一种采用深度域滤波消除线性与非线性干扰波的方法

摘要

一种采用深度域滤波消除线性和非线性干扰波的方法，对于常规采集到的地震炮集数据，对采集到的炮集数据进行数据增益，对数据沿空间方向进行道均衡和沿时间方向进行振幅补偿，使数据适应波动方程处理；对炮集进行傅立叶正变换和向下波场延拓，从地表面延拓到参考面；对延拓到参考面上的炮集进行深度域滤波，对深度域滤波后的参考面的炮集进行向上波场延拓和傅立叶反变换，从参考面延拓到地表面；能有效识别复杂近地表产生的线性和非线性干扰波并采用深度域滤波消除线性和非线性干扰波。

主权项

1、一种采用深度域滤波消除线性与非线性干扰波的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)采集地震炮集数据，对采集的炮集数据进行数据增益，对数据沿空间方向进行道均衡并沿时间方向进行振幅补偿，使数据适应波动方程处理；当数据的空间采样间隔较大时，对炮集数据进行增益后，选择对数据进行空间插值以减少空间假频，消除对假频数据的不正确延拓；(2)对炮集数据进行傅立叶正变换并向下波场延拓，从地表面延拓到参考面，向下延拓过程中，改变信号的相位，不改变信号的振幅并识别噪声；(3)对延拓到参考面上的炮集数据进行深度域滤波；(4)对深度域滤波后的炮集数据进行向上波场延拓及傅立叶逆变换，从参考面延拓到地表面，在向上延拓的过程中，恢复信号的相位；在进行向下与向上延拓过程中，选择信号保持的相位移算子，利用倏逝波数衰减噪声；(5)进行数据逆增益，恢复反射信号的原始形状，得到消除地表与近地表干扰波的有效地震波并成图，对于二维勘探所得到的地震记录，采用以下二维傅立叶正变换与逆变换：二维傅立叶正变换及向下波场延拓，对炮集按以下公式从地表面延拓到参考面，参考面深度为150m，分为三层，每层的厚度与速度分别为80m、40m与30m，2000m/s，2400m/s，2800m/s；P(k_x，z+Δz，ω)＝P(k_x，z，ω)e^-ikzΔz    (4) $k_z=\{\begin{array}{cc}\sqrt{\frac{{\omega }^2}{c_n^2}-k_x^2}& (\frac{{\omega }^2}{c_n^2}-k_x^2\ge 0)\\ 0& (\frac{{\omega }^2}{c_n^2}-k_x^2<0)\end{array}---\left(5\right)$ 式中，ω和k_x分别表示圆频率及水平方向的圆波数；P(k_x，z，ω)为ω-k_x域内在深度z处的波场。P(k_x，0，ω)表示在ω-k_x域的地面炮集记录；c_n表示在z与z+Δz之间的介质层速度，在向下延拓的过程中，与倏逝波数相关联的噪声置为零，且被识别，有效信号延拓到参考面上，然后进行深度域滤波，从震源出发到达参考面的直达波旅行时间为DT(x，t)，对延拓到参考面上的炮集，时间小于DT(x，t)的波场即为干扰波，将其置零，进行向上波场延拓及二维傅立叶逆变换，对深度域滤波后的炮集按以下公式从参考面延拓到地表面：P(k_x，z-Δz，ω)＝P(k_x，z，ω)e^ikzΔz    (6) $k_z=\{\begin{array}{cc}\sqrt{\frac{{\omega }^2}{c_n^2}-k_x^2}& (\frac{{\omega }^2}{c_n^2}{-k}_x^2\ge 0)\\ i\sqrt{k_x^2-\frac{{\omega }^2}{c_n^2}}& (\frac{{\omega }^2}{c_n^2}-k_x^2<0)\end{array}---\left(7\right)$