[发明专利]利用可控震源谐波提高地震数据质量的方法

说明书

技术领域：

本发明属于地震勘探资料采集与处理领域，具体涉及一种利用可控震源谐波提高地震数据质量的方法。

背景技术：

可控震源是地震勘探中最常用的陆地震源之一。但是由于该震源系统机械系统的非线性和震源与大地耦合等因素，可控震源数据中不可避免地包括谐波。传统地，可控震源谐波一直被作为影响数据质量的噪音。但其机械系统的非线性和震源与大地耦合等因素，可控震源数据中不可避免地包括谐波。但谐波一直被认为是一种影响地震资料的噪音，所以通常会采用两种方式对其进行处理。第一种是设计合理的采集参数，在数据采集阶段进行压制。第二种是在室内利用一定的处理方法对其进行去除。现有的方法都将其进行去除。

发明内容：

本发明的目的是提供利用可控震源谐波提高地震数据质量的方法，它不仅可以克服可控震源存在的问题，而且可以提高可控震源的数据质量。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：1、由混叠未相关数据到相关数据；2、基于纯相位滤波器的各阶谐波分离流程；3、各阶谐波叠加流程设计。

所述的步骤1由混叠未相关数据到相关数据为：

采用升频扫描时，谐波可以表示为：

sm(t)=am(t)cos(2πm(f1+f2-f12Tt)t)]]>    (1)

其中，m代表谐波的阶数，当m＝1时代表基波a_m(t)代表各阶谐波的出力大小；f₁，f₂代表基波的起始频率和终止频率；T代表扫描长度。从公式(1)可以看出，谐波和基波拥有相同的表达形式，基波可以看作一阶谐波(为了便于区分，以下一阶谐波统称基波，非一阶谐波统称谐波)。

从混叠采集的观点看，基波和谐波应该被看作不同的混叠震源，并同时激发接收。因此，谐波也应该被用于地下介质的成像过程中。

基波及谐波就是对应的不同的混叠源，其在频率域可以表示为1×M矩阵，

S＝[s₁s₂…s_M]              (2)

其中，s_i(i＝1，2，…，M)代表基波和谐波。它们的编码函数在频率域可以用M×1编码矩阵表示，

B＝[b₁b₂…b_M]^T                   (3)

编码函数b_i(i＝1，2，…，M)可以是振幅编码也可是相位编码。通过波传播算子L作用后可以得到地表接收的原始混叠记录，

W＝LSB                 (4)

利用基波和谐波扫描信号与原始混叠炮记录进行相关可以得到与炸药震源相似的单炮记录，

W_corr＝WS^*                     (5)

W_corr的第is项为，