[发明专利]一种基于时空域降频模型的二维地震勘探噪声去除方法

摘要

本发明提供一种基于时空域降频模型的二维地震勘探噪声去除方法，属于地震勘探环境下数据采集所得二维地震勘探记录的随机噪声消减方法。通过建立时空域的降频模型，将地震信号主频降低，线性度提高，并以此特征为差异区别于随机噪声，对二维地震勘探记录进行了去噪处理。有益效果是中频反射信号经降频模型处理后主频可降至一半以下，去噪后实际地震资料信噪比提高，与常规勘探方法相比恢复的反射波能量更强，反射轴更清晰，为后续反射振幅、速度及频率信息的准确提取提供有力保障，不但对于精确探明实际测区地下地质构造有很重要的作用，而且有利于准确估算油气储量及分布范围。

主权项

一种基于时空域降频模型的二维地震勘探噪声去除方法，其特征在于，包括下列步骤：1)二维地震勘探记录获取；2)定义时空域降频模型；3)二维地震勘探记录降频模型参数选取方法：利用直线l0提取时空域数据，则各点幅值一致，提取信号为直线，频率降至零，若利用直线lR提取时空域数据，则获取信号能够保持地震子波的波动趋势，但与单道信号不同的是，变换后子波的周期由T变为(N‑1)△t；(1)二分频时空信号提取：条件是主频降至原始主频的一半以下，即fR≤0.5f，只需满足：(N‑1)△t≥2T，即代入和两种情况的模型中可推导出的上下界分别为：若考虑水平同相轴情况则上下界分别为：(2)n分频时空信号提取：条件是主频降至原始主频的1/n，只需满足：代入和两种情况下可推导出的上下界分别为：n＝2及n＝3时降频时空方向与反射轴实际方向之间的关系为，满足二分频条件的时空方向位于最外层的以为对称轴的梭子状邻域内，降频程度越大时n＝3，梭子状区域越向对称轴收拢，当降频程度达到最大即n趋于无穷时，降频后时空域信号为直线，该梭状区域收敛至对称轴本身，上述结论也可通过求解当n趋近于无穷时上下界的极值而得到：4)实际二维地震勘探随机噪声的消减方法：利用时空域降频模型对一幅二维地震勘探记录进行处理时，既可依照最高频的反射信号对整幅地震勘探记录采取统一的降频条件，也可跟据实际情况对地震勘探记录区分深浅层，设置不同的降频条件，同层地震勘探记录中若反射轴的变化范围较大，也可采用分段处理达到更好的随机噪声消减效果；(1)估计二维地震勘探记录中的反射同相轴方向：以二维地震勘探记录片段的每一采样点所在道为中心取相邻N道地震记录，每道记录共M点，计算N道地震勘探记录中第1道记录x1(i)与第N道记录xN(i)的互相关函数R1N(n)，计算公式为：R1N(n)＝E{x1(i)xN(i+n)}其中E为期望，在计算的结果序列中，找到最大值所对应的n值nm并计算出该采样点对应的瞬时反射同相轴方向计算公式为：(2)基于时空域降频模型的随机噪声消减：按实际需要选择分频模型的参数n，n≥2，根据计算出的同相轴局部方向得出时空信号提取角度的上下限，对二维地震勘探记录片段各点所对应的区间进行统计，找出相交的区间并确定该区间中心值为该二维地震勘探记录片段所求的时空域信号提取方向；对二维地震勘探记录片段u(x,t)以为方向参数进行径向迹变换，变换公式为：u'(v,t')＝R{u(x,t)}其中u′为变换域的结果，R表示径向道变换，速度v及t′满足下式：t′＝t，在径向迹变换域沿t′方向对信号进行频率调制，即将u′矩阵的各列信号调制为解析信号的瞬时频率，调制公式为：zi(tr)=ej2πμ∫-∞trui′(t′)dt′]]>对zi(tr)的Wigner‑Ville分布峰值进行瞬时频率估计，公式如下：u^i(t′)=f^zi(t)=1μargmaxf[Wzi(t,f)]]]>将各列的估计结果按列序号组合为径向迹变换域的二维地震勘探去噪记录再由径向迹变换域逆变换回时间‑空间域，逆变换公式如下：u^(x,t)=R-1{u^′(v,t′)}]]>通过上式即可得到时空域降频模型下，去除随机噪声后的二维地震勘探结果记录。