[发明专利]基于扩展滤波的二维小波域多次波匹配衰减方法

说明书

本发明涉及一种基于扩展滤波的二维小波域多次波匹配衰减方法，属于地震资料处理与分析领域。具体的实施方法包括：1)针对预测的多次波记录创建其希尔伯特变换记录，然后分别计算出二者的时间导数记录；2)将原始地震记录、预测的多次波记录及其变换记录全部转换至小波域；3)对于小波域中的每个样点，以其为中心截取矩形数据块，通过最小平方滤波获得该样点的多次波匹配衰减结果；4)对小波系数中的每个样点重复步骤3)，并将最终的结果反变换回时空域。本方法借助了二维小波变换能够实现不同频率、方向信号分离的优势，降低了一次波与多次波的耦合程度，据此改善了常规时空域多次波匹配衰减容易造成有效波损伤的问题。

技术领域

本发明涉及地震资料处理与分析领域，是一种应用于地震数据多次波压制的基于扩展滤波的二维小波域匹配衰减方法。

背景技术

在海洋地震勘探中，因为海面可近似为自由界面，而海底一般为强波阻抗界面，所以相应地震资料中通常包含较大范围的海水鸣震、交混回响等多次波。多次波的存在，降低了地震资料的信噪比，干扰了人们对有效波的识别，同时严重影响了地震资料的成像质量。近年来，随着油气勘探向崎岖海底或含有复杂构造的海域发展，相应数据的多次波压制又成为地震数据处理的关键问题。

在崎岖复杂海域的地震数据处理中，时空域扩展滤波固然能够在一定程度上克服多次波预测不准的问题，显著提升维纳滤波类方法剔除多次波的能力，但在一次波与多次波交叉位置有效波损伤也愈加严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供基于扩展滤波的二维小波域多次波匹配衰减方法，所述方法将扩展滤波引入至二维小波域中，形成了基于小波域扩展滤波的多次波匹配衰减方法，该方法借助了二维小波变换能够实现不同频率、方向信号分离的优势，降低了一次波与多次波的耦合程度，据此来改善常规时空域多次波匹配衰减的效果。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

基于扩展滤波的二维小波域多次波匹配衰减方法，所述方法具体步骤如下：

1)创建多次波预测记录的变换记录输入原始地震记录d(x,t)，通过基于波动理论的多次波预测方法获得仅包含多次波的记录m(x,t)，其中x、t分别表示偏移距与旅行时；若预测的多次波与原始地震记录中的多次波存在振幅缩放、常相位旋转和较小的时间延迟的差异，那么原始地震记录中的多次波信号可通过预测多次波信号、预测多次波信号的希尔伯特变换以及二者时间导数之和来表示，因此计算多次波记录m(x,t)的希尔伯特变换m^H(x,t)、时间导数m'(x,t)以及希尔伯特变换结果的时间导数[m^H(x,t)]'；

2)将原始地震记录、多次波记录以及多次波记录的变换记录变换到二维小波域对原始地震记录d(x,t)作二维小波变换，可得

式中，表示小波基函数，W_d(a,τ_x,τ_t)代表小波系数，a为伸缩因子，x为偏移距，t为旅行时，τ_x和τ_t为x、t维度上的平移因子；

将多次波记录m(x,t)及其变换记录m^H(x,t)、m'(x,t)、[m^H(x,t)]'变换到二维小波域，可得

由于原始地震记录中的多次波可通过预测多次波、预测多次波的希尔伯特变换以及二者时间导数之和来表示，即

d(x,t)＝f₁m(x,t)+f₂m′(x,t)+f₃m^H(x,t)+f₄[m^H(x,t)]′ (3)