一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法及裝置，所述方法包括：獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。本發(fā)明實(shí)施例僅僅進(jìn)行一次單頻率偏移噪聲運(yùn)算，在保證計(jì)算精度的同時(shí)不增加算法的整體計(jì)算量，從而實(shí)現(xiàn)三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取。
【專利說明】一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維地震觀測(cè)系統(tǒng)分析評(píng)價(jià)技術(shù)，尤其涉及一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]三維地震勘探是石油與天然氣勘探的主要工具。三維地震勘探的主要過程包括:
(I)數(shù)據(jù)資料采集。在陸上地震勘探數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)一般進(jìn)行下述三個(gè)工作:地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、根據(jù)設(shè)計(jì)方案在野外布設(shè)震源和檢波器，地震波的激發(fā)和接收。首先在室內(nèi)進(jìn)行地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以確定震源點(diǎn)和檢波點(diǎn)的最佳擺放位置。然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案，在野外布設(shè)震源和檢波器，陸上地震勘探的震源點(diǎn)一般采用炸藥震源，并沿地震測(cè)線等間距布置多個(gè)檢波器來接收地震波信號(hào)，現(xiàn)代地震勘探中檢波器的數(shù)量多在1000或10000個(gè)。震源點(diǎn)在爆炸后產(chǎn)生出地震波，地震波遇巖層界面反射回來被檢波器接收并傳到儀器車，儀器車將檢波器傳來的信號(hào)記錄下來，這就獲得了用以研究地下油氣埋藏情況的地震記錄。(2)地震數(shù)據(jù)處理。地震數(shù)據(jù)處理是把第一步驟采集到的地震數(shù)據(jù)資料輸入專用電子計(jì)算機(jī)，按不同要求用一系列功能不同的程序進(jìn)行處理運(yùn)算，把數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類編排，突出有效的，除去無效和干擾的，最后把經(jīng)過各種處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加和偏移，最終得到二維或三維地震數(shù)據(jù)體文件。(3)資料解釋。資料解釋是把經(jīng)過處理的地震信息變成地質(zhì)成果的過程，包括運(yùn)用波動(dòng)理論和地質(zhì)知識(shí)，綜合地質(zhì)、鉆井、測(cè)井等各項(xiàng)資料，作出構(gòu)造解釋、地層解釋、巖性和烴類檢測(cè)解釋及綜合解釋，繪出有關(guān)成果圖件，對(duì)勘探區(qū)域作出含油氣評(píng)價(jià)，提出鉆探井位置坐寸ο
[0003]在整個(gè)地震勘探的處理流程中，地震疊前偏移方法是最重要的地震資料處理流程之一，其效果直接決定了地震資料處理的成敗甚至整個(gè)地震勘探的成敗。前面的介紹曾提至IJ，三維地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整個(gè)地震勘探的第一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，必須從三維地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段考慮地震疊前偏移的效果(即偏移噪聲)，以選擇合適的地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案來完成地震勘探任務(wù)。目前直接采用地震疊前偏移理論計(jì)算三維地震觀測(cè)系統(tǒng)偏移噪聲的方法主要有兩種:(1)基于Beylkin理論，結(jié)合檢波點(diǎn)與震源點(diǎn)的分析方法；(2)Berkhout共聚焦分析方法。目前這兩種方法均采用地震波射線追蹤或地震波KirchhofT算子實(shí)現(xiàn)，因此僅適用于均勻介質(zhì)或?qū)訝罱橘|(zhì)情況，無法適用于復(fù)雜的地下介質(zhì)條件，且計(jì)算精度較低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法及裝置，通過僅僅進(jìn)行一次單頻率偏移噪聲運(yùn)算，利用快速偏移噪聲插值算法將其推廣至多頻率條件下，在保證計(jì)算精度的同時(shí)不增加算法的整體計(jì)算量，從而實(shí)現(xiàn)三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取。
[0005]一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法包括:獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。
[0006]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置包括:數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；單頻率偏移噪聲單元，用于根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；插值單元，用于對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；多頻率偏移噪聲單元，用于對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。
[0007]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因?yàn)椴捎盟鋈S地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法包括:獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:克服了現(xiàn)有三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法運(yùn)算速度較慢的缺陷，提出了一種可以適用于簡(jiǎn)單或復(fù)雜模型的三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取方法。可將僅僅進(jìn)行一次單頻率偏移噪聲運(yùn)算，利用快速偏移噪聲插值算法將其推廣至多頻率條件下，在保證計(jì)算精度的同時(shí)不增加算法的整體計(jì)算量，從而實(shí)現(xiàn)三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取。本發(fā)明實(shí)施例大幅度提升多頻率偏移噪聲計(jì)算的速度，有力地促進(jìn)了偏移噪聲分析技術(shù)在實(shí)際地震勘探中的應(yīng)用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法流程圖；
[0010]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例多頻率偏移噪聲計(jì)算過程的示意圖；
[0012]圖4為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例某三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲分析結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法流程圖，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法包括:
[0015]101、獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；
[0016]優(yōu)選的，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括:震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)、檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)、震源點(diǎn)與檢波點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，所述震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)包括:高程；所述檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)包括:高程。
[0017]102、根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；
[0018]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲，包括:
[0019]對(duì)于均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
[0020](/): 士 If cxP [z (/f'Δ?+人'Av)] D'dk' dK
[0021]其中，i為虛數(shù)單位，kjPky分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向波數(shù)，AdP Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D'為檢波點(diǎn)矩陣D的波數(shù)域變換，Bd(f)為單頻率偏移噪聲。
[0022]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲，包括:
[0023]對(duì)于非均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
[0024]Bd (f) ^ f2 I I exp [2 n if (ρχ Δ x+py Δ y) ] D;/ dpxdpy,
[0025]其中，i為虛數(shù)單位，f為頻率，Px和Py分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向慢度，Δχ和Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D"為檢波點(diǎn)矩陣D的Radon域變換，Bd(f)為單頻率偏移噪聲。
[0026]103、對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；
[0027]104、對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。
[0028]優(yōu)選的，所述對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲，包括:
[0029]利用如下公式計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲:
[0030]J"㈧賴5〔令，令’胃)，
[0031]其中，B為多頻率偏移噪聲，N是頻率采樣點(diǎn)數(shù)，Af為頻率采樣間隔，w(f)為雷克
, 、2 (/Δ/)" 「-(/Δ/‘)2
子波頻率域表達(dá)式W(.M/) = "-JT-exP —γ_~ fp為地震波主頻。
[0032]對(duì)應(yīng)于上述方法實(shí)施例，如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置包括:
[0033]數(shù)據(jù)獲取單元21，用于獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；
[0034]單頻率偏移噪聲單元22，用于根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；
[0035]插值單元23，用于對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；
[0036]多頻率偏移噪聲單元24，用于對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。
[0037]優(yōu)選的，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括:震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)、檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)、震源點(diǎn)與檢波點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，所述震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)包括:高程；所述檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)包括:高程。
[0038]優(yōu)選的，所述單頻率偏移噪聲單元22對(duì)于均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
[0039]^/,(/)? ^rjjcxp / (/γλ Δν + /f, Δν j] D'dk, dkv
[0040]其中，i為虛數(shù)單位，kx和ky分別為水平X方向和水平I方向波數(shù)，Λ X和Λ y分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D'為檢波點(diǎn)矩陣D的波數(shù)域變換，Bd(f)為單頻率偏移噪聲。
[0041]優(yōu)選的，所述單頻率偏移噪聲單元22對(duì)于非均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
[0042]Bd (f) ^ f2 I I exp [2 n if (ρχ Δ x+py Δ y) ] D;/ dpxdpy,
[0043]其中，i為虛數(shù)單位，f為頻率，Px和Py分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向慢度，Δχ和Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D"為檢波點(diǎn)矩陣D的Radon域變換，Bd(f)為單頻率偏移噪聲。
[0044]優(yōu)選的，所述多頻率偏移噪聲單元24利用如下公式計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲:
[0045]J"秦印技坪爾、，
[0046]其中，B為多頻率偏移噪聲，N是頻率采樣點(diǎn)數(shù)，Af為頻率采樣間隔，w (f)為雷克
2 (/'Δ/ ν 「-(/Δ/.):
子波頻率域表達(dá)式叫./#) = ;^^^… f2 &為地震波主頻。
PL ^ J3
[0047]本發(fā)明實(shí)施例上述技術(shù)方案具有如下有益效果:因?yàn)椴捎盟鋈S地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法包括:獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲；對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲的技術(shù)手段，所以達(dá)到了如下的技術(shù)效果:克服了現(xiàn)有三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法運(yùn)算速度較慢的缺陷，提出了一種可以適用于簡(jiǎn)單或復(fù)雜模型的三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取方法?？蓪H僅進(jìn)行一次單頻率偏移噪聲運(yùn)算，利用快速偏移噪聲插值算法將其推廣至多頻率條件下，在保證計(jì)算精度的同時(shí)不增加算法的整體計(jì)算量，從而實(shí)現(xiàn)三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取。本發(fā)明實(shí)施例大幅度提升多頻率偏移噪聲計(jì)算的速度，有力地促進(jìn)了偏移噪聲分析技術(shù)在實(shí)際地震勘探中的應(yīng)用。
[0048]以下結(jié)合應(yīng)用實(shí)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0049]通常偏移噪聲分析均在單頻率下進(jìn)行，然而實(shí)際的地震波頻率總是會(huì)有一定的帶寬，即總是多頻率的。為了解決上述矛盾，必須將單頻率偏移噪聲分析擴(kuò)展至多頻率偏移噪聲分析。如圖3所示，為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例多頻率偏移噪聲計(jì)算過程的示意圖。多頻率偏移噪聲結(jié)果可用下式表示:
[0050]
N ‘廠'⑴
[0051]方程(I)表示所有頻率波場(chǎng)的能量和，其中，B為多頻率偏移噪聲，N是頻卒采樣點(diǎn)數(shù)，Af為頻率采樣間隔，B (j Af)為單頻率偏移噪聲，w (f)為雷克子波頻率域表達(dá)式
, 、2 (/AfY 「-(/Δ/.)2Η’(./Δ/ ) = ^ CXP '/■- fP 為地震波主頻。
[0052]對(duì)于均勻介質(zhì)，偏移噪聲公式可表示為:
[0053]
^/；(/)?^rjjcxp z(/v.Δν + /c,Δν)]DWZfic//f,
兀(2)
[0054]其中，i為虛數(shù)單位，kx和ky分別為水平X方向和水平I方向波數(shù)，Λ X和Λ y分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D'為檢波點(diǎn)矩陣D的波數(shù)域變換。
[0055]對(duì)于非均勻介質(zhì)，偏移噪聲公式可表示為:
[0056]Bd (f) ^ f2 I I exp [2 n if (ρχ Δ x+py Δ y) ] D;/ dpxdpy (3)
[0057]其中，i為虛數(shù)單位，f為頻率，Px和Py分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向慢度(和速度相對(duì)，是速度的倒數(shù))，Λ X和Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D"為檢波點(diǎn)矩陣D的Radon域變換。
[0058]綜合方程⑵和(3)，可得:
[0059]β (紅 Αν,./'Δ/'./Αν,./Δν, JAf)
■)(4)
[0060]代入方程(I)，即可得到多頻率偏移噪聲快速獲取算法:
[0061]B' Affj J2 w(jAf)B(NAf⑶
\ MV TV TVJ
[0062]方程(5)表明，進(jìn)行一次單頻率偏移噪聲分析與插值運(yùn)算，即可近似得到三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲結(jié)果，如圖4所示，為本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例某三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲分析結(jié)果示意圖。
[0063]參照?qǐng)D1，本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例包括以下步驟:
[0064]I)導(dǎo)入復(fù)雜地表下某地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
[0065]觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案包括檢波點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)(含高程)、震源點(diǎn)三維空間坐標(biāo)(含高程)，和震源點(diǎn)與檢波點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一個(gè)地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案包含大量的震源點(diǎn)和檢波點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息。這里的震源點(diǎn)指地震勘探普遍采用的人工炸藥震源。檢波點(diǎn)指地震勘探中在地表布設(shè)的檢波器，一般至少有上千個(gè)，用于接收震源發(fā)出經(jīng)地下反射后回到地表的地震波。
[0066]2)計(jì)算三維地震觀測(cè)系統(tǒng)單頻率偏移噪聲
[0067]利用方程(2)或(3)計(jì)算三維地震觀測(cè)系統(tǒng)單頻率偏移噪聲。
[0068]3)插值得到其它頻率偏移噪聲結(jié)果
[0069]利用方程(4)插值得到其它頻率下偏移噪聲結(jié)果。
[0070]4)對(duì)所有頻率成分求和得到多頻率偏移噪聲結(jié)果
[0071]利用方程(5)得到多頻率偏移噪聲，實(shí)現(xiàn)僅利用一次單頻率偏移噪聲分析與插值運(yùn)算，即可近似得到多頻率下偏移噪聲分析結(jié)果。
[0072]參照?qǐng)D4所示本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例某三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲分析結(jié)果，與傳統(tǒng)多頻率偏移噪聲分析不同，該技術(shù)僅需要進(jìn)行一次單頻率偏移噪聲運(yùn)算，進(jìn)而利用快速插值算法得到多頻率偏移噪聲結(jié)果，在保證計(jì)算精度的同時(shí)不增加算法的整體計(jì)算量，從而實(shí)現(xiàn)三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲的快速獲取方法。該發(fā)明大幅度提升多頻率偏移噪聲計(jì)算的速度，有力的促進(jìn)了偏移噪聲分析技術(shù)在實(shí)際地震勘探中的應(yīng)用。
[0073]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明應(yīng)用實(shí)例技術(shù)方案不需要對(duì)每個(gè)頻率單獨(dú)進(jìn)行一次偏移噪聲分析運(yùn)算，再對(duì)所有的頻率成分進(jìn)行求和得到多頻率下結(jié)果，效率較高，適宜在石油勘探領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用。
[0074]本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以了解到本發(fā)明實(shí)施例列出的各種說明性邏輯塊(illustrative logical block),單元,和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件,或兩者的結(jié)合進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性(interchangeability),上述的各種說明性部件(illustrative components),單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實(shí)現(xiàn)取決于特定的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于每種特定的應(yīng)用，可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)所述的功能，但這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)被理解為超出本發(fā)明實(shí)施例保護(hù)的范圍。
[0075]本發(fā)明實(shí)施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數(shù)字信號(hào)處理器，專用集成電路(ASIC)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器也可以通過計(jì)算裝置的組合來實(shí)現(xiàn)，例如數(shù)字信號(hào)處理器和微處理器，多個(gè)微處理器，一個(gè)或多個(gè)微處理器聯(lián)合一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器核，或任何其它類似的配置來實(shí)現(xiàn)。
[0076]本發(fā)明實(shí)施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結(jié)合。軟件模塊可以存儲(chǔ)于RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、⑶-ROM或本領(lǐng)域中其它任意形式的存儲(chǔ)媒介中。示例性地，存儲(chǔ)媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲(chǔ)媒介中讀取信息，并可以向存儲(chǔ)媒介存寫信息?？蛇x地，存儲(chǔ)媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)媒介可以設(shè)置于ASIC中，ASIC可以設(shè)置于用戶終端中。可選地，處理器和存儲(chǔ)媒介也可以設(shè)置于用戶終端中的不同的部件中。
[0077]在一個(gè)或多個(gè)示例性的設(shè)計(jì)中，本發(fā)明實(shí)施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，這些功能可以存儲(chǔ)與電腦可讀的媒介上，或以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲(chǔ)媒介和便于使得讓電腦程序從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到其它地方的通信媒介。存儲(chǔ)媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲(chǔ)、磁盤存儲(chǔ)或其它磁性存儲(chǔ)裝置，或其它任何可以用于承載或存儲(chǔ)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當(dāng)?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個(gè)網(wǎng)站站點(diǎn)、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程資源通過一個(gè)同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片(disk)和磁盤(disc)包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍(lán)光光盤，磁盤通常以磁性復(fù)制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進(jìn)行光學(xué)復(fù)制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。
[0078]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法，其特征在于，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法包括: 獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲； 對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲； 對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。
2.如權(quán)利要求1所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法，其特征在于，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括:震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)、檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)、震源點(diǎn)與檢波點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，所述震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)包括:高程；所述檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)包括:聞程。
3.如權(quán)利要求1所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲，包括: 對(duì)于均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
Bl>CXP [Ζ.(/f'Δν + k' Δ>.)_| D'dk, dky 其中，i為虛數(shù)單位，kjPky分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向波數(shù)，AdP Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D'為檢波點(diǎn)矩陣D的波數(shù)域變換，BD(f)為單頻率偏移噪聲。
4.如權(quán)利要求1所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲，包括: 對(duì)于非均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
Bd (f) ^ f2 f f exp [2 if (ρχ Δ x+py Δ y) ] D;/ dpxdpy, 其中，i為虛數(shù)單位，f為頻率，Pj^P Py分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向慢度，Λχ和Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D"為檢波點(diǎn)矩陣D的Radon域變換，Bd(f)為單頻率偏移噪聲。
5.如權(quán)利要求3或4所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取方法，其特征在于，所述對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲，包括: 利用如下公式計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲: 廠I — 5? Δ/Χ J2 w(jA/)Bi^,^,m/)，
\ j=\ |_\ ^ ^ J 其中，B為多頻率偏移噪聲，N是頻率釆樣點(diǎn)數(shù)，為頻率釆樣間隔，w(f)為雷克子波
, 、2.(/Aff 「-?/Δ,)]頻率域表達(dá)式w(./_A/)=lh^exp ~ &為地震波主頻。
6.一種三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置，其特征在于，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置包括: 數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)； 單頻率偏移噪聲單元，用于根據(jù)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲； 插值單元，用于對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲進(jìn)行插值，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲； 多頻率偏移噪聲單元，用于對(duì)所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的單頻率偏移噪聲和所述單頻率偏移噪聲之外的一種或多種頻率下偏移噪聲進(jìn)行求和，獲取所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲。
7.如權(quán)利要求6所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置，其特征在于，所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括:震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)、檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)、震源點(diǎn)與檢波點(diǎn)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，所述震源點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)包括:高程；所述檢波點(diǎn)三維空間坐標(biāo)包括:聞程。
8.如權(quán)利要求6所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置，其特征在于，所述單頻率偏移噪聲單元對(duì)于均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
Bn U.) ?-y-v --exp「i(k' Ax + k' Δν)1 D'dk' dk'
4π~L v.-， 其中，i為虛數(shù)單位，kjPky分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向波數(shù)，AdP Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D'為檢波點(diǎn)矩陣D的波數(shù)域變換，BD(f)為單頻率偏移噪聲。
9.如權(quán)利要求6所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置，其特征在于，所述單頻率偏移噪聲單元對(duì)于非均勻介質(zhì)，利用如下公式計(jì)算單頻率偏移噪聲:
Bd (f) ^ f2 f f exp [2 if (ρχ Δ x+py Δ y) ] D;/ dpxdpy, 其中，i為虛數(shù)單位，f為頻率，Pj^P Py分別為水平X方向和水平y(tǒng)方向慢度，Λχ和Ay分別為檢波點(diǎn)到地下目標(biāo)反射點(diǎn)X方向和y方向的水平距離分量，D"為檢波點(diǎn)矩陣D的Radon域變換，Bd(f)為單頻率偏移噪聲。
10.如權(quán)利要求8或9所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)多頻率偏移噪聲獲取裝置，其特征在于，所述多頻率偏移噪聲單元利用如下公式計(jì)算所述三維地震觀測(cè)系統(tǒng)的多頻率偏移噪聲:
警，譬，規(guī)/)[， 其中，B為多頻率偏移噪聲，N是頻率采樣點(diǎn)數(shù)，Af為頻率采樣間隔，w (f)為雷克子波
, 、2 (jAff 「-?/Δ/)2頻率域表達(dá)式Η’(./_Δ/產(chǎn)fi fp為地震波主頻。
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【文檔編號(hào)】G01V1/28GK104237939SQ201410466541
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】符力耘, 魏偉, 管西竹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所