一种地表主动源反射波干涉成像方法
技术领域
本发明属于陆上或海洋地震勘探领域,具体涉及一种地表主动源反射波干涉成像方法。
背景技术
随着能源需求的不断增长和地质认识的不断加深,常规地表主动源地震勘探已经进入了新的时期,面临复杂近地表和复杂深部构造的双复杂的困难和挑战。常规主动源地震反射波场受复杂近地表的破坏性影响,难以处理。而叠前深度偏移和全波形反演虽然可以提高复杂构造的成像质量,但是其对叠前地震反射波数据体和速度模型精度的要求较高。对于速度模型的建立和各向异性参数的计算而言,大入射角和长偏移距的地震数据十分重要。而基于速度模型的常规地震反射波的数据处理和成像方法会造成长偏移距和浅部地震反射波信号的畸变,严重损害浅部地层的信息和深部复杂构造的精细勘探。而基于互相关的地震干涉法可以实现地震波场的重构和高精度成像,但是由于震源信号有限频带宽度的影响,基于互相关的地震干涉重构法会在提取的地震反射波场中引入子波旁瓣的干扰,进而降低了地震信号的分辨率。同时,由于不同震源信号在相位、频率和能量上的差异,进而带来重构的地震反射波场时空上的变化,降低了地震反射波成像的精度。
因此,针对常规基于速度模型地震反射波成像法的不足和基于互相关地震干涉重构法的问题,仍需继续研究并设计一种数据驱动的地表主动源地震反射波成像方法,以解决上述现有方法和技术的缺陷,提高常规地表主动源地震反射波勘探的精度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有基于速度模型地震反射波成像法的信号畸变以及震源信号对基于互相关地震干涉成像法的不利影响,提供一种地表主动源反射波干涉成像方法,该方法基于同一成像点地震一次反射波的相关性,首先利用基于一致性谱相关的地震干涉实现虚反射道集的求取,然后利用基于互相关的地震干涉重构出共成像点道集,最后通过水平叠加提高地震反射波的成像质量和复杂构造的勘探效果。本发明方法能够有效提高复杂介质条件下地震反射波的成像质量,实现复杂近地表以及深部复杂构造的高精度勘探。
实现本发明目的的技术方案:一种地表主动源反射波干涉成像方法,所述方法包括以下步骤:
步骤(1)、获取共成像点道集地震数据;
步骤(2)、获取基于一致性谱相关干涉重构的共成像点虚反射道集地震数据;
步骤(3)、获取基于互相关干涉重构的共成像点道集地震数据;
步骤(4)、获取基于水平叠加的目标层反射波成像结果。
进一步地,所述步骤(1)包括:
步骤(1.1)、检查地震野外班报、SPS文件和地震原始数据;
步骤(1.2)、将地震野外班报和SPS文件中的观测系统信息加载到地震原始数据中,计算生成共中心点号、偏移距和方位角等观测系统信息,获取具有观测系统信息的地震数据;
步骤(1.3)、利用加载完观测系统信息的地震数据,采用自动加人工修正的方法拾取初至波走时信息,并利用初至波走时信息开展折射静校正处理,计算折射静校正后的地震数据;
步骤(1.4)、利用折射静校正后的地震数据,采用自适应噪声压制方法开展随机噪声、异常极值、侧面反射波、绕射波和地震面波等噪声的压制处理,生成噪声压制处理后的地震数据;
步骤(1.5)、利用噪声压制处理后的地震数据,开展地表一致性振幅补偿处理,弥补震源点和接收点产生的振幅非均匀性,获取振幅补偿后的地震数据;
步骤(1.6)、利用振幅补偿后的地震数据,开展地表一致性反褶积和脉冲反褶积处理,生成反褶积处理后的地震数据;
步骤(1.7)、利用反褶积处理后的地震数据,开展分频去噪处理,压制步骤(1.6)中产生的高频噪声干扰,获取高频噪声压制后的地震数据。
进一步地,所述步骤(2)包括:
步骤(2.1)、利用高频噪声压制后的地震数据,针对目标层开展高精度的速度分析,获取目标层速度场数据;
步骤(2.2)、利用步骤(1.7)生成的高频噪声压制后的地震数据和步骤(2.1)生成的目标层速度场数据,开展局部拉伸清零的动校正处理,获取局部拉伸清零动校正处理后的地震数据;
步骤(2.3)、利用局部拉伸清零动校正处理后的地震数据,通过水平叠加,获取目标层的反射波场数据;
步骤(2.4)、利用步骤(1.7)生成的地震数据与步骤(2.3)获取的反射波场数据,开展一致性谱相关地震干涉处理,以求取代表动校正量的虚反射道集。
更进一步地,所述步骤(2.4)中求取代表动校正量的虚反射道集的公式为:
其中,*代表了复共轭,ω代表了角频率,α代表了稳定因子,RZERO(ω)代表了步骤(2.3)生成的目标层位反射波场数据,G(ω)代表了步骤(1.7)生成的高频噪声压制后的地震数据,V(ω)代表了步骤(2.4)重构的虚反射道集。
进一步地,所述步骤(3)具体为:利用步骤(2.4)生成的虚反射地震数据与步骤(1.7)获取的高频噪声压制后的共成像点地震数据,开展基于互相关的地震干涉处理,以重构相位校正后的共成像点道集地震数据。
更进一步地,所述步骤(3)中求取相位校正后的共成像点道集地震数据的公式为:
C(ω)=G(ω)V(ω)*
其中,C(ω)代表了相位校正后的共成像点道集地震数据。
进一步地,所述步骤(4)具体为:针对步骤(3)生成的相位校正后的共成像点道集地震数据,开展水平叠加处理,计算生成针对目标层的反射波成像结果。
更进一步地,所述步骤(4)中求取针对目标层的反射波成像数据的公式为:
I(ω)=∑C(ω)
其中,∑代表了叠加求和,I(ω)代表了通过水平叠加生成的成像结果。
本发明的有益技术效果在于:
1、本发明提供的一种地表主动源反射波干涉成像方法,通过基于一致性谱相关的地震干涉处理后,震源子波得到一定程度压缩,能量主峰两侧出现逐渐震荡衰减的子波旁瓣,分辨率得到一定程度提高。
2、本发明提供的一种地表主动源反射波干涉成像方法,在基于互相关干涉重构的共成像点道集地震数据的基础上,通过水平叠加求和,可实现目标反射波场的同相叠加,进而极大提高了目标层反射波的信噪比和成像质量,大大改善了常规地震反射波勘探的精度和可靠性。
3、本发明提供的一种基于一致性谱相关和互相关地震干涉的相位校正方法,能够实现数据驱动的无波形畸变相位校正,可为振幅随偏移距的变化规律分析提供高质量的基础数据。
附图说明
图1为原始共成像点道集地震数据图;
图2为基于一致性谱相关干涉重构的共成像点虚反射道集图;
图3为基于互相关干涉重构的共成像点道集图;
图4为基于水平叠加的目标层成像图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供的一种地表主动源反射波干涉成像方法,具体包括以下步骤:
步骤(1)、获取共成像点道集地震数据
步骤(1.1)、检查地震野外班报、SPS文件和地震原始数据;
步骤(1.2)、将地震野外班报和SPS文件中的观测系统信息加载到地震原始数据中,计算生成共中心点号、偏移距和方位角等观测系统信息,获取具有观测系统信息的地震数据;
步骤(1.3)、利用加载完观测系统信息的地震数据,采用自动加人工修正的方法拾取初至波走时信息,并利用初至波走时信息开展折射静校正处理,计算折射静校正后的地震数据;
步骤(1.4)、利用折射静校正后的地震数据,采用自适应噪声压制方法开展随机噪声、异常极值、侧面反射波、绕射波和地震面波等噪声的压制处理,生成噪声压制处理后的地震数据;
步骤(1.5)、利用噪声压制处理后的地震数据,开展地表一致性振幅补偿处理,弥补震源点和接收点产生的振幅非均匀性,获取振幅补偿后的地震数据;
步骤(1.6)、利用振幅补偿后的地震数据,开展地表一致性反褶积和脉冲反褶积处理,生成反褶积处理后的地震数据;
步骤(1.7)、利用反褶积处理后的地震数据,开展分频去噪处理,压制步骤(1.6)中产生的高频噪声干扰,获取高频噪声压制后的地震数据。
如图1所示,为根据步骤(1.7)获取的高频噪声压制后的地震数据生成的原始共成像点道集地震数据图。可以明显看到,地震一次反射波同相轴呈双曲线形态分布,且振幅强度随偏移距的增加而逐渐减小。
步骤(2)、获取基于一致性谱相关干涉重构的共成像点虚反射道集地震数据
步骤(2.1)、利用高频噪声压制后的地震数据,针对目标层开展高精度的速度分析,获取目标层速度场数据;
步骤(2.2)、利用步骤(1.7)生成的高频噪声压制后的地震数据和步骤(2.1)生成的目标层速度场数据,开展局部拉伸清零的动校正处理,获取局部拉伸清零动校正处理后的地震数据;
步骤(2.3)、利用局部拉伸清零动校正处理后的地震数据,通过水平叠加,获取目标层的反射波场数据;
步骤(2.4)、利用步骤(1.7)生成的地震数据与步骤(2.3)获取的反射波场数据,开展一致性谱相关地震干涉处理,以求取代表动校正量的虚反射道集,其求取公式为:
其中,*代表了复共轭,ω代表了角频率,α代表了稳定因子,RZERO(ω)代表了步骤(2.3)生成的目标层位反射波场数据,G(ω)代表了步骤(1.7)生成的高频噪声压制后的地震数据,V(ω)代表了步骤(2.4)重构的虚反射道集。
如图2所示,为步骤(2.4)求取的虚反射道集生成的基于一致性谱相关干涉重构的共成像点虚反射道集图。可以看到,通过基于一致性谱相关的地震干涉处理后,地震虚反射波同相轴依然呈双曲线形态展布,且最大峰值的旅行时正好代表了实际地震一次反射波的动校正量。同时,震源子波得到一定程度压缩,能量主峰两侧出现逐渐震荡衰减的子波旁瓣,分辨率得到一定程度提高。
步骤(3)、获取基于互相关干涉重构的共成像点道集地震数据
利用步骤(2.4)生成的虚反射地震数据与步骤(1.7)获取的高频噪声压制后的共成像点地震数据,开展基于互相关的地震干涉处理,以重构相位校正后的共成像点道集地震数据,其求取公式为:
C(ω)=G(ω)V(ω)*
其中,C(ω)代表了相位校正后的共成像点道集地震数据。
如图3所示,为步骤(3)求取的相位校正后的共成像点道集地震数据生成的基于互相关干涉重构的共成像点道集图。可以看到,相位校正后,图1中具有双曲时差的反射波同相轴变为水平同相轴,所有来自目标层同一成像点的反射波场具有相同的相位。同时可见,振幅随偏移距的增加逐渐减小,即步骤(3)保持了振幅随偏移距变化而改变的信息。
步骤(4)、获取基于水平叠加的目标层反射波成像结果
针对步骤(3)生成的相位校正后的共成像点道集地震数据,开展水平叠加处理,计算生成针对目标层的反射波成像结果,其求取公式为:
I(ω)=∑C(ω)
其中,∑代表了叠加求和,I(ω)代表了通过水平叠加生成的成像结果。
如图4所示,为步骤(4)求取的共反射点成像结果生成的基于水平叠加的目标层成像图。从中可见,在步骤(3)生成的相位校正后的共成像点道集地震数据的基础上,通过水平叠加求和,可实现目标反射波场的同相叠加,进而极大提高了目标层反射波的信噪比和成像质量,大大改善了常规地震反射波勘探的精度和可靠性。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
- 上一篇:石墨接头机器人自动装卡簧、装栓机
- 下一篇:一种基于参量阵的原位浅剖系统