基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及地震資料處理領域，特別是涉及到一種基于分頻動態(tài)編碼的可控震源 混疊數(shù)據(jù)成像方法。
【背景技術】
[0002] 伴隨著石油勘探逐漸走向國際市場，可控震源技術也在廣泛的應用到實際的勘探 中去，特別是可控震源高效采集方式，如滑動掃描采集、Vl采集等，大大提高了勘探效率，降 低了可控震源地震勘探的成本。因此，對可控震源的工作原理、激發(fā)參數(shù)、處理技巧等方面 進行研究，提高采集、處理可控震源數(shù)據(jù)的能力對適應國內(nèi)地震勘探的發(fā)展趨勢是非常必 要的。
[0003] 在保證采集效率和采集質(zhì)量的前提下，發(fā)展了一系列高效采集方法，如交替掃描、 滑動掃描、獨立同步掃描（ISS)、遠距離同步掃描（DSSS)。廣義的混疊數(shù)據(jù)也稱超道集，是 采用多震源組合激發(fā)所獲得的混合地震波場，能否對混疊數(shù)據(jù)進行有效的成像是后續(xù)地震 數(shù)據(jù)解釋的關鍵。對于組合激發(fā)和混疊數(shù)據(jù)成像的問題，已成為國內(nèi)外專家學者的重要研 究方向。為此我們發(fā)明了一種新的基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法，解決 了以上技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種開發(fā)基于交替掃描、滑動掃描、獨立同步掃描（ISS)、遠 距離同步掃描（DSSS)等高效采集技術的混疊數(shù)據(jù)成像技術，為高效采集方式采集的數(shù)據(jù) 進行后續(xù)的解釋工作提供成像基礎的基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法。
[0005] 本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現(xiàn)：基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù) 據(jù)成像方法，該基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法包括：步驟1，輸入震源和 炮記錄；步驟2,通過波場對震源和炮記錄進行波場延拓后重建編碼前的震源波場和接收 波場；步驟3,輸入分頻編碼矩陣；步驟4,應用編碼矩陣對震源波場和接收波場進行編碼； 步驟5,對編碼后的震源波場和接收波場進行成像；以及步驟6,輸出成像結(jié)果。
[0006] 本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn)：
[0007] 在步驟2中，重建的震源波場和接收波場為：
[0010] 其中=WsS 1?分別代表通過波場對震源和炮記錄進行波場延拓后重建的震源 波場和接收波場，Ns表示炮記錄的總數(shù)，W s、Wr表示物理相關的震源波場和接收波場。
[0011] 在步驟3中，使用Eniin表示編碼矩陣，m表示行指數(shù)，即炮指數(shù)，η是列指數(shù)，即編碼 次數(shù)，把矩陣的元素表示成如下的形式：
[0013] A代表第η次編碼中第m個炮集的振幅權重，Civn代表第η次編碼中第m個炮集 的相移，假設編碼矩陣為一個頻率獨立的編碼矩陣，這個矩陣為三維的，第三維是頻率ω， 因此編碼矩陣可以寫成：
[0015] 分頻編碼的編碼矩陣表示為：
[0017] 在步驟3中，分頻編碼的方式目的是在i辛j時使
其中，i、j分 別是編碼矩陣的縱橫坐標，Wf、Ιζ分別代表通過波場對震源和炮記錄進行波場延拓后重 建的震源波場和接收波場；在對一個超炮道集進行編碼時，將頻率域的波場進行分頻，在對 使每個震源波場分別使用不同的頻率段，且一個超道集中個震源使用的頻率沒有重疊，對 應的接收波場頻率分配情況與震源波場相同。
[0018] 在步驟4中，對炮集編碼形成超炮道集用炮集與編碼矩陣相乘來表示，那么編碼 后的震源波場和接收波場為：
[0021] 其中：BS、BR分別為編碼后的震源波場和接受波場，W S、WR分別為重建后的震源波場 和接收波場，E為編碼矩陣。
[0022] 在步驟5中，對編碼后的震源波場和接收波場進行成像的表達式為：
[0024] 其中，艮為編碼后的震源波場和接收波場的成像結(jié)果，B 3為編碼后的震源波場， 是編碼后接收波場的共輒轉(zhuǎn)置。
[0025] 本發(fā)明中的基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法，采用編碼的方式對 混疊數(shù)據(jù)進行偏移通過對各炮點的波場進行處理，使偏移成像的過程中相干項的影響達到 最小，進而消除串擾噪音，在提高計算效率的同時提高成像精度。本發(fā)明針對可控震源這一 特點提出了基于編碼的混疊數(shù)據(jù)直接成像技術，能夠減少混疊數(shù)據(jù)偏移中產(chǎn)生的串擾噪聲 并且減少偏移的計算量提高效率。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明的基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法的一具體實施 例的流程圖；
[0027] 圖2為一個編碼矩陣；
[0028] 圖3為0-60HZ進行分頻動態(tài)編碼的最小二乘結(jié)果；
[0029] 圖4為5-55HZ進行分頻動態(tài)編碼的最小二乘結(jié)果；
[0030] 圖5為10-50HZ進行分頻動態(tài)編碼的最小二乘結(jié)果；
[0031] 圖6為15-45HZ進行分頻動態(tài)編碼的最小二乘結(jié)果；
[0032] 圖7為20-40HZ進行分頻動態(tài)編碼的最小二乘結(jié)果；
[0033] 圖8為25-35HZ進行分頻動態(tài)編碼的最小二乘結(jié)果；
[0034] 圖9為分頻頻帶長度一耗時曲線。
【具體實施方式】
[0035] 為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施 例，并配合附圖所示，作詳細說明如下。
[0036] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明的基于分頻動態(tài)編碼的可控震源混疊數(shù)據(jù)成像方法的 流程圖。
[0037] 在步驟101，輸入震源和炮記錄。
[0038] 在步驟102,通過波場對震源和炮記錄進行波場延拓后重建編碼前的震源波場和 接收波場；
[0041] 其中：鸞、W;分別代表通過波場對震源和炮記錄進行波場延拓后重建的震源 波場和接收波場，Ns表示炮記錄的總數(shù)，W s、Wr表示物理相關的震源波場和接收波場。
[0042] 在步驟103,輸入分頻編碼矩陣。
[0043] 編碼矩陣E是NsXNe矩陣，行數(shù)N 3是炮記錄的數(shù)目，列數(shù)Ne是編碼的次數(shù)，如圖2 所示。編碼矩陣中的每一列對應一次對個炮集的編碼，決定了偏移之前怎么將各個炮集結(jié) 合起來；其每一行表示對各震源波場或是接收波場的加權。我們使用E niin表示編碼矩陣，m 表示行指數(shù)（炮指數(shù)），n是列指數(shù)（編碼次數(shù)）。我們可以把矩陣的元素表示成如下的形 式：
[0045] A代表第η次編碼中第m個炮集的振幅權重，（ivn代表第η次編碼中第m個炮集 的相移。編碼矩陣中的元素可以是正數(shù)或是負數(shù)，實數(shù)或是復數(shù)，它的形式與它的物理意義 有關。例如，元素中的實部代表對應炮集在整個波場中的權重（振幅編碼），如果是復數(shù)代 表對該炮集要進行的相移（相位編碼），實部是負值時表示對振幅極性的反轉(zhuǎn)，編碼可以是 單純對振幅或是相位進行，也可以是對振幅和相位同時進行。
[0046] 我們也可以假設一個頻率獨立的編碼矩陣，因此這個矩陣可以是三維的，第三維 是頻率，因此編碼矩陣可以寫成：