[发明专利]通过加权叠加同时采集的波场来压制4D噪音

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月28日提交的美国申请序列号61/580,693的优先权，其内容在此引用作为参考。

技术领域

本发明涉及地震信号处理。更确切地说，本发明涉及用于产生两个独立但同时的地下图像的方法，如使用上行波场和下行波场，以及基于上行波场与下行波场的相似度使用其4D差异的加权叠加产生降噪图像。

背景技术

在地震数据处理领域，“4D噪音”是用于描述地震观测期间记录的在对比延时地震信号时不消失的非重复性噪音的表达。在深海地震应用中，4D噪音可能起因于许多来源，包括采集几何形态的不完全重复、由于水速变化导致的多次波能量差异、来自其他船舶的地震干扰噪音、涌浪噪音等。同样，陆上4D噪音可能起因于地下浅层的季节变化、时变检波器伴随波等。

在使用海底传感器比如节点(OBN)或电缆(OBC)进行地震记录的深海环境中，有可能通过公知的镜像偏移技术分别使用常规上行波场和下行波场产生两个独立的地下图像。有用的是思索如何对比这两种类型的图像内的4D信号与4D噪音。一旦校正了信号在子波和有效覆盖次数(fold)中的差异，起因于油气藏性质变化的4D信号在上行和下行数据上都相同。相反，4D噪音的表现相当不同。例如，由于因水速差异造成多次波污染的4D噪音将相对于上行波场和下行波场上关注层在不同时间到达。在期望从两个独立但同时的地下图像产生单一图像的任何情况下都会出现类似的问题，即两个图像中的信号将相同但两个图像中的噪音将有所不同。

利用噪音信号差异的一种方法是叠加上行波场和下行波场，它有效地加倍了观测的覆盖次数并统计地以因子压制噪音。不过这种方法并不总是给出期望水平的增强，但是它对提供某种改善技术仍然是可取的。

发明内容

本发明允许从4D地震信号产生降噪地震图像。在某些实施例中，在应用了基于上行与下行4D差异彼此之间相似程度的加权函数后通过叠加所述差异压制4D噪音。

根据某些实施例，一种用于产生地下特征的图像的方法包括以下步骤：a)提供包含关于所述特征的信息的地震数据，包括第一数据集和第二数据集，所述第一数据集包括第一上行波场和第一下行波场(U₁，D₁)，所述第二数据集包括第二上行波场和第二下行波场(U₂，D₂)，其中在晚于所述第一数据集某时间间隔的时间收集所述第二数据集；b)通过从第一上行波场和第二上行波场U₁、U₂中的一个减去另一个建立上行4D差异数据集U，以及通过从第一下行波场和第二下行波场D₁、D₂中的一个减去另一个建立下行4D差异数据集D；c)建立作为上行4D差异数据集与下行4D差异数据集D的相似度的函数的加权函数W；以及d)通过产生4D相似度叠加建立所述特征的图像，其中4D相似度叠加定义为(U+D)*W/2。

加权函数W可以选自包括NRMSD、(1-NRMSD(U,D)/NRMSD_cutoff、NRMSD²、绝对值的平均差异、手动加权以及上述函数的幂的组中的函数。在优选实施例中，加权函数W定义为W＝(1-NRMSD(U,D)/2)，其中NRMSD(U,D)＝2*RMS(U-D)/[RMS(U)+RMS(D)]。

可以使用在海面的至少一个震源和在海底的至少一个检波器来采集地震数据。

所述方法可以进一步包括以下步骤：在U₁、D₁、U₂和D₂之间彼此对齐以及/或者U₁与U₂对齐和D₁与D₂对齐，并且也可以包括对齐上行4D差异数据集U与下行4D差异数据集D的步骤。

在某些实施例中，所述方法包括缩放至少两个数据集中的数据以便均衡多个门的每一个中的能量的步骤。所述加权函数还可以包含门并且缩放所述数据所用的门可以大于所述加权函数中使用的门。确切地说，加权函数可以是RMS计算，包含可以小于2个波长的门，并且缩放所述数据所用的门可以大于RMS门。所以，进一步RMS门可以选择为小于10m。

应用本方法的时间间隔可以是至少一个月或至少一年。