[发明专利]一种地震面波拟合方法及系统

说明书

本发明提供了一种地震面波拟合方法及系统，属于地震勘探资料处理等数字信号处理领域。所述地震面波拟合方法利用原始地震信号道集中相邻道面波具有的相似性，在小波域进行拟合得到拟合波形，然后从原始地震信号道集中将拟合波形减去，获得压制面波后的炮集数据。利用本发明能够得到压制面波后的炮集，提高了数据的信噪比，达到了较好的处理效果。

技术领域

本发明属于地震勘探资料处理等数字信号处理领域，具体涉及一种地震面波拟合方法及系统。

背景技术

在地球物理信号处理中，面波是地震记录中能量较强且具有频散特性的规则干扰波。在进行地震资料处理时，面波的压制效果会直接影响后续的地震资料处理及偏移成像结果，并最终影响到地震资料的地质解释效果。

面波波场在叠前地震记录中呈扇形分布，能量极强，常规地震中约占地震波总能量的70％左右；在单点地震剖面中，面波的能量能占到80％左右，是非常严重的。它的存在经常是与反射波的同相轴交织在一起，降低了资料的信噪比，而去除面波的影响是一个难题。

中国专利公开文献CN110261910A公开了基于自适应稀疏S变换的地震数据面波去除方法，其包括:从地震记录中得到时频图，在时频图中确定要进行压制的面波所在的区域；对选出的面波所在区域进行频谱分析，确定对应的频率范围；将地震道沿t轴进行自适应稀疏S变换，变换到t-f-x域；将变换后的数据沿x轴进行傅里叶变换，变换到t-f-k域；利用掩模函数M(f,k)对t-f-k域的地震信号进行滤波；对滤波后的结果进行傅里叶逆变换与S逆变换，回到时间域，得到了这一道数据进行了面波去噪以后的结果；对所有道数据做相应处理之后得到去除面波之后的地震数据。

目前实际应用中主要采用带通滤波和F-K滤波技术，它们在一定程度上能够有效压制面波干扰。带通滤波采取的思路是对含有面波的区域进行切除处理。这是一种最彻底的面波消除技术，但其以损失含面波区域内其它所有信息为代价。F-K滤波采用频域波数切除滤波的办法，这种方法可保证除去面波所在频域—波数的信息。这种方法是对时间域切除的一个进步，F-K视速度滤波消除面波逐渐活跃在地震资料处理中，且现在仍为各种商业处理系统中消除面波的主要手段。但它主要存在的问题有：1)与面波具有相同频域—波数域的有效信息也被切除；2)付氏变换的副作用；3)面波视速度呈时空变特点。这种特点给准确提供处理参数带来困难，并可能造成了去噪不彻底或在去噪的同时损害了面波区域的有效信号。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种地震面波拟合方法及系统，提高数据的信噪比，达到较好的处理效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个方面，提供了一种地震面波拟合方法，所述方法利用原始地震信号道集中相邻道面波具有的相似性，在小波域进行拟合得到拟合波形，然后从原始地震信号道集中将拟合波形减去，获得压制面波后的炮集数据。

本发明的进一步改进在于，所述方法包括：

(1)输入原始地震信号道集，对其进行小波变换将其分解到不同的小波尺度下；

(2)依次对每个小波尺度下的每一道上的每一个波形S_i(t_i)进行拟合得到波形S_i(t_i)对应的拟合波形；

(3)利用所有波形的拟合波形获得压制面波后的炮集数据。

本发明的进一步改进在于，所述步骤(2)的操作包括：

(21)搜索出与波形S_i(t_i)相似系数最大的波形；

(22)将所有与波形S_i(t_i)相似系数最大的波形叠加并求均值获得拟合波形。