[发明专利]基于样条拟合的真三维地震数据噪声压制方法

权利要求书

1.一种基于样条拟合的真三维地震数据噪声压制方法，所述方法包括：

(1)对三维叠加数据体以窗口处理方式进行相位时间多项式的拟合处理；

(2)在窗口内，利用正交多项式拟合纵横测线方向上各道的均方根振幅；

(3)把窗口内纵横测线方向上的数据沿同相轴走向进行叠加，叠加后的结果再归一化得到拟合信号的期望波形；

(4)将期望波形乘以各道拟合的均方根振幅，并放到计算出的相位时间位置上，从而得到了一个窗口内模拟的地震剖面；

(5)把窗口按纵横测线方向和时间方向同时移动半个窗口步长，并重复步骤(1)至步骤(4)；

(6)利用能量加权法对窗口的重叠部分的地震数据进行处理；

(7)确定是否完成似合，如果没有完成拟合，则重复步骤(5)至步骤(6)的操作，如果完成拟合，则进行步骤(8)；

(8)对拟合后的叠加数据进行混波处理。

2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)包括以下步骤：

在三维叠后地震资料上任取一个区域，对该区域按照时间轴划分一系列的窗口，设某一窗口W内横测线方向有2N+1个地震道，纵测线方向有2M+1个地震道，对该窗口在xy方向即纵横测线方向建立离散坐标系如下等式(1)：

D＝{(x，y)|x∈[-M，M]，y∈[-N，N]；x，y∈Z}.                (1)

在窗口W内，用二元三次多项式来表示地震信号的到达时间如下等式(2)：

T(x，y)＝a₀₀+a₁₀x+a₁₁y+a₂₀x²+a₂₁xy+a₂₂y²+a₃₀x³+a₃₁x²y+a₃₂xy²+a₃₃y³      (2)

其中，x、y为某一道位置的相对道序号，a_ij为时间多项式系数，i为x项的乘方次数与y项的乘方次数之和，j为y项的乘方次数，

设窗口W时间长度为2L，采样时间间隔为Δt，则相关样点所在的空间为如下等式(3)：

H={(x,y,t)|x∈[-M,M],y∈[-N,N],t∈[T(x,y)-L,T(x,y)+L];x,y,tΔt∈Z}.---(3)]]>

其中，xy为纵横测线方向，t为时间方向，

分别取[-M，M]与[-N，N]上的二次正交多项式，如以下等式(4)：

p₀(x)＝1，p₁(x)＝x，p2(x)=x2-13M(M+1),]]>p3(x)=x3+15(3M2+3M-1)x,]]>x∈[-M，M]

q₀(y)＝1，q₁(y)＝y，q2(y)=y2-13N(N+1),]]>q3(y)=y3+15(3N2+3N-1)y,]]>y∈[-N，N](4)

容易证明对于任意0≤i，j≤2，有如下等式(5)：

Σx=-MMpi(x)pj(x)=0,i≠j>0,i=j,]]>

Σy=-NNqi(x)qj(x)=0,i≠j>0,i=j.---(5)]]>

令F＝{F_ij|F_ij(x，y)＝p_i(x)q_j(y)，0≤i，j≤2}，则F为D上的正交多项式集，令G＝{G_i|0≤i≤8}＝F，G为D上最高次为四次的正交多项式集，将G中元素如下等式(6)：

G₀＝1，G₁＝x，G₂＝y，G₃＝xy，

G4=x2-13M(M+1),]]>G5=y2-13N(N+1),]]>

G6=x2y-13M(M+1)y,]]>G7=xy2-13N(N+1)x,]]>

G8=x2y2-13N(N+1)x2-13M(M+1)y2+19MN(M+1)(N+1).---(6)]]>

则窗口W上的窗口中点时间拟合多项式如下等式(7)：

T(x,y)=Σi=08ciGi=c0+Σi=18ciGi,---(7)]]>

其中，c_i是拟合系数，取正交多项式集G′＝{G₀，G₁，G₂，G₃，G₆，G₇}，则将时间拟合多项式(7)改变为如下等式(8)：

T′(x,y)=Σi=04ciGi′=c0+Σi=14ciGi′---(8)]]>

根据多道互相关性最强的原则确定最佳拟合系数，对窗口内地震数据S(x，y，t)计算归一化多道互相关系数，如下等式(9)：

R(c0,...,c8)=Σt=-LL{[Σx=-MMΣy=-NNS(x,y,T(x,y)+t)]2-Σx=-MMΣy=-NNS2(x,y,T(x,y)+t)}[(2M+1)×(2N+1)-1]×Σt=-LLΣx=-MMΣy=-NNS2(x,y,T(x,y)+t),---(9)]]>

系数c₀，...，c₈扫描的具体实现过程是：固定c₀，对c₁，c₂，......，c₈扫描，先扫描c₁，此时c₂，......，c_k＝0，比较多道互相关值确定c₁，保持已确定的多道互相关系数c₁，再扫描c₂，依此类推。