[发明专利]一种基于多次波生成层自适应提取的层间多次波预测方法

说明书

本发明提出一种基于多次波生成层自适应提取的层间多次波预测方法，在Tau‑p域利用Hung和Wang方法进行层间多次波预测。在层间多次波预测过程中，通过对数据的包络进行时变阈值分割，实现多次波生成层的快速自适应提取，并计算局部窗口的预测多次波和实际数据的归一化互相关系数，实现对由不同多次波生成层预测得到的层间多次波的加权叠加，提高了层间多次波预测精度。本发明的方法既不用分离多次波生成层，又可以有效减少在时空域预测层间多次波时存在的假象，并通过压缩数据大小来提高计算效率。

技术领域

本发明属于地震多次波压制领域，具体涉及一种基于多次波生成层自适应提取的层间多次波预测方法。

背景技术

传统的多次波压制方法大部分是基于多次波和一次波的速度差异来滤波，但是层间多次波与一次波的视速度差异较小，所以基于波动方程的层间多次波预测方法被广泛应用。基于波动方程的层间多次波压制方法主要分为层间多次波预测和多次波自适应相减两步。

目前层间多次波预测主要有两大类方法：一类是基于物理界面的共聚焦方法【1-2】；另一类是基于点散射物理模型的逆散射级数(Inverse Scattering Series，ISS)方法【3】。共聚焦点方法存在如下一些局限：1)依赖速度模型；2)一次只能预测一个多次波生成层相关的层间多次波，所以计算过程繁杂，不适合复杂介质中的层间多次波预测。ISS方法与自由表面多次波压制(SRME)方法类似，由数据驱动，不需要输入先验信息，但计算量巨大，且需要完备的观测数据。

Jakubowicz【4】(1998)提出的数据驱动型层间多次波消除方法是SRME的一种扩展形式，它将层间多次波场表示为地表观测到的三个波场的组合，包括震源方的波场P_k，检波器方的波场P_l，层间多次波生成层对应的波场P_j，如图1所示。这三个波场分量均可在数据本身中得到，因此是完全数据驱动的。Jakubowicz方法预测层间多次波的方式如下：

Jakubowicz方法采用自顶向下的方式逐层预测对应界面的层间多次波，为提高运行效率，也可一次预测所有层界面产生的层间多次波，但会产生泄漏。该方法需要分离层间多次波生成层对应的波场P_j，在实际数据处理中需要大量人工交互，且难以保证精度，所以尚未得到广泛应用。孙宇等【5】(2018)在Tau-p域实现Jakubowicz方法，可以有效减少在时空域预测层间多次波时存在的假象，并通过压缩数据大小来提高计算效率。

Hung和Wang【6】(2012)对Jakubowicz【4】的方法进行了改进，按照类似ISS中的“低－高－低”分层方法将单个同相轴的分离操作简化为三个区域窗口的分割，如图2所示，再通过叠加实现全部层间多次波的预测，从而不用分离单个层间多次波生成层P_j。Hung和Wang方法预测多次波的方式如下：

其中，Pw_k是窗口W_k中震源方的波场，P_Wl是窗口Wl中检波器方的波场，P_Wj是窗口W_j中的层间多次波生成层所对应的波场。

Hung和Wang方法采用简单叠加多次波模型的手段，破坏了预测多次波与真实多次波的振幅和相位之间的关系，从而使得多次波压制过分依赖匹配算法，增加了一次反射信号被压制的风险。

参考文献

[1]Berkhout A J,Verschuur D J.Removal of internal multiples with thecommon-focus-point(CFP)approach：Part 1-explanation of the theory.Geophysics，2005,70(3)：V45-V60.