專利名稱：齊發(fā)震動(dòng)地震數(shù)據(jù)的處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成和處理齊發(fā)震動(dòng)地震數(shù)據(jù)(simultaneousvibratory seismic data)的方法。
背景技術(shù)：
在利用齊發(fā)震動(dòng)技術(shù)的地震法勘探中，利用一系列地震能量源或者說可控震源向地下發(fā)射地震信號。部分所述信號被地下巖層之間的界面反射，并/或在地層中折射，而后返回地表，被一個(gè)和多個(gè)接收器探測到。一個(gè)信號從特定可控震源到特定接收器經(jīng)過的時(shí)間指示了在所述可控震源和所述接收器之間所述信號傳播經(jīng)過的距離，由之可以導(dǎo)出地質(zhì)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。
可控震源通常由一個(gè)與地面接觸、上加很大重量的底板構(gòu)成。對所述底板施加一個(gè)振動(dòng)力，從而把地震信號發(fā)射到地下。因此，如果向所述金屬板施加一個(gè)30噸的恒定重量，則可以向該可控震源施加振幅為20噸的振動(dòng)，以保證總是有正力作用于地面。
許多現(xiàn)代的振動(dòng)法地震勘探是通過從多個(gè)源位置將能量傳遞到地下而進(jìn)行的，使每一個(gè)接收器能夠探測到由整個(gè)可控震源組發(fā)射后被反射和折射的能量。然后，每一個(gè)接收器記錄的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理，使得每個(gè)單獨(dú)的可控震源產(chǎn)生的信號能夠被分離出來。
這一點(diǎn)通常是由一個(gè)可控震源進(jìn)行多次掃頻(“sweep”)或發(fā)射(“shot”)而實(shí)現(xiàn)的，其中由可控震源發(fā)射的信號的相位對每個(gè)可控震源和每次發(fā)射都不同。在最簡單的形式中，可以用兩個(gè)可控震源、兩次同時(shí)操作來加以說明。如果對第一次掃頻兩個(gè)可控震源是同相的，而第二次掃頻的相位相差180度，則接收器將記錄兩個(gè)信號。這些信號可以被加在一起，以確定來自第一可控震源的信號，或者相減而得到來自第二可控震源的信號。
一般來說，為了解讀每一接收器接收到的數(shù)據(jù)以確定每個(gè)可控震源的貢獻(xiàn)，發(fā)射次數(shù)必須至少等于可控震源數(shù)目。對于每個(gè)可控震源的每一次發(fā)射，由控制機(jī)構(gòu)對該可控震源施加一個(gè)波形。該波形通常是一個(gè)恒定振幅的掃掠頻率線性調(diào)頻脈沖(swept-frequency“chirp”)，由于振幅必須在開始時(shí)上升在結(jié)束時(shí)下降而具有尖削的端部。該波形眾所周知為“引導(dǎo)掃頻”(“pilot sweep”)。在現(xiàn)代的地震工作中，引導(dǎo)掃頻幾乎總是始于低頻終于高頻，并且頻率通常是隨時(shí)間線性增加。
在實(shí)踐中，由可控震源實(shí)際作用于地面的波形與施加于可控震源的波形不完全一樣。與引導(dǎo)掃頻的偏差是不可避免的。這些偏差有兩種特征形式1.在施加一個(gè)期望頻率(即基頻)的力的同時(shí)，可控震源還施加了頻率為該頻率整數(shù)倍的力(即諧波)。
2.按基頻施加的力在振幅和/或相位方面與引導(dǎo)掃頻發(fā)生偏差。
在每一個(gè)接收器處，為了將信號從每一個(gè)可控震源分離出來，需要使用每個(gè)可控震源提供的信號的某種近似。在過去，主要使用兩種方法。
第一種方法假定可控震源的力與引導(dǎo)掃頻精確一致，在每一相應(yīng)可控震源位置，將可控震源產(chǎn)生的大地響應(yīng)分離出來。如果用這種方法，可以使每一接收器或者說地震檢波器的數(shù)據(jù)在分離之前與一個(gè)單一的典型引導(dǎo)掃頻相關(guān)。在可控震源上不進(jìn)行測量，并且這種方法屬穩(wěn)健型。非線性效應(yīng)，比如非線性大地響應(yīng)或者采集過程中的數(shù)據(jù)制約(data clipping)不會(huì)產(chǎn)生重大的假象。
這種方法的主要缺點(diǎn)是基頻力與引導(dǎo)掃頻的偏差會(huì)導(dǎo)致可控震源的重大交叉干擾，也就是說，來自一個(gè)可控震源的信號被當(dāng)成了另一個(gè)可控震源的信號。如果每個(gè)可控震源與引導(dǎo)掃頻的偏差不同就會(huì)出現(xiàn)這種情況。這種方法還會(huì)導(dǎo)致各個(gè)可控震源的計(jì)時(shí)誤差。
第二種已知的方法測量由可控震源施加于大地的力。這樣，不是用引導(dǎo)掃頻，而是用可控震源實(shí)際施加的力來導(dǎo)出反演算子(inversionoperator)。這種方法消除了利用引導(dǎo)掃頻時(shí)的所述主要缺點(diǎn)，但其本身具有其它的缺點(diǎn)。整個(gè)反演過程必須在非相關(guān)數(shù)據(jù)上進(jìn)行，對于每一次發(fā)射和每一個(gè)可控震源，都要采集每次發(fā)射的整個(gè)波形，而且這種方法對上述非線性效應(yīng)敏感。
一般來說，數(shù)據(jù)采集和大部分處理都是分開進(jìn)行的。對接收器記錄的數(shù)據(jù)在其被接收到時(shí)可以進(jìn)行部分處理。但是，一般情況下，或者是原始數(shù)據(jù)，或者是部分處理的數(shù)據(jù)被保存在磁帶上，然后送到中央數(shù)據(jù)處理單元。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供處理地震數(shù)據(jù)的方法，所述地震數(shù)據(jù)是這樣獲得的執(zhí)行一系列掃頻，其中每一次掃頻包括用一組可控震源，對每一個(gè)可控震源施加一個(gè)引導(dǎo)掃頻波形，每一次掃頻為一個(gè)變頻的波形，從而在地下產(chǎn)生地震信號；測量由每一可控震源施加給大地的力，以確定一個(gè)實(shí)測力波形；和在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號；該方法包括對所述實(shí)測力波形濾波，以消除所述引導(dǎo)掃頻的諧波，從而得到一個(gè)經(jīng)濾波的力波形；從所述經(jīng)濾波的力波形對每一個(gè)可控震源生成一個(gè)反演算子；并將所述反演算子應(yīng)用于實(shí)測地震信號，以確定每一個(gè)可控震源對所述地震信號的貢獻(xiàn)。
作用于大地的力波形可以用專用傳感器測量，但最好從可控震源控制器用來控制可控震源輸出的信號導(dǎo)出而得。它可以是一個(gè)加權(quán)和測量值，由可控震源上的加速度計(jì)的信號的線性組合構(gòu)成。
經(jīng)濾波的力波形可以通過對實(shí)測力波形應(yīng)用一個(gè)時(shí)變階式濾波(time varying notch filter)而確定，但對作用于地面的實(shí)測力波形最好這樣濾波先與所述引導(dǎo)掃頻互相關(guān)，然后應(yīng)用一個(gè)時(shí)窗處理(timewindow)消除該引導(dǎo)掃頻的諧波。每個(gè)實(shí)測波形最好與同一個(gè)引導(dǎo)掃頻互相關(guān)。時(shí)窗處理最好應(yīng)用于零時(shí)刻附近。
實(shí)測地震信號在應(yīng)用所述反演算子之前也最好經(jīng)過濾波與所述引導(dǎo)掃頻互相關(guān)，然后應(yīng)用一個(gè)時(shí)窗處理。
所述引導(dǎo)掃頻最好具有這樣的波形具有有尖削的端部的基本上恒定的振幅包絡(luò)線，其中，頻率隨時(shí)間而增加。
掃頻的次數(shù)可以與可控震源的個(gè)數(shù)相同。在另一個(gè)實(shí)施例中，掃頻的次數(shù)大于可控震源的個(gè)數(shù)，評估每個(gè)實(shí)測地震信號的噪聲，并將其用在反演算子的確定當(dāng)中。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供一個(gè)執(zhí)行地震勘探的方法，包括執(zhí)行一系列掃頻，其中每一次掃頻包括用一組可控震源，對每一個(gè)可控震源施加一個(gè)引導(dǎo)掃頻波形，每一次掃頻為一個(gè)變頻的波形，從而在地下產(chǎn)生地震信號；測量由每一可控震源施加給大地的力，以確定一個(gè)實(shí)測力波形；在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號；并使用上述任一種方法處理包括所述實(shí)測地震信號和實(shí)測力波形在內(nèi)的地震數(shù)據(jù)。
至少在優(yōu)選實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)可以在反演之前相關(guān)，消除交叉干擾和計(jì)時(shí)誤差問題。所述方法對非線性效應(yīng)不敏感。另外，對于每一個(gè)可控震源，需記錄的數(shù)據(jù)量大大減少。
如果可控震源數(shù)和掃頻次數(shù)一樣多，則直接進(jìn)行反演操作。但是，該方法可以采用多于可控震源數(shù)的掃頻次數(shù)。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供一種處理地震數(shù)據(jù)的方法，所述地震數(shù)據(jù)是這樣獲得的執(zhí)行n次掃頻，其中每一次掃頻包括用m個(gè)與大地接觸的可控震源在地下產(chǎn)生地震信號，其中n大于m；
在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號而確定地震數(shù)據(jù)；并對每一次掃頻，評估與所述地震信號相關(guān)的噪聲N；該方法包括從與每一次掃頻相關(guān)的噪聲N生成一個(gè)噪聲相關(guān)矩陣P；從所述m個(gè)可控震源中的每一個(gè)的n次掃頻中的每一次提供的信號，生成一個(gè)n×m矩陣M，該矩陣M的每一個(gè)元素對應(yīng)于一次掃頻中來自一個(gè)可控震源的震源信號；并生成一個(gè)應(yīng)用于所述地震數(shù)據(jù)的反演算子M，所述反演算子由下式確定M＝(M*P(-1)M)(-1)M*P(-1)。
該方法最好包括從M中選擇行，以生成M的所有可能的m×m方形子矩陣；其中，所述反演算子M這樣生成計(jì)算所述m×m方形子矩陣的逆矩陣的相對加權(quán)和，其中應(yīng)用于每個(gè)逆矩陣的相對權(quán)重為與生成所述子矩陣時(shí)從M中略掉的行相應(yīng)的P的元素乘以所述子矩陣行列式的平方的絕對值所得的積。
P可以這樣確定P中第i列第j行的元素Pij用公式Pij=⟨NiN*j⟩]]>生成。
最好，所述反演算子M由下式確定M=(M*P(-1)M)(-1)M*P(-1)=Σij...(Πij...Pk)(|det(Mij...)|2)Mij...(-1)Σij...(Πij...Pi)(|det(Mij...)|2)]]>其中，Mij...是m×m子矩陣。
可以是掃頻次數(shù)比可控震源數(shù)多一，在這種情況下，所述反演算子M由下式確定M=Σi=1nPi|det(Mi)|2Mi(-1)Σi=1nPi|det(Mi)|2]]>
其中，Mi是略去M的第i行的m×m子矩陣。
最好利用正交鏡像濾波(quadrature mirror filtering)進(jìn)行噪聲功率評估，但也可以用別的方法，比如離散余弦變換或者離散傅立葉變換。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種進(jìn)行地震勘探的方法，包括執(zhí)行n次掃頻，其中每一次掃頻包括用m個(gè)與大地接觸的可控震源在地下產(chǎn)生地震信號，其中n大于m；在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號而確定地震信號；對每一次掃頻，評估與所述地震信號相關(guān)的噪聲N；并使用上述任何方法處理所述地震數(shù)據(jù)。
根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供一種生成地震數(shù)據(jù)的方法，包括執(zhí)行一系列掃頻，每一次掃頻包括利用一組可控震源產(chǎn)生地震能量，每一個(gè)可控震源在不同的相位工作，每一次掃頻施加給每個(gè)可控震源的功率基本上是相同的；其中，所述相位對所述可控震源以這種方式循環(huán)對于標(biāo)記為1到n的n個(gè)可控震源，對于第一次掃頻之后的每一次掃頻，第2到n個(gè)可控震源分別使用上一次掃頻時(shí)第1到n-1個(gè)可控震源的相位；并且，其中，如果由所述可控震源的相位構(gòu)成一個(gè)矩陣，每一列對應(yīng)于一次掃頻、每一行對應(yīng)于一個(gè)可控震源，則該矩陣的行列式的幅度與該矩陣的維數(shù)相同，如果將可控震源的相位寫為復(fù)數(shù)的話。
掃頻次數(shù)和可控震源個(gè)數(shù)可以相同。或者，掃頻次數(shù)可以多于可控震源個(gè)數(shù)。在這種情況下，可控震源相位的矩陣可以這樣確定仍然假定可控震源個(gè)數(shù)與掃頻次數(shù)一樣多，然后從所述矩陣中刪除列，使列數(shù)與可控震源個(gè)數(shù)一樣多。
最好，掃頻次數(shù)比可控震源個(gè)數(shù)多一。
通過使反演算子的大小盡可能小，這種確定可控震源相位的方法將每一個(gè)接收器處的環(huán)境噪聲降到最低。
在優(yōu)選實(shí)施例中，可以利用用上述方法生成的地震信號，并用任何上述方法處理數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行地震勘探。
根據(jù)第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，上面存儲(chǔ)用來執(zhí)行任何上述方法的計(jì)算機(jī)程序。


下面結(jié)合附圖舉例說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中圖1示意性地圖示了進(jìn)行齊發(fā)震動(dòng)地震勘探的可控震源和地震檢波器的布置；圖2圖示了用典型的可控震源在一次掃頻期間施加于大地的力的波形；圖3圖示了與一個(gè)引導(dǎo)掃頻互相關(guān)后的實(shí)測震源信號；圖4圖示了與一個(gè)引導(dǎo)掃頻互相關(guān)并經(jīng)過時(shí)窗處理后的實(shí)測震源信號；圖5圖示了有和沒有經(jīng)過濾波消除諧波的震源信號；圖6圖示了圖5所示信號的細(xì)節(jié)；圖7圖示了一個(gè)非相關(guān)地震檢波器記錄跡線；圖8圖示了與引導(dǎo)掃頻互相關(guān)和窗口處理(windowing)后的一個(gè)地震檢波器記錄跡線；圖9以流程圖的形式圖示了一種進(jìn)行地震勘探的方法；圖10以流程圖的形式圖示了一種進(jìn)行地震勘探的方法；圖11圖示了從一個(gè)可控震源用標(biāo)準(zhǔn)反演在12個(gè)地震檢波器處獲得的震波曲線圖；圖12用分集同時(shí)反演方法(diversity simultaneous inversionmethod)導(dǎo)出的圖11的震波曲線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地圖示了用于對大地的一部分1進(jìn)行齊發(fā)震動(dòng)地震勘探的可控震源和地震檢波器的布置。在地表3下方一定距離，有一個(gè)地層間界面2。一組可控震源4a、4b、4c、4d置于地表3，用來向大地1發(fā)射信號。離所述可控震源一定距離，在地表設(shè)有一組地震檢波器5a、5b、5c、5d、5e，用以記錄通過大地傳播的振動(dòng)。
可控震源4a到4d同時(shí)發(fā)射地震信號。信號6向下傳播到地下，被界面2向地表3反射7。這里，反射信號7由地震檢波器5a到5e檢測。圖中只示出了傳播到地震檢波器5a的振動(dòng)經(jīng)過的路徑8，下面的討論也集中于單個(gè)地震檢波器接收到的信號。顯然，對于每個(gè)地震檢波器5b到5e接收到的數(shù)據(jù)的處理，其方式與地震檢波器5a是一樣的。
有一個(gè)控制器9連接到可控震源4和地震檢波器5。該控制器生成施加于可控震源的信號，使之向地下發(fā)射信號。每個(gè)信號由一個(gè)“掃頻(sweep)”或者“發(fā)射(shot)”構(gòu)成，其中，對于典型的掃頻，施加給可控震源的信號的頻率隨著掃頻過程中的時(shí)間而線性增加，振幅是恒定的，除了在振幅必須增減的開始和結(jié)束時(shí)。這個(gè)施加給可控震源的掃頻稱為引導(dǎo)掃頻(“pilot sweep”)。應(yīng)當(dāng)理解，其它形式的引導(dǎo)掃頻也是可能的，例如具有變化的振幅，或者變化的頻率變化率。
地震檢波器5a接收到的信號是從所述四個(gè)可控震源接收到的四個(gè)信號7a、7b、7c、7d的復(fù)合信號。因此需要將每一個(gè)可控震源的信號分離出來，以便確定每個(gè)路徑8a、8b、8c、8d的特征。為此，向可控震源4a到4d同時(shí)提供除了相位在所有方面完全相同的掃頻，并以每次不同的相位特征重復(fù)至少四次，使每個(gè)地震檢波器5接收到至少四個(gè)信號。從而，在地震檢波器5a處，將有四次掃頻，將它們組合起來以確定從四個(gè)地震檢波器穿過大地的振動(dòng)的行為特征。
這個(gè)組合可以表示為矩陣形式。如果G是該地震檢波器測得的信號，R是從每個(gè)可控震源到該地震檢波器的大地響應(yīng)，則有G＝M*R，其中M是震源信號。M是一個(gè)4×4矩陣，其中每一列代表一個(gè)可控震源，每一行代表一次掃頻。R是一個(gè)4×1向量，其中每個(gè)元素代表從一個(gè)可控震源到所述地震檢波器的大地響應(yīng)。G是一個(gè)4×1向量，其中每一個(gè)元素代表在所述地震檢波器處記錄的一次掃頻。
換句話說，如果gi＝第i個(gè)記錄信號，sji＝在第i次掃頻來自第j個(gè)可控震源的信號，rj＝第j個(gè)可控震源和所述地震檢波器之間的大地響應(yīng)，那么g1g2g3g4=s11s21s31s41s12s22s32s42s13s23s33s43s14s24s34s44r1r2r3r4]]>在地震勘探中，測量G以確定R，因此所需的是M的逆矩陣。如果可控震源施加給大地的力與施加給可控震源的掃頻精確一致，則所述逆矩陣可直接得到。但是，如前所述，由每一個(gè)可控震源施加給大地的力可能以下述方式與理想引導(dǎo)掃頻有偏差1.在施加一個(gè)期望頻率(即基頻)的力的同時(shí)，可控震源還施加了頻率為該頻率整數(shù)倍的力(即諧波)。
2.按基頻施加的力在振幅和/或相位方面與引導(dǎo)掃頻發(fā)生偏差。
圖2示出了一個(gè)典型的可控震源施加給大地的力相對于時(shí)間的記錄跡線11。注意，該信號的振幅包絡(luò)線在整個(gè)掃頻中是變化的。
因此，為了進(jìn)行如上所述的反演，需要對每一個(gè)可控震源考慮大地響應(yīng)。
如前所述，進(jìn)行反演的現(xiàn)有方法包括假設(shè)可控震源與引導(dǎo)掃頻精確一致，并使用由可控震源施加給大地的力的測量值，包括所有諧波及振幅和相位差異。換句話說，現(xiàn)有技術(shù)中的第二種方法使用圖2所示的記錄跡線11來確定反演算子。
執(zhí)行所述反演的更好的方法是僅使用可控震源作用于大地的力的在基頻的測量值。換句話說，反演的執(zhí)行使用作用于大地的力的已經(jīng)從中消除了諧波的測量值，但是該測量值保留了所有有關(guān)振幅和相位變化的信息。
因此，首先，必須對所述力進(jìn)行原始測量。原始測量數(shù)據(jù)可以來自專用傳感器，但更為通常的是從可控震源控制器用來控制可控震源輸出的信號導(dǎo)出(這通常是所謂的加權(quán)和測量值，由來自可控震源底板和振蕩體上的加速度計(jì)的信號的線性組合構(gòu)成)。
所述原始測量值必須經(jīng)過濾波，僅留下基頻分量。有許多手段實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如施加一個(gè)時(shí)變階式濾波。另一種方法利用所述測量值與一個(gè)引導(dǎo)掃頻的互相關(guān)。該引導(dǎo)掃頻是一個(gè)隨時(shí)間與可控震源的期望掃頻具有相同振幅和頻率、但相位不一定相同的掃頻。互相關(guān)通常涉及用該引導(dǎo)掃頻的傅立葉變換的共軛復(fù)數(shù)乘以實(shí)測力的傅立葉變換，然后做傅立葉逆變換，將信號變回時(shí)間域。但是，也可以完全在時(shí)間域內(nèi)進(jìn)行互相關(guān)，而不需要傅立葉變換。
圖3圖示了與引導(dǎo)掃頻互相關(guān)后的震源信號12。可以注意到，在零時(shí)刻左右有一個(gè)尖峰信號，與基頻相應(yīng)。但在負(fù)時(shí)間也有能量。這部分信號對應(yīng)于諧波，因此是多余的部分。
因此，在互相關(guān)后，在零時(shí)刻左右對數(shù)據(jù)限定窗口。對于通常的掃頻參數(shù)，零時(shí)刻左右的時(shí)窗可以相當(dāng)短，總寬度至多半秒，四分之一秒通常就足夠了。圖4圖示了經(jīng)過時(shí)窗處理后的震源信號13。所有對應(yīng)于諧波的能量都被消除了，只留下與基頻相應(yīng)的能量。
圖5圖示了有和沒有通過濾波消除諧波的一個(gè)信號。曲線14表示引導(dǎo)掃頻，在開始時(shí)有一個(gè)上升斜坡，接下來是一個(gè)振幅恒定、頻率隨時(shí)間線性增加的信號。曲線15表示實(shí)測震源信號(同圖2)，已歸一化到與所述引導(dǎo)掃頻相同的平均振幅。振幅是變化的，并且，在低頻的時(shí)候，波形顯然不同。
曲線16表示測得的基頻。振幅的變化方式與實(shí)測震源信號15相同，但波形類似于引導(dǎo)掃頻14的波形。
圖6更詳細(xì)地圖示了0.8秒到1秒之間的相同信號。測得的基頻16與實(shí)測震源信號15同相，與引導(dǎo)掃頻14稍微異相，但與引導(dǎo)掃頻14有相同的頻率成分。
下一步是用一個(gè)窗口函數(shù)(一個(gè)在窗口的邊緣平滑地趨于零的函數(shù))乘以所述數(shù)據(jù)。這樣做的目的只是確保在數(shù)據(jù)的邊緣沒有不規(guī)則性。接下來，將所述震源信號通過傅立葉變換變回頻率域，這樣就給出一個(gè)作用于大地的基頻的傅立葉變換乘以所述引導(dǎo)掃頻的傅立葉變換的共軛復(fù)數(shù)的評估。
對接收器數(shù)據(jù)施加同樣的變換(與引導(dǎo)掃頻互相關(guān)，以及窗口處理)，只是對于所述接收器數(shù)據(jù)來說，時(shí)窗為從0到收聽時(shí)間(listeningtime，震波曲線圖所需的最長時(shí)間)。
圖7圖示了一個(gè)非相關(guān)地震檢波器記錄跡線17，圖8圖示了一個(gè)與引導(dǎo)掃頻互相關(guān)后并經(jīng)窗口處理后的地震檢波器記錄跡線。
圖9以流程圖的形式圖示了上述主要操作。
如果可控震源數(shù)與發(fā)射次數(shù)相同，則反演過程是直接的。唯一要注意的細(xì)節(jié)是確保反演在可控震源頻帶邊緣處也效果良好。
進(jìn)行反演操作的一個(gè)例子如下令M(f)為基頻的傅立葉變換矩陣乘以引導(dǎo)掃頻的傅立葉變換的共軛復(fù)數(shù)，為頻率的函數(shù)。對于每一個(gè)可控震源每一次掃頻，m(f)按前述方式確定。
令W(f)為一個(gè)頻率域窗口函數(shù)，它在可控震源掃頻的主帶寬上接近于1，在掃頻頻帶之外傾向于0。如果f0是掃頻的最低頻率，f1是上限頻率(upper frequency)，f0F是全振幅最低頻率，f1F是全振幅最高頻率，那么，W(f)的一個(gè)例子由下式給出W(f)=14(1+tanh(f-4f0F(f0F-f0)))(1+tanh(4f1F(f1-f1F)-f))]]>令S(f)為M(f)的理想形式。也就是說，如果可控震源與其設(shè)計(jì)掃頻(design sweep)精確一致，則M和S是一樣的。
令S(f)為一個(gè)矩陣，使SS與單位矩陣成比例、為實(shí)值并與引導(dǎo)掃頻的平方絕對值具有相同的振幅。
令 (一個(gè)標(biāo)量)為M的絕對值在f0F和f1F之間的中值。
最后，令Λ為一個(gè)小正數(shù)(例如0.01)，用來調(diào)整(regularise)M的矩陣反演。
對于每一頻率，由下式給出合適的反演算子M=1M^*(1-W)*S+W*(ΛM^+M)(-1)]]>除了反演地震檢波器處的信號，反演算子不能放大任何噪聲。包括Λ的項(xiàng)使反演的性態(tài)更好(better conditioned)。矩陣反演的性態(tài)改善取決于M的最大和最小本征值之比。該比值越大，反演就越不穩(wěn)定(就會(huì)更多地放大現(xiàn)有噪聲)。在掃頻的頻帶末端，M可能性態(tài)不好。加入Λ項(xiàng)保證了所述本征值不會(huì)太小，代價(jià)是計(jì)算出的矩陣不是M的精確的逆矩陣。
右邊的第一項(xiàng)使反演從在帶內(nèi)(這里有信號)正確地反演數(shù)據(jù)平滑地過渡到帶外(這里沒有信號需要反演)的零值。
當(dāng)發(fā)射次數(shù)多于可控震源數(shù)目時(shí)，系統(tǒng)稱為超定的。在如何反演數(shù)據(jù)方面，有重要得多的選擇。如果有m個(gè)可控震源，每個(gè)可控震源進(jìn)行了n次發(fā)射，那么顯然，這些發(fā)射中的任意m次的集合可以用于反演--從而，顯然，反演空間是n-m維的。
如果噪聲在每一個(gè)記錄的跡線上是相等的，那么，眾所周知，最好的反演(從使最終記錄跡線上的噪聲最小化的意義上來說)由下式給出M＝(M*M)(-1)M*。
如果需要作某些調(diào)整(regularisation)，那么，如上所述，需要向矩陣M*M中加入一個(gè)小的調(diào)整常量。因此包括一次調(diào)整和窗口處理，這樣就有M=1M^*(1-W)*S+W*(ΛM^2+M*M)(-1)M*]]>或者，一個(gè)更好的反演方法是包括對每一個(gè)記錄跡線上的噪聲進(jìn)行評估，并把它用在反演過程中。
如果有n次發(fā)射，那么在每一個(gè)接收器處有n個(gè)記錄跡線，其中每一個(gè)有噪聲N。換句話說，N是假設(shè)可控震源未掃頻時(shí)在地震檢波器處測得的。可以定義矩陣P為噪聲N的相關(guān)矩陣。P的第i列第j行的元素(Pij)由下式給出Pij=⟨NiN*j⟩]]>其中，括號表示平均值。P的對角線是實(shí)值，對應(yīng)于噪聲功率。非對角線項(xiàng)指示出一次發(fā)射期間的噪聲與另一次發(fā)射期間的噪聲的相似程度。對于正常(環(huán)境)噪聲，假設(shè)這些非對角線項(xiàng)為零是合理的，因此對于在不同時(shí)間記錄的跡線，所述矩陣一般來說是一個(gè)對角矩陣(因?yàn)椴煌涗涆E線上的噪聲是非相關(guān)的)，對角元素Pij可以記為Pj。但是，更一般地，如果采用記錄跡線的線性組合，噪聲可以是相關(guān)的，那么更普遍的允許相關(guān)噪聲并使總噪聲最小化的反演由下式給出M＝(M*P(-1)M)(-1)M*P(-1)。
如上所述，如果需要，可以向主反演(M*P(-1)M)(-1)加入一個(gè)調(diào)整常量，這樣就需要進(jìn)行頻率域的窗口處理。在該公式中，通常需要對每一個(gè)地震接收器計(jì)算不同的反演，因?yàn)槊總€(gè)接收器處的噪聲不同。在這種情況下，需要評估每條記錄跡線上的噪聲。
還可以評估在接收器組上加以平均了的噪聲，從而生成一個(gè)適用于該組中所有接收器的反演算子。在這種情況下，所需的不同反演次數(shù)就是接收器的組數(shù)，這樣就減少了所需的計(jì)算量，從而提高了計(jì)算效率。
在在不同時(shí)間記錄跡線，從而噪聲不相關(guān)的情況下，可以使用一個(gè)矩陣單位。如果有m個(gè)可控震源n次發(fā)射，那么，從M的行中選取m×m方陣的方式有 種。將略去了第j、k行的m×m矩陣記為Mjk...。
一般有n-m種滿足方式(suffices)。Mjk.-1是該矩陣的逆矩陣，擴(kuò)展為m×n矩陣，其中從Mjk...略掉的列補(bǔ)以零?？梢钥闯鱿率绞呛愕鹊?，其中det表示行列式。
M=(M*P(-1)M)(-1)M*P(-1)=Σij...(Πij...Pk)(|det(Mij...)|2)Mij...(-1)Σij...(Πij...Pi)(|det(Mij...)|2)----(A)]]>(符號 表示n-m個(gè)冪Pi、Pj等的積)。這樣，總的降噪逆矩陣為方陣Mjk...的逆矩陣的加權(quán)和，其中，每個(gè)逆矩陣的相對權(quán)重為從Mjk.-1中略掉的行的P的元素的積乘以Mjk.的行列式的平方的絕對值。在這些方陣均為奇異矩陣(沒有逆矩陣)的情況下，乘以所述行列式的因子確保了該項(xiàng)趨于零。
在發(fā)射次數(shù)比可控震源數(shù)多一的情況下，該等式最簡單。在這種情況下，有n個(gè)方形子矩陣，其中每一個(gè)略掉了一行。
M=Σi=1nPi|det(Mi)|2Mi(-1)Σi=1nPi|det(Mi)|2----(B)]]>在等式(B)中，計(jì)算逆矩陣時(shí)每一項(xiàng)Mi(-1)略掉了一次發(fā)射。除了乘以所述行列式因子(determinant factor)外，還乘以在該次省略的發(fā)射期間測得的噪聲功率。因此，如果除了一次發(fā)射外所有發(fā)射都沒有噪聲(例如在該次發(fā)射時(shí)有一輛卡車駛過)，則所述和由略掉了卡車駛過時(shí)的所述數(shù)據(jù)的逆矩陣支配。在更普遍的情況(等式A)下，對于每一個(gè)逆矩陣略掉了多于一次的發(fā)射時(shí)，所述逆矩陣被乘以略掉的發(fā)射的所有噪聲功率的積。
使用公式A和B的優(yōu)點(diǎn)是，對于每一組發(fā)射，算子只需要計(jì)算一次，并能應(yīng)用于所有記錄跡線。
當(dāng)在時(shí)間-頻率域進(jìn)行功率評估時(shí)，比如使用正交鏡像濾波、離散余弦變換或者離散傅立葉變換時(shí)，上述公式的使用最佳。有許多方法可以評估每一記錄跡線上特定時(shí)刻和頻率的噪聲功率。最簡單的方法是在該時(shí)刻和頻率左右的一個(gè)時(shí)間和頻率范圍上取一個(gè)平均總功率(包括信號)。對于較差的信噪比，該平均總功率差不多就是噪聲功率，對于好的信噪比，所述矩陣反演仍然會(huì)具有良好的性態(tài)，最后得到的分解記錄跡線將具有良好的信噪比。這要求預(yù)先合適地選擇信號矩陣，使本征振幅幾乎無變化。預(yù)先確定信號矩陣的方法將在本說明書后面說明。
因此，為了使用m個(gè)可控震源和n＝m+1次發(fā)射確定大地響應(yīng)，采用下述方法1.按照上述方式，在頻率域計(jì)算矩陣Mi(-1)，并將其應(yīng)用于接收器記錄跡線的傅立葉變換，變換回時(shí)間域，并在0和收聽時(shí)間之間進(jìn)行時(shí)窗處理。
2.對于每一個(gè)頻率，計(jì)算數(shù)值det(Mi)，并對其歸一化(除以該頻率處行列式絕對值的平方和)。所述行列式然后在對應(yīng)于在時(shí)間-頻率域變換中使用的頻帶的頻帶上平均。
3.從步驟1得到，對每一接收器，現(xiàn)在有n個(gè)原始記錄跡線，一次發(fā)射一條，并且，對于每一個(gè)接收器/可控震源位置對，有n個(gè)記錄跡線。
4.對所有記錄跡線應(yīng)用一個(gè)時(shí)間-頻率變換。在每一時(shí)刻和頻率，通過采用一個(gè)在該時(shí)刻和頻率附近的功率平均，生成一個(gè)噪聲功率估計(jì)量Pi，然后，根據(jù)公式B對n個(gè)接收器/可控震源對平均，生成在一個(gè)接收器接收到的來自一個(gè)可控震源位置的信號的一個(gè)時(shí)間-頻率變換記錄跡線。
5.將所有記錄跡線變換回時(shí)間域。
當(dāng)發(fā)射次數(shù)超過可控震源位置數(shù)的數(shù)目大于1時(shí)，唯一的區(qū)別是現(xiàn)在要對 個(gè)接收器/可控震源位置對作平均，并且在該平均中必須將(n-m)個(gè)功率估計(jì)量乘在一起。這些功率估計(jì)量是已經(jīng)從接收器/可控震源對評估中略去的記錄跡線中的功率。或者，將等式B中的上部和下部除以所有功率估計(jì)量的積，在所述平均中，略掉的記錄跡線的功率積被包括在內(nèi)的記錄跡線的功率倒數(shù)的積替代。
圖10以流程圖的形式圖示了上述的重要步驟。
如上所述，重要的還有要考慮作用于可控震源的掃頻模式(sweeppattern)，以使反演算子最小，避免在反演操作過程中不必要地放大噪聲。存在特定的掃頻模式尤其利于使用，既具有良好的反演形態(tài)，在操作上又易于實(shí)施。
當(dāng)可控震源數(shù)等于發(fā)射次數(shù)時(shí)，掃頻模式得到最佳描述，并在下列條件下生成1.作用于每一可控震源的信號具有相同的振幅，只有相位發(fā)生變化。
2.相位在各可控震源中循環(huán)。將m個(gè)可控震源標(biāo)記為從1到m，對于第一次發(fā)射之后的每一次發(fā)射，第2到第m個(gè)可控震源分別使用前一次發(fā)射時(shí)第1到第m-1個(gè)可控震源的相位。第1個(gè)可控震源使用前一次發(fā)射時(shí)第m個(gè)可控震源的相位。
3.所述行列式的幅度與所述矩陣的維數(shù)相同(當(dāng)矩陣中的元素表示為可控震源的相位，并表示為復(fù)數(shù)時(shí))。
上述條件3的限制的效果是，所述矩陣的逆矩陣是轉(zhuǎn)置矩陣除以維數(shù)的共軛復(fù)數(shù)。
對于兩個(gè)可控震源，這種模式的一個(gè)例子如下900090]]>其中，行表示發(fā)射次數(shù)，列表示可控震源數(shù)。該矩陣中的元素是可控震源的以度表示的相位。該矩陣也可以寫為i11i]]>該矩陣中的元素以復(fù)數(shù)表示可控震源的相位。這里，其行列式為-2，因此該行列式的幅度和維數(shù)都是2，從而滿足上述條件(3)。
注意，對于該矩陣，按照條件3的附加條件(MT)*2=12-i11-i=M(-1).]]>對于三個(gè)可控震源，所述模式的一個(gè)例子如下120000120000120]]>注意，在該模式中有變化，也滿足上述條件。例如，對于三個(gè)可控震源，可以利用倒相或者相移-120000-120000-120]]>或者0-120-120-1200-120-120-1200.]]>對于四個(gè)可控震源，一個(gè)例子是180000018000001800000180]]>倒相和相移后例如是
-1800000-1800000-1800000-180]]>和270909090902709090909027090909090270.]]>對于五個(gè)可控震源，一個(gè)例子是0144-144-1441441440144-144-144-1441440144-144-144-1441440144144-144-1441440]]>對于六個(gè)可控震源，一個(gè)例子是0300-90120-90-900300-90120120-900300-90-90120-9003000-90120-90030300-90120-900]]>對于七個(gè)可控震源，一個(gè)例子是-2x2x0-x-x02x2x-2x2x0-x-x002x-2x2x0-x-x-x02x-2x2x0-x-x-x02x-2x2x00-x-x02x-2x2x2x0-x-x02x-2x]]>其中x為360/7度。
如果發(fā)射次數(shù)比可控震源數(shù)多一，這種生成矩陣模式的方法也工作得很好。如果有n＝m+1次發(fā)射和m個(gè)可控震源，則生成n個(gè)可控震源n次發(fā)射的矩陣，其中一列除去，留下m列。
這些矩陣模式可以得出好的信噪比，因?yàn)?，?dāng)施加推廣的分集反演(diversity inversion)時(shí)，如果可控震源與引導(dǎo)掃頻精確一致，則所有矩陣Mi都具有幅度相同的行列式。
圖9示出了用三個(gè)地震可控震源、在每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)發(fā)射四次而進(jìn)行的同時(shí)數(shù)據(jù)采集中得到的數(shù)據(jù)的一秒鐘的震波曲線圖。該圖表示了來自一個(gè)可控震源位置、由12個(gè)地震檢波器獲得的最終震波曲線圖。在最后一秒的大部分，數(shù)據(jù)具有高頻噪聲。
圖10圖示了應(yīng)用上述分集同時(shí)反演方法(diversity simultaneousinversion method)的結(jié)果。噪聲幅度大大減小了。
應(yīng)當(dāng)理解，脫離上述說明書的范圍仍可落入本發(fā)明的范圍。例如，所述系統(tǒng)是針對由陸上可控震源產(chǎn)生、由地震檢波器探測的信號加以描述的，可控震源有一定重量和一個(gè)底板。但是，本發(fā)明也可很好地應(yīng)用于由海上可控震源產(chǎn)生、由陸上或海上接收器探測的信號，所述海上可控震源可以淹沒在水中或者漂浮在水面上。漂浮可控震源類似于陸上可控震源，有一個(gè)在與水面接觸的底板上的振動(dòng)體。沒入水下的可控震源通常包括一個(gè)由撓性連接起來并相對振蕩的兩個(gè)剛性半穹隆構(gòu)成的蛤殼裝置。
可以注意到，由陸上可控震源施加于地面(并由加速度計(jì)測量)的力相當(dāng)于由海上可控震源施加于水(也由加速度計(jì)測量)的力。在本說明書中，所述力定義為“施加給大地的力”，但是這個(gè)用語的意思包括施加于地面和水的兩種力。
權(quán)利要求
1.處理地震數(shù)據(jù)的方法，所述地震數(shù)據(jù)是這樣獲得的執(zhí)行一系列掃頻，其中每一次掃頻包括用一組可控震源，對每一個(gè)可控震源施加一個(gè)引導(dǎo)掃頻波形，每一次掃頻為一個(gè)變頻的波形，從而在地下產(chǎn)生地震信號；測量由每一可控震源施加給大地的力，以確定一個(gè)實(shí)測力波形；和在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號；該處理方法包括對所述實(shí)測力波形濾波，以消除所述引導(dǎo)掃頻的諧波，從而得到一個(gè)經(jīng)濾波的力波形；從所述經(jīng)濾波的力波形對每一個(gè)可控震源生成一個(gè)反演算子；并將所述反演算子應(yīng)用于實(shí)測地震信號，以確定每一個(gè)可控震源對所述地震信號的貢獻(xiàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測量施加于大地的力的所述步驟是這樣完成的利用所述可控震源上的加速度計(jì)的信號，結(jié)合所述引導(dǎo)掃頻。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對所述實(shí)測力波形應(yīng)用一個(gè)時(shí)變階式濾波。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對所述實(shí)測力波形這樣濾波與所述引導(dǎo)掃頻互相關(guān)，然后應(yīng)用一個(gè)時(shí)窗處理消除所述引導(dǎo)掃頻的諧波。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對每一個(gè)實(shí)測力波形這樣濾波與同一個(gè)引導(dǎo)掃頻互相關(guān)，然后應(yīng)用一個(gè)時(shí)窗處理消除所述引導(dǎo)掃頻的諧波。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述時(shí)窗處理應(yīng)用于零時(shí)刻附近。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，每一實(shí)測地震信號在應(yīng)用所述反演算子之前經(jīng)過濾波與所述引導(dǎo)掃頻互相關(guān)，然后應(yīng)用一個(gè)時(shí)窗處理。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述引導(dǎo)掃頻具有這樣的波形具有有尖削的端部的基本上恒定的振幅包絡(luò)線，其中，頻率隨時(shí)間而增加。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，掃頻的次數(shù)與可控震源的個(gè)數(shù)相同。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，掃頻的次數(shù)大于可控震源的個(gè)數(shù)，評估每個(gè)實(shí)測地震信號上的噪聲，并將其用在反演算子的確定當(dāng)中。
11.一種執(zhí)行地震勘探的方法，包括執(zhí)行一系列掃頻，其中每一次掃頻包括用一組可控震源，對每一個(gè)可控震源施加一個(gè)引導(dǎo)掃頻波形，每一次掃頻為一個(gè)變頻的波形，從而在地下產(chǎn)生地震信號；測量由每一可控震源施加給大地的力，以確定一個(gè)實(shí)測力波形；在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號；并使用前述任一權(quán)利要求的方法處理包括所述實(shí)測地震信號和實(shí)測力波形在內(nèi)的地震數(shù)據(jù)。
12.一種處理地震數(shù)據(jù)的方法，所述地震數(shù)據(jù)是這樣獲得的執(zhí)行n次掃頻，其中每一次掃頻包括用m個(gè)與大地接觸的可控震源在地下產(chǎn)生地震信號，其中n大于m；在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號而確定地震數(shù)據(jù)；并對每一次掃頻，評估與所述地震信號相關(guān)的噪聲N；該方法包括從與每一次掃頻相關(guān)的噪聲N生成一個(gè)噪聲相關(guān)矩陣P；從所述m個(gè)可控震源中的每一個(gè)的n次掃頻中的每一次提供的信號，生成一個(gè)n×m矩陣M，該矩陣M的每一個(gè)元素對應(yīng)于一次掃頻中來自一個(gè)可控震源的震源信號；并生成一個(gè)應(yīng)用于所述地震數(shù)據(jù)的反演算子M，所述反演算子由下式確定M＝(M*P(-1)M)(-1)M*P(-1)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，包括從M中選擇行，以生成M的所有可能的m×m方形子矩陣，其中，所述反演算子M這樣生成計(jì)算所述m×m方形子矩陣的逆矩陣的相對加權(quán)和，其中應(yīng)用于每個(gè)逆矩陣的相對權(quán)重為與生成所述子矩陣時(shí)從M中略掉的行相應(yīng)的P的元素乘以所述子矩陣行列式的平方的絕對值所得的積。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于P這樣確定P中第i列第j行的元素Pij用公式Pij=⟨NiN*j⟩]]>生成。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述反演算子M由下式確定M=(M*P(-1)M)(-1)M*P(-1)=Σij...(Πij...Pk)(|det(Mij...)|2)Mij...(-1)Σij...(Πij...Pi)(|det(Mij...)|2)]]>其中，Mij...是m×m子矩陣。
16.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，掃頻次數(shù)比可控震源數(shù)多一，所述反演算子M由下式確定M=Σi=1nPi|det(Mi)|2Mi(-1)Σi=1nPi|det(Mi)|2]]>其中，Mi是略去M的第i行的m×m子矩陣。
17.如權(quán)利要求12到16之一所述的方法，其特征在于，利用正交鏡像濾波進(jìn)行噪聲功率評估。
18.如權(quán)利要求12到16之一所述的方法，其特征在于，利用離散余弦變換進(jìn)行噪聲功率評估。
19.如權(quán)利要求12到16之一所述的方法，其特征在于，利用離散傅立葉變換進(jìn)行噪聲功率評估。
20.一種進(jìn)行地震勘探的方法，包括執(zhí)行n次掃頻，其中每一次掃頻包括用m個(gè)與大地接觸的可控震源在地下產(chǎn)生地震信號，其中n大于m；在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號而確定地震信號；對每一次掃頻，評估與所述地震信號相關(guān)的噪聲N；并使用權(quán)利要求12到19之一所述的方法處理所述地震數(shù)據(jù)。
21.一種生成地震數(shù)據(jù)的方法，包括執(zhí)行一系列掃頻，每一次掃頻包括利用一組可控震源產(chǎn)生地震能量，每一個(gè)可控震源在不同的相位工作，每一次掃頻施加給每個(gè)可控震源的功率基本上是相同的；其中，所述相位對所述可控震源以這種方式循環(huán)對于標(biāo)記為1到n的n個(gè)可控震源，對于第一次掃頻之后的每一次掃頻，第2到n個(gè)可控震源分別使用上一次掃頻時(shí)第1到n-1個(gè)可控震源的相位；并且，其中，如果由所述可控震源的相位構(gòu)成一個(gè)矩陣，每一列對應(yīng)于一次掃頻、每一行對應(yīng)于一個(gè)可控震源，則該矩陣的行列式的幅度與該矩陣的維數(shù)相同，如果將可控震源的相位寫為復(fù)數(shù)的話。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，掃頻次數(shù)和可控震源個(gè)數(shù)相同。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于，有三次掃頻、三個(gè)可控震源，對于可控震源的相位，確定的矩陣為120000120000120]]>或它的一個(gè)倒相或者移相矩陣，其中，所述矩陣的每一個(gè)元素寫為以度數(shù)為單位的相位。
24.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于，有四次掃頻、四個(gè)可控震源，對于可控震源的相位，確定的矩陣為180000018000001800000180]]>或它的一個(gè)倒相或者移相矩陣，其中，所述矩陣的每一個(gè)元素寫為以度數(shù)為單位的相位。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，掃頻次數(shù)多于可控震源個(gè)數(shù)，可控震源的相位矩陣這樣確定假定可控震源個(gè)數(shù)與掃頻次數(shù)一樣多，然后從所述矩陣中刪除列，使列數(shù)與可控震源個(gè)數(shù)一樣多。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，掃頻次數(shù)比可控震源個(gè)數(shù)多一。
27.一種進(jìn)行地震勘探的方法，包括使用權(quán)利要求21到24之一所述的方法生成地震信號，然后用權(quán)利要求1到9之一所述的方法處理地震數(shù)據(jù)。
28.一種進(jìn)行地震勘探的方法，包括使用權(quán)利要求25所述的方法生成地震信號，然后用權(quán)利要求12到15之一所述的方法處理地震數(shù)據(jù)。
29.一種進(jìn)行地震勘探的方法，包括使用權(quán)利要求26所述的方法生成地震信號，然后用權(quán)利要求16到19之一所述的方法處理地震數(shù)據(jù)。
30.一種計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，上面存儲(chǔ)有用來執(zhí)行前述權(quán)利要求之一所述方法的計(jì)算機(jī)程序。
31.一種在本說明書中結(jié)合附圖所述的處理地震數(shù)據(jù)的方法。
32.一種在本說明書中結(jié)合附圖所述的進(jìn)行地震勘探的方法。
33.一種在本說明書中結(jié)合附圖所述的生成地震數(shù)據(jù)的方法。
全文摘要
一種處理地震數(shù)據(jù)的方法，所述地震數(shù)據(jù)是這樣獲得的執(zhí)行一系列掃頻，其中每一次掃頻包括用一組可控震源，對每一個(gè)可控震源施加一個(gè)引導(dǎo)掃頻波形，每一次掃頻為一個(gè)變頻的波形，從而在地下產(chǎn)生地震信號；測量由每一可控震源施加給大地的力，以確定一個(gè)實(shí)測力波形；并在遠(yuǎn)離所述可控震源的一個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)測量所述地震信號；該方法包括對所述實(shí)測力波形濾波，以消除所述引導(dǎo)掃頻的諧波，從而得到一個(gè)經(jīng)濾波的力波形；從所述經(jīng)濾波的力波形對每一個(gè)可控震源生成一個(gè)反演算子；并將所述反演算子應(yīng)用于實(shí)測地震信號，以確定每一個(gè)可控震源對所述地震信號的貢獻(xiàn)。
文檔編號G01V1/36GK1496485SQ01805100
公開日2004年5月12日 申請日期2001年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月15日
發(fā)明者本杰明·皮特·杰弗雷斯, 本杰明 皮特 杰弗雷斯 申請人:施魯博格控股有限公司