[发明专利]一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法和系统。所述方法包括：对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波；对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向；沿主信号方向做定向滤波以抑制与主信号方向不同的震源编码串扰噪音。本发明利用全波形反演速度模型中信号与噪音的方向差异，在有效信号的方向上滤波，既能保护有效信号的完整性，又能去除噪声。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体地说，涉及一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法和系统。

背景技术

近年来，全波反演理论在地质勘探领域得到广泛关注。全波反演可以提高常规地震分辨率并获得优化数据，提高对地质资源的评价能力，从而确定可采区并提出有利的井位建议。由于地质勘探所针对的目标不仅地表地质条件复杂，并且地下地质构造也很复杂，因此，提高反演精度进而获得定量的储层表征参数非常重要。

全波形反演和最小二乘偏移等方法都需要存在巨大计算量。在这些方法中往往需要多次正演模拟。为了减少计算量提高计算效率，产生了震源编码技术，对于不同单炮记录采用振幅、相位等不同的编码技术进行编码，生成一个超炮集，以此来减少正演次数提高计算效率。但是震源编码技术会带来不同程度的串扰噪音，尤其是在频率域低频状态下，噪音更为严重。这造成反演过程的错误收敛，甚至陷入反演问题的局部极值

目前，对于震源编码噪声的压制多采用正则化技术，或者根据Moghaddam等2010年提出的对编码序列整体平均或时移来消除串扰噪音。但是这些方法在数据域存在计算量大，程序开发困难的弊端。

因此，亟需一种简单高效的全波形反演震源编码串扰噪音抑制方法和系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种简单高效的全波形反演震源编码串扰噪音抑制方法和系统。

针对上述技术问题，本发明提供一种用于抑制全波形反演震源编码串扰噪音的方法，包括以下步骤：

对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波；

对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向；

沿主信号方向做定向滤波以抑制与主信号方向不同的震源编码串扰噪音。

根据本发明的一个实施例，所述对低通滤波之后的速度模型做主分量分析，确定地层地质构造的主信号方向包括：

对低通滤波之后的速度模型分别计算水平方向和竖直方向的梯度；

根据水平方向和竖直方向的梯度构建梯度张量矩阵；

基于梯度张量矩阵确定地层地质构造的主信号方向。

根据本发明的一个实施例，所述对反演迭代过程中更新的速度模型进行低通滤波包括：

采用均值低通滤波、中值低通滤波或者高斯低通滤波方法对反演迭代过程中更新的速度模型进行滤波处理，以消除噪声产生的高频干扰。

根据本发明的一个实施例，所述高斯低通滤波方法中的高斯低通滤波器为：

其中，H_i,j为离散高斯卷积核函数，σ²为方差，k为高斯卷积核矩阵的维数，i为速度模型滤波区域的纵向坐标，j为速度模型滤波区域的横向坐标。

根据本发明的一个实施例，所述沿主信号方向做定向滤波包括：

基于高斯平滑方法、均值平滑方法或者中值平滑方法对低通滤波之后的速度模型沿主信号方向进行平滑处理。

根据本发明的一个实施例，所述梯度张量矩阵为：