一种多震源地震资料处理中的谐波去除方法

摘要

本发明提供了一种多震源地震资料处理中的谐波去除方法，属于石油勘探领域。本方法包括：(1)对有谐波干扰的多震源单炮资料，以每个排列为单位，按排序增量进行道重排，重排后谐波在资料上的显示为随机异常状分布；(2)对重排过的炮集资料进行区域异常衰减测试及处理，将呈随机异常状分布的谐波衰减掉；(3)按炮序和道序将步骤(2)得到的炮资料反分选回去，得到的炮集资料即为将谐波去除干净的炮集资料。

说明书

技术领域

本发明属于石油勘探领域，具体涉及一种多震源地震资料处理中的谐波去 除方法,用于油气勘探中多震源同步激发(可控震源同步扫描)地震资料的处 理。

背景技术

多震源同步激发地震技术是利用常规采集技术采集一炮资料的时间采集多 炮地震记录，为了达到减少相邻震次间的时间间隔,通过采用多组震元交替扫描 来减少搬迁时间即交替扫描方式,其对采集效率的提高是非常明显的。但在一个 很短的时间内有多个震源同步激发，同步震源信号之间的相互干涉是难免的。 其首要面对的谐波畸变干扰问题。作为一种重要的可控震源高效采集方式，当 采用滑动扫描方式时，前一次扫描还没结束，后一次扫描就已开始，由于等待 时间较短，也就引发了可控震源采集的新问题，其中之一就是谐波畸变问题。 畸变的谐波窜入信号会造成干扰,让正常的信号识别困难甚至出现差错。特别对 勘探目标资料信噪比较低或者目标层较弱时,谐波的干扰尤其不能忽视。因此, 找到一种高效去除谐波干扰的方法非常重要。

目前提的较多的有线性预测法(请参考：张贤达，现代信号处理。北京： 清华大学出版社。1994.68-142)，谐波归一化频率法(请参考：孙燕等，一种 消除强谐波干扰的有效方法数据采集与处理vol.13.No.31998)，涉及谐波算 子相关法。在处理反面,主要有Martin等利用类似陷波的方法及其他主要通过 设计算子预测相关等方法,但各种方法有的计算繁琐,有的谐波去除不干净,而 且都有一定的适用条件。

另外，在常规处理中,有一种区域异常衰减技术,但这个技术对成片的异常 信号是束手无策的,如何把成片出现的谐波信号分散在单炮资料的整个剖面上, 利用谐波与周围信号的差异,结合区域异常衰减的方法来消除谐波对资料的影 响是现在还没有解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种多震源地震 资料处理中的谐波去除方法，解决多震源地震资料中饱受谐波干扰的低信噪比 资料的处理的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种多震源地震资料处理中的谐波去除方法，包括：

(1)对有谐波干扰的多震源单炮资料，以每个排列为单位，按排序增量进 行道重排，重排后谐波在资料上的显示为随机异常状分布；

(2)对重排过的炮集资料进行区域异常衰减测试及处理，将呈随机异常状 分布的谐波衰减掉；

(3)按炮序和道序将步骤(2)得到的炮资料反分选回去，得到的炮集资 料即为将谐波去除干净的炮集资料。

所述步骤(3)进一步包括：

如果得到的炮集资料的谐波去除还不能达到要求，则返回步骤(2)。

所述步骤(3)进一步包括：

如果得到的炮集资料的谐波去除还不能达到要求，则分析所述排序增量是 否合适，设定新的排序增量，然后返回步骤(1)。

所述步骤(1)是这样实现的：

对有谐波干扰的多震源单炮资料，将道头字defined_trc_pos加1，按排序 增量为20进行求余，即MOD(defined_trc_pos+1,20),然后将求取的余统一减个 一成为新的道序trace_num.c，即trace_num.c＝ MOD(defined_trc_pos+1,20)-1，重新按炮和新的道序选排，这样实现对每个排 列的道序重排。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用本方法就可以用常规的区域 异常衰减来解决扰人的谐波干扰，省却很多繁琐的运算，而且方便可行。

附图说明

图1-1是多震源单炮资料的一个排列。

图1-2是将多震源单炮资料的一个排列按一定方式重排后的显示。

图1-3是图1-2得到的资料，通过区域异常处理后的效果。

图1-4是去掉谐波后，重新按炮道分选回来的单炮。

图2本发明的步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

作为一种重要的可控震源高效采集方式，滑动扫描技术已较为成熟，并广 泛应用。但是采用滑动扫描方式时，由于前一次扫描还没有结束，后一次扫描 就已经开始，这样后续扫描所激发的谐波就会污染前面几次扫描的记录，而形 成对相邻炮的谐波干扰。为此探求高效可行的谐波干扰压制技术是高效可控震 源滑动扫描地震资料数据处理的关键技术之一。在本发明中主要是利用谐波干 扰的振幅特征及分布规律，进行道转换及异常衰减。当然，道转换的增量及衰 减的参数测试，都需要以面临的实际资料进行不同的参数组合。

由于谐波在单炮上出现形式是大面积的相对有规律的分布区域，这为按区 域异常方式衰减提出了难题。因为区域异常衰减是基于能量统计的地表一致性 的去噪手段，可以在共炮点、共检波点，共偏移距和共深度点多个方面进行信 号统计。通过均方根振幅、平均振幅、最大绝对值震幅，涉及分析时窗、门槛 参数，拾取振幅能量对能量分析计算并分解，通过统计分析能量的差异来压制 异常振幅及相关噪音(请参考：苑益华，牛滨华，王焕第等。浅谈地震资料处 理中的提高信噪比处理技术[J]。石油地球物理勘探，2005，40(2)；168-171)。 如何把具有谐波干扰的多震源弹炮资料上的谐波干扰转换成符合区域异常衰减 去除干扰的资料分布特点，是本方法的重点。

本发明将单炮资料在每个排列内抽到重新排序，将谐波干扰分散化、重新 分选，区域异常处理；反分选；通过将成片状成块分布的谐波干扰分散化排列， 使之适用于区域异常衰减的条件范围，再进行区域异常处理，将处理完成区域 异常后的资料反分选回去。通过这样一个过程来完成谐波干扰的去除，运算简 单，方便易行。

如图2所示，本发明的一种多震源地震资料处理中的谐波去除方法，包括：

对需要进行谐波去除处理的单炮，以每个排列为单位，按一定的增量(根 据干扰的分布情况，目的是把成堆的干扰分散化，一般选取20左右)进行道重 排，即进行道头字操作过的数据，重新按炮和新生成的道序选排分选。

对重新排序过的炮集资料(这时，谐波在资料上的显示为随机异常状分布)， 进行区域异常衰减测试及处理，也就是将呈随机异常状分布的谐波衰减掉；

将完成了区域异常衰减的炮资料反分选回去(按炮序和道序分选)，此时， 得到的炮集资料已是将谐波去除干净的炮集资料了。如果此时得到的炮集资料 谐波去除还不能达到要求，可以重新测试区域异常衰减参数，甚至再回到第一 步，分析排序增量是否合适，循环刚才的步骤，直到满意为止。

本发明的一个实施例如下：

1，将有谐波干扰的多震源单炮资料，以道头字“defined_trc_pos”(每 个排列内的道序)进行操作，将defined_trc_pos加1，按20(根据谐波分布 情况，一般选20足够了)进行求余，即MOD(defined_trc_pos+1,20),将求取的 余统一减个一成为新的道序trace_num.c，即trace_num.c＝ MOD(defined_trc_pos+1,20)-1，通过这个对每个排列的道序重排。

2，将进行道头字操作过的数据，重新按炮和新生成的道序选排分选。

3，经过重新分选后的单炮资料，此时，谐波的干扰分布为散点随机的，适 合运用区域异常衰减的方法了。根据区域异常衰减的特点，进行时窗等参数测 试(按照常规处理即可)，及常规的区域异常处理。

4，把经过区域异常处理过后的单炮资料，重新按照炮，道序(道头 trace_num)进行分选，返回到开始的炮道集。谐波干扰去除完成。

图1-1是多震源单炮资料的一个排列，从图中可以看到明显的谐波干扰黑 乎乎的呈片状分布。图1-2是将多震源单炮资料的一个排列按一定方式重排后 的显示，从图中可以看到重拍后谐波干扰随机分布在排列里，没有规律，在区 域上表现为异常震幅。图1-3是图1-2得到的资料，通过区域异常处理后的效 果。可以看到呈随即分布的异常干扰已经衰减掉了。图1-4是去掉谐波后，重 新按炮道分选回来的单炮。

多震源地震技术是近几年来发展起来的地震勘探高效野外采集技术，由于 同步激发震源信号之间的相互干涉，使得资料的各种干扰严重，尤其谐波干扰 在滑动扫描中难以避免。这种干扰对地信噪比资料或者勘探目标位薄层的资料 时，尤其不克忽视。目前提出的方法一般主要通过设计算子预测相关等方法,但 这些方法有的计算繁琐,有的谐波去除不干净,而且都有一定的适用条件。通过 模拟资料与实际资料的谐波干扰分析及去除过程与结果证明，本发明方法是一 种有效的多震源地震资料谐波去除方法。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言， 在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形， 而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是 优选的，而并不具有限制性的意义。