍历各个窗口，并对遍历到的每一窗口进行傅里叶变换、褶积计算、反傅立叶变换等处理，从而得到所有窗口的第一窗内时间-空间插值数据，其中需要对重叠部分的第一窗内时间-空间插值数据进行均值处理；最终输出插值结果。本发明是将二维f-x域预测扩展到三维f-x,y域，不受倾角限制和空间假频的影响，充分利用三维数据信息，内插后的信噪比和精度都获得提高。

主权项

一种三维地震数据道内插方法，其特征在于，包括：步骤1，采集三维地震数据；步骤2，对所述三维地震数据进行预处理；步骤3，沿着地表二维平面的相互正交的第一方向和第二方向，对预处理后的所述三维地震数据排序；其中，所述第一方向为所述三维地震数据的共中心点号的分布方向，所述第二方向为所述三维地震数据的线号的分布方向；或，所述第一方向为所述三维地震数据的线号的分布方向，所述第二方向为所述三维地震数据的共中心点号的分布方向；步骤4，以时间方向以及所述第一方向和第二方向为轴建立三维空间，将排序后的所述三维地震数据布散于所述三维空间中，在所述三维空间中对排序后的所述三维地震数据划分若干三维的窗口，使得每个窗口对应于排序后的所述三维地震数据的一部分，各个窗口对应的数据量相等，且相邻的窗口具有重叠部分；步骤5，选定所述第一方向作为褶积方向，沿时间方向顺序遍历各个窗口，并对遍历到的每一窗口执行如下处理：步骤51，按照如下公式，将当前窗口的三维地震数据沿所述时间方向做傅里叶变换，得到第一频率‑空间域数据：S_i,j(f)＝FFT(S_i,j(t))其中，i、j分别表示所述三维地震数据在所述第一方向、所述第二方向上的编号；t表示所述三维地震数据在所述时间方向上对应的时间；f表示频率；S_i,j(f)表示对应编号i、j的第一频率‑空间域数据；S_i,j(t)表示对应编号i、j的三维地震数据；步骤52，按照如下公式，在所述第一方向的正向进行褶积，计算所述第一方向的预测插值算子：$\underset{x,y}{\Sigma }{S}_{i+1-2x,j-1+y}\left(f\right)p_{x,y}\left(f\right)=S_{i,j}\left(f\right)$其中，x＝1,2,…,lx；y＝1,2,…,ly；p_x,y(f)表示对应频率f的所述第一方向的预测插值算子；lx表示预测插值算子p_x,y(f)在所述第一方向上的长度；ly表示预测插值算子p_x,y(f)在所述第二方向上的长度；S_{i+1‑2x,j‑1+y}(f)表示对应编号i+1‑2x、j‑1+y的第一频率‑空间域数据；S_i,j(f)表示对应编号i、j的第一频率‑空间域数据；步骤53，按照如下公式，将所述第一方向的预测插值算子以及所述第一频率‑空间域数据在所述第一方向的正向进行褶积，得到第一窗内频率‑空间域正向预测的插值数据：${G^{\prime }}_{i,j}\left(f\right)=\underset{x,y}{\Sigma }{S}_{i+1-x,j-1+y}\left(f\right)p_{x,y}(f/2)$其中，p_x,y(f/2)表示对应频率f/2的所述第一方向的预测插值算子；S_{i+1‑x,j‑1+y}(f)表示对应编号i+1‑x、j‑1+y的第一频率‑空间域数据；G'_i,j(f)表示对应编号i、j的第一窗内频率‑空间域正向预测的插值数据；步骤54，计算所述第一方向的预测插值算子的共轭，并按照如下公式将该共轭与所述第一频率‑空间域数据在所述第一方向的反向进行褶积，得到第一窗内频率‑空间域反向预测的插值数据：${G^{\prime \prime }}_{i,j}\left(f\right)=\underset{x,y}{\Sigma }{S}_{i-1+x,j+1-y}\left(f\right)p{*}_{x,y}(f/2)$其中，p*_x,y(f/2)为对应频率f/2的第一方向的预测插值算子p_x,y(f/2)的共轭；S_{i‑1+x,j+1‑y}(f)表示对应编号i‑1+x、j+1‑y的第一频率‑空间域数据；G”_i,j(f)表示对应编号i、j的第一窗内频率‑空间域反向预测的插值数据；步骤55，按照如下公式，对所述第一窗内频率‑空间域正向预测的插值数据和所述第一窗内频率‑空间域反向预测的插值数据求平均，得到第一窗内频率‑空间域插值数据：G_i,j(f)＝(G”_i,j(f)+G'_i,j(f))/2其中，G_i,j(f)表示对应编号i、j的第一窗内频率‑空间域插值数据；步骤56，按照如下公式，对所述第一窗内频率‑空间域插值数据进行反傅立叶变换，得到第一窗内时间‑空间插值数据：G_i,j(t)＝FFT^‑1(G_i,j(f))；其中，G_i,j(t)表示对应编号i、j的第一窗内时间‑空间插值数据；步骤57，针对当前窗口与前一窗口的重叠部分，将该重叠部分在当前窗口内对应的第一窗内时间‑空间插值数据与该重叠部分在前一窗口内对应的第一窗内时间‑空间插值数据进行均值处理，并将该重叠部分在当前窗口内对应的第一窗内时间‑空间插值数据更新为该均值处理的结果；步骤6，将所有窗口的三维地震数据和第一窗内时间‑空间插值数据作为所述第一方向的插值结果进行输出。