可控震源地震数据零相位子波最小相位化方法

摘要

本发明涉及油田的勘探、开发、开采技术，是提供高分辨率的地震图形的可控震源地震数据零相位子波最小相位化方法。实现步骤为：对地震数据处理，转换为可控震源零相位子波地震数据，计算可控震源零相位子波和自相关函数：求解反滤波因子，计算纯相位因子，标定因子，相位转化因子：用相位转化因子把零相位子波转化为最小相位子波，用校正后的地震数据绘制相位校正后的地震数据剖面。本发明采用通常的地震数据处理系统可有效的把可控震源零相位子波地震数据转化为最小相位地震数据，为反褶积等地震数据处理提供了必要的输入地震数据。

主权项

1.一种可控震源地震数据零相位子波最小相位化方法，其特征在于包括以下步骤：1)用通常的可控震源激发手段激发和采集地震数据，对地震数据置标签和定义观测系统以及对地震数据进行互相关的预处理；2)采用下式表达可控震源的扫描信号为线性升频正弦波信号：s(t)＝A(t)sin2πf_it    (1)式中：$f_i=f_l+\frac{f_u-f_l}{2T}t---\left(2\right)$$A\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{A}{T_1}t& 0\le t\le T_1\\ A& T_1\le t\le T-T_2\\ \frac{A}{T_2}(T-t)& T-T_2\le t\le T\end{array}\right.---\left(3\right)$式中：s(t)  ----可控震源扫描信号f_i    ----可控震源扫描信号的起始频率；f_u    ----可控震源扫描信号的终止频率；f_i    ----可控震源扫描信号的瞬时频率；T     ----可控震源扫描信号的扫描长度；T₁    ----可控震源扫描信号起始段镶边斜坡长度；T₂    ----可控震源扫描信号终止段镶边斜坡长度；A     ----可控震源扫描信号的扫描振幅；3)对接收到的地震数据记录用可控震源扫描信号进行自相关处理，把地震数据记录转换为可控震源零相位子波地震数据，采用下式计算可控震源零相位子波，$w\left(t\right)={\int }_0^{T}s\left(\tau \right)s(t+\tau )\mathrm{d\tau }---\left(4\right)$式中w(t)表示可控震源子波，是一个零相位子波；4)采用下式计算可控震源零相位子波的自相关函数：$r_{\mathrm{ww}}\left(t\right)={\int }_{-T}^{T}w\left(\tau \right)w(t+\tau )\mathrm{d\tau },---\left(5\right)$它也是对应的最小相位子波的自相关函数r_vv(t)；5)由最小平方滤波方程求解反滤波因子，$\left[\begin{array}{cccc}{r}_{\mathrm{vv}}\left(0\right)& r_{\mathrm{vv}}\left(1\right)& ....& r_{\mathrm{vv}}\left(N\right)\\ r_{\mathrm{vv}}\left(1\right)& r_{\mathrm{vv}}\left(0\right)& ....& r_{\mathrm{vv}}(N-1)\\ ...& ...& ....& ...\\ r_{\mathrm{vv}}\left(N\right)& r_{\mathrm{vv}}(N-1)& ....& r_{\mathrm{vv}}\left(0\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{\tilde{a}}_0\\ {\tilde{a}}_1\\ ...\\ {\tilde{a}}_N\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}1\\ 0\\ ...\\ 0\end{array}\right]---\left(6\right)$求解出反滤波因子为$\tilde{a}\left(t\right)=\{{\tilde{a}}_0,{\tilde{a}}_1···,{\tilde{a}}_N\};$6)由可控震源零相位子波和反滤波因子计算纯相位因子，$\tilde{g}\left(t\right)=w\left(t\right)*\tilde{a}\left(t\right)---\left(7\right)$式中“*”表示褶积；7)由纯相位因子计算相位因子标定因子：$v_0=\frac{1}{{\left(\frac{1}{2T}{\int }_{-T}^T{\tilde{g}}^2\left(t\right)\mathrm{dt}\right)}^{\frac{1}{2}}}---\left(8\right)$8)计算可控震源地震数据零相位子波最小相位化处理的相位转化因子：$g\left(t\right)=v_0\tilde{g}\left(t\right)---\left(9\right)$9)用相位转化因子把零相位子波转化为最小相位子波，可控震源子波和相位转化因子的互相关函数，即最小相位子波序列v(t)，$v\left(t\right)=w\left(t\right)*g(-t)=w\left(t\right)\otimes g\left(t\right)---\left(10\right)$式中表示互相关；10)用相位转化因子把零相位子波的可控震源地震数据转化为最小相位子波可控震源地震数据；对可控震源子波地震数据x(t)，其对应的最小相位子波地震数据y(t)为，$y\left(t\right)=x\left(t\right)\otimes g\left(t\right)---\left(11\right)$11)采用通常的方法根据得出相位校正后的地震数据绘制相位校正后的地震数据剖面。