[发明专利]一种海上地震数据低频弱信号恢复的方法和系统

说明书

本申请公开一种海上地震数据低频弱信号恢复的方法及系统，该方法包括：获取地震道数据求取原始反射系数，褶积得到第一地震记录数据；计算第一地震记录数据与地震道数据的第一残差，修改反射系数得到第一密集反射系数序列；利用第一密集反射系数序列与俞氏子波谱约束的远场子波相褶积得到第二地震记录数据；计算第二地震记录数据与地震道数据的第二残差，修改反射系数得到第二密集反射系数序列；迭代计算得到低频弱信号恢复的反射系数；约束远场子波，得到恢复低频弱信号的宽带子波；褶积得到低频恢复后的地震数据。本发明实现频率域求取低频端加权因子，从而恢复了地震信号源的低频信号。

技术领域

本发明涉及在地震勘探数据处理的技术领域，更具体地，涉及一种海上地震数据低频弱信号恢复的方法和系统。

背景技术

随着开发油气藏类型日益复杂和海上精细化勘探的要求，低频信号由于穿透性强、衰减慢的特点恰好满足了这样的需求而得到广泛的关注和利用。理论和实践表明，增强低频或恢复低频端弱信号，可以极大地提高地震资料的分辨率，提高地震资料后续反演的稳定性和可靠性。低频弱信号恢复是现代地震资料处理的重要研究内容之一，也是当前研究的热点和难点。

在海上地震数据采集过程中，由于虚反射的影响，对信号有陷波作用，特别是低频端，0-10Hz的低频信号会受到严重影响，致使信号极其微弱，地震数据记录到的几乎也是-24DB以下的信号，因此在地震资料处理中通过去虚反射可以提高低频端弱信号；压缩感知是另一种恢复弱信号的技术，压缩感知理论作为一种新的采样理论，采用非自适应线性投影保持信号的原始结构，通过开发信号的稀疏特性，在远小于Nyquist采样率的条件下,利用随机采样获取信号的离散样本，然后通过非线性重建算法完备重建信号。其方法流程主要包括随机采样、信号稀疏表示、信号重构，通过局部压缩感知和区域压缩感知联合处理，可以压制局部均匀化和区域均匀化噪声，增强较弱的有效信号。

而在实际应用中，通过虚反射压制可以提高低频端弱信号，但由于虚反射是一次波的“尾巴”，与有效波难以分离，经衰减虚反射后，致使有效波在很大程度上也受到损失，经过虚反射压制后，相位极性也发生了变化，不利于解释；通过压缩感知后增强的低频信号是目前研究热点和难点，但其因受地震子波的时空变得不稳定的特性，以及受噪声的影响，反演的效果并不很好，在恢复低频弱信号的同时极易产生噪声，造成恢复低频后的信号因噪声太大而难以广泛应用，而且耗时严重。因此，提供一种不失真且简单的海上地震数据低频弱信号恢复的方案是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海上地震数据低频弱信号恢复的方法和系统，解决了现有技术中海上地震数据低频弱信号恢复失真而且耗时严重的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种海上地震数据低频弱信号恢复的方法，包括：

获取地震道数据，采用混合范数稀疏脉冲反演求取原始反射系数，将所述原始反射系数与俞氏子波谱约束的远场子波相褶积得到第一地震记录数据；

计算所述第一地震记录数据与所述地震道数据的第一残差，并利用所述第一残差修改所述反射系数得到第一密集反射系数序列；

利用所述第一密集反射系数序列与所述俞氏子波谱约束的远场子波相褶积得到第二地震记录数据；计算所述第二地震记录数据与所述地震道数据的第二残差，并利用所述第二残差修改所述反射系数得到第二密集反射系数序列；迭代计算得到低频弱信号恢复的反射系数；

利用俞氏子波谱约束远场子波，得到恢复低频弱信号的宽带子波；

利用所述低频弱信号恢复的反射系数及所述宽带子波褶积得到低频恢复后的地震数据。

可选地，其中，所述采用混合范数稀疏脉冲反演求取原始反射系数，进一步包括：