[发明专利]一种时频域可控震源近地表吸收补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油地震勘探和油田开发地震中的可控震源采集的地震数据处理领域，具体是一种时频域可控震源近地表吸收补偿方法。

背景技术

可控震源是一种利用机械振动激发地震波的人工震源装置，它具有人为控制振动信号的扫描时间和扫描频率的特点，相比炸药震源更加灵活、高效。自上世纪70年代初可控震源用于地震勘探以来，它以其灵活、经济、环保等优越性而得到了充分肯定和广泛应用。然而，可控震源采集数据往往存在一种特殊的谐波干扰，习惯也称为谐振干扰，造成可控震源数据初至不清晰，影响折射波静校正拾取，此外，可控震源和炸药震源激发相位不一致也会造成两种采集数据间的闭合问题。究其原因，可控震源相关子波通常被认为是零相位子波，常规可控震源采集地震数据处理主要是采用纯相位滤波方法来进行零相位至小相位的子波转换，然而，实际可控震源相关子波在近地表吸收衰减的作用下不再是零相位，而是混合相位，并且随着近地表吸收作用的增大，其影响也随之增加。

在上述处理中，由于谐波干扰造成可控震源数据初至波不清晰，以及可控震源和炸药震源激发相位不一致会造成的两种数据间的闭合不良。为满足一些反褶积方法的理论假设及解决可控震源与炸药震源的数据闭合问题，通常采用零相位至小相位的转换处理。其依据是在无吸收条件下，求得零相位至小相位的纯相位转换因子，将可控震源数据转换为满足小相位假设条件的数据，再应用与炸药震源相同的处理流程进行处理。

然而，对于实际存在近地表吸收作用影响的可控震源数据而言，可控震源相关子波不再是零相位，应用以上的纯相位转换因子进行子波相位转换存在较大的混合相位问题，其影响随近地表吸收增大而增加。

目前，在存在近地表吸收条件下，如何有效压制可控震源谐振，提高可控震源数据分辨率和子波相位转换，提高可控震源地震数据的成像质量和精度，是可控震源地震数据处理技术中一个难题。

发明内容

本发明目的是提出了一种消除近地表吸收衰减引起混合相位子波问题的时频域可控震源近地表吸收补偿的方法。

本发明通过以下步骤实现：

1）使用可控震源激发并记录地震波数据；

2）将地震波数据在时频域进行分解；

步骤2）所述的分解是在频率域采用余弦函数构造的分频滤波函数对地震波数据进行分频处理。

所述的分频滤波函数是在频率域将0-f_N折叠频率平均分为17～25个频段，在每个频段用余弦函数产生一个滤波器，相邻每个滤波器重叠一半，构造覆盖全部频率的多个滤波器。

3）对步骤2）分解后的各个频段的分频数据进行共炮集频率域中值滤波，产生每一个频段的炮集模型道；

步骤3）所述的中值滤波是将某一炮点或检波点各个地震道按采样点排列后取中值，获得炮集模型道。

4）采用高阶e指数函数作为近地表吸收衰减的拟合函数，利用炮集模型道数据拟合求取每一炮各个频段的统计吸收衰减函数；

步骤4）所述的拟合计算公式如下：