[发明专利]一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法

摘要

本发明的一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法，由纯相位校正因子来逼近相位随频率缓慢变化部分，估算纯相位校正因子并消除剩余子波变相位影响，并对地震数据记录进行相位校正处理，去除剩余子波相位影响，使剩余子波相位达到或者接近零相位，以有效提高地震数据分辨率。本发明仅对地震数据子波的相位进行处理，不改变数据的振幅谱。直接计算确定出最佳相位校正因子a，计算量小、计算速度快、稳定性好和计算精度高，具有一定的抗噪能力，提高地震数据分辨率。

主权项

一种消除地震数据剩余子波相位的校正方法，特点是采用以下步骤实现：1)用地震人工震源激发和采集地震数据并做预处理；2)计算地震数据差分序列、差分乘积和序列、乘积乘积和序列；建立第0阶地震数据差分序列：u0[n]＝x[n]                (1)式中，u0[n]为第0阶地震数据差分序列，x[n]为地震数据序列，n为地震数据样点顺序号，n＝1，2，3，K，N，N为地震数据样点个数；按照以下公式计算第k阶地震数据差分序列uk[n]：uk[n]＝x[n‑k]‑x[n‑k+2]，k＝1，2，3，K    (2)式中，k为阶数，x[n]为地震数据序列，n为地震数据样点顺序号，n＝1，2，3，K，N，N为地震数据样点个数；按照以下公式计算第k阶差分乘积和序列vk[n]： v k [ n ] = Σ j = 0 k u j [ n ] u k - j [ n ] , k = 0,1,2,3 , K - - - ( 3 ) 式中，uj[n]为第j阶地震数据差分序列；按照以下公式计算第k阶乘积乘积和序列wk[n]： w k [ n ] = Σ j = 0 k v j [ n ] v k - j [ n ] , k = 0,1,2,3 , K - - - ( 4 ) 式中，vj[n]为第j阶差分乘积和数据序列；3)计算地震数据期望值序列；按照以下公式计算第0阶期望值F0：F0＝E{w0[n]}‑3(E{x2[n]})2            (5)式中，E{·}为期望运算，x[n]为地震数据序列，w0[n]为第0阶乘积乘积和序列；按照以下公式计算第k阶期望值Fk：Fk＝E{wk[n]}，k＝1，2，3，K            (6)式中，wk[n]为第k阶乘积乘积和序列。4)按照以下公式计算第k阶期望绝对值Gk：Gk＝|Fk|，k＝1，2，3，K                (7)式中，k为阶数；5)对比第k阶期望绝对值Gk和第k阶最小期望绝对值的门槛值Gmin，确定纯相位校正因子特征方程阶数M；6)计算纯相位校正因子特征方程系数；根据第k阶期望值Fk，按照以下公式计算纯相位校正因子特征方程系数Pk值：Pk＝kFk，k＝1，2，Λ，M                (8)式中，k为阶数，Pk为第k阶纯相位校正因子特征方程系数值，M为纯相位校正因子特征方程阶数；7)根据以下公式确定纯相位校正因子特征方程的根： Σ k = 1 M P k a k - 1 = 0 - - - ( 9 ) 式中，a为纯相位校正因子变量，Pk为第k阶纯相位校正因子特征方程系数值，M为纯相位校正因子特征方程阶数，公式是一个M‑1阶方程，得到M‑1个a1、a2、…、aM‑1方程的根；8)根据以下公式计算纯相位峰度函数kurt(a，M)，其中最大峰度函数值对应的特征方程根为最佳纯相位校正因子abest： kurt ( a , M ) = Σ k = 0 M F k a k - - - ( 10 ) 式中：F0是第0阶期望值，Fk，(k＝1，2，Λ，M)为第k阶期望值，a是纯相位校正因子变量，M为纯相位校正因子特征方程阶数；根据纯相位校正因子特 征方程的a1、a2、…、aM‑1个根，得到M‑1个对应的峰度函数kurt(a，M)值；9)由最佳纯相位校正因子abest，根据以下公式在时间域实现纯相位校正：y[n]＝x[n]+abest(y[n‑1]‑x[n+1])            (11)式中，abest是最佳纯相位校正因子，x[n]是地震数据序列，y[n]是地震数据纯相位校正序列，n是地震数据样点顺序号，n＝1，2，3，K，N，N是地震数据样点个数；10)重复步骤2)‑‑‑‑步骤9)，实现串联快速纯相位校正因子确定和快速纯相位校正处理，完成提高地震数据分辨率的消除地震数据剩余子波相位的校正。