[发明专利]同步可控震源采集的相位调制及噪声最小化

说明书

背景技术

在使用同步震动技术的地震勘探中，采用一系列地震能量源(例如可控震源)以向地下传送地震信号。部分这些信号从地下地层间的交界面被反射和/或在地层内部折射返回地表，在此它们通过一个或多个接收器被探测到。信号从一个特定的可控震源传播到达一个特定的接收器所需要的时间，给出了信号在所述可控震源和所述接收器之间行程长度的指标，由此可以推测得到地质构造结构。

对于同步震动技术，可控震源从多个源位置一起同时将能量赋予到地球内部。从而，每一个接收器探测被整个系列的可控震源发射出的经折射和反射的能量。(顺便提及，“同步”扫描必须包括各次扫描间的重叠。所述扫描可以是或可以不是同时开始和/或结束，只要各次扫描之间有部分重叠即可。)各接收器记录的数据必须然后被处理，以便可以将每个单独可控震源产生的信号分离出来。

所述分离可以如此完成，即，每个可控震源执行多次“扫描”或“发射”，其中由各可控震源发射的各信号间的相对相位在各可控震源之间和多次发射之间变化(尽管所述相对相位在各次扫描的持续时间内保持不变)。这可以通过两个可控震源同时操作两次的例子示出。如果它们在第一次扫描时相互同相的操作，而在第二次扫描的持续时间内180°异相，所述接收器将会记录到两个信号(即，在第二次扫描的持续时间内，两个可控震源驱动信号间的“相对相位角”是180°异相)。(顺便提及，所有四次所述扫描可以通过“驱动信号”或“控制信号”在相同幅度下使用扫频被驱动，所述扫频可能具有锥形端，因为所述幅度必须在开始时上升而在结束时下降。所述控制信号可以以低频开始并在高频结束，并且所述频率可以相对于时间线性增加。)合成的记录信号可以被加在一起以确定从第一个可控震源到达的信号，或者被去除以确定从第二个可控震源到达的信号。

虽然信号分离在近年来已经改善了，然而噪声最小化和信号分离仍然可以被改进，以更好地定位感兴趣的地下区域。

附图说明

从所附的权利要求、下文一个或多个示例性实施例的详细描述、以及对应的附图，本发明实施例的特征和优势将变得明显。其中

图1包括对于2×2震动源矩阵相对于相位的叠加和总体信噪比(S/N)。

图2包括对于2×2矩阵作为相位的函数的最大和最小噪声。

图3包括在2×2矩阵中对于三个相位值的噪声频谱。

图4包括对于目标函数相对于截止频率的最佳相位。

图5包括对于目标函数相对于截止频率的矩阵相位。

图6包括对于不同组的最优角度(3×3矩阵)的噪声空间频谱，具有目标函数E2。

图7包括对于不同组的最优角度(3×3矩阵)的噪声空间频谱，具有目标函数E1。

图8包括利用本发明的不同实施例进行操作的系统。

具体实施方式

在下面的描述中，提出许多具体细节，但是即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例。没有详细示出公知的电路、结构和技术，以免影响对本描述的理解。“一个实施例”、“多个实施例”等表示这样描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但是并不一定每一个实施例都包括所述特定特征、结构或特性。一些实施例可具有部分、全部或者没有对于其它实施例所述的特征。“第一”、“第二”、“第三”等描述共同对象，并且表示涉及相似对象的不同实例。这种形容词不是暗示这样描述的对象必须按照给定顺序，无论是时间、空间上、按照等级还是按照任何其它方式。“连接”可表示元件相互进行直接物理或电接触，以及“耦合”可表示元件相互协作或者交互，但是它们可以或者可以不进行直接物理或电接触。另外，虽然相似或相同标号可在不同附图中用于标明相同或相似部件，但是这样做并不表示包括相似或相同标号的所有附图构成单个或者相同实施例。

如上文提及的，在传统的同步可控震源采集中，不同可控震源控制信号间的相对相位角在整个扫描持续时间内保持不变。然而，本发明的一个实施例包括同步驱动信号，其相对相位角补偿值在同步扫描的部分(或持续时间)内变化。