利用重合滤波通过回波去混合对地震数据去重影

摘要

方法(1100)和系统(300)，包括在计算机(1202)存储介质上编码的计算机(1202)程序(1207)，用于使用近海地震数据(D)的重合滤波进行回波去混合。在一个方面，方法(1100)包括：接收被勘测地下(170)的近海地震数据集(D)，近海地震数据集包括主波信号(s)和重影波信号(g)；以及确定(1102)近海地震数据集(D)的向前推算(F)和向后推算(B)；通过对向前推算(F)和向后推算(B)应用重合滤波来确定(1104)重合信号(C)；推算(1106)重合信号(C)以确定重影波信号(g)的重影波值(g′)；用重影波值对近海地震数据集应用(1108)自适应减法，来确定计算出的主波信号(s)的主波值(s′)；基于主波数据来生成被测勘地下(170)的模型，该主波数据是基于计算出的主波值从近海地震数据集计算出的；以及根据所述模型评估被勘测地下(170)的生产能力。

说明书

优先权声明

本申请要求于2018年7月18日提交的美国专利申请No.16/038,540号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及用于改进对水体下方的碳氢化合物的勘探的方法、系统和装置。

背景技术

在对碳氢化合物的勘探中，可以通过包括记录和处理地震数据的海洋地震勘测来绘制水体下方的地底物理结构。例如，记录的地震数据可以包括与地震波通过地球的传播有关的关于压力或粒子运动的数据。可以基于该所记录的地震数据生成对形成所勘测的地下的各个层进行描绘的图像或模型。该成像信息可用于确定各种碳氢化合物储层的存在。

发明内容

本公开描述了用于使用近海地震数据的重合滤波进行回波去混合的方法和系统，包括计算机实现的方法、计算机程序产品和计算机系统，其在去混合步骤中利用行进时间匹配来补充幅度阈值化。

在一般的实施方式中，接收被勘测的地下的近海地震数据集。近海地震数据集包括主波信号和重影波信号。确定近海地震数据集的向前推算和向后推算。通过将重合滤波应用于向前推算和向后推算来确定重合信号。推算重合信号以确定计算出的重影波信号。用计算出的重影波信号将自适应减法应用于近海地震数据集，以确定计算出的主波信号。基于主波数据来生成被勘测地下的模型，主波数据是基于计算出的主波信号从近海地震数据集计算出的。根据所述模型评估被勘测地下的生产能力。

实施方式包括提高海洋地震勘测的准确性的过程，该海洋地震勘测被用于在现实的采集条件下绘制被勘测地下。通过使用重合滤波来使用回波去混合技术，所描述的系统可以减轻以下问题，例如针对幅度阈值化的参数选择的不确定性、陷波中的噪声增强以及对精确采集信息的要求，例如水速、源/接收器深度以及用于三维(3D)数据集的密集数据集。例如，幅度阈值化可以基于这样的假设：期望的无重影波场的幅度将被向前和向后推算信号的总和所加倍。当正确完成向前和向后推算时，此假设是正确的，这要求所有与采集有关的信息都是准确的，并且数据采样率对于波场推算而言足够小。然而，在大多数情况下，这些要求得不到满足，并且当推算算子不精确时，具有幅度阈值化的回波去混合方法产生强烈的伪影。当前描述的系统通过重合滤波方法计算所需的波场，结果，推算信号中的小失配不会产生严重的振铃伪影。(参见，例如图10A-图10D，其描绘了用所描述的系统获得的去重影结果)。

本说明书的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和随后的描述中阐述。根据说明书、附图和权利要求书，本主题的其他特征、方面和优点将变得清楚。

附图说明

图1A-图1B描绘了进行海洋地震勘测以定位用于钻探碳氢化合物的潜在井场的示例系统。

图2A-图2C描绘了可以被检测器接收的主波和各种重影波。

图3A-图3B描绘了进行海洋地震勘测的示例系统。

图4描绘了对主波信号和重影波信号的推算。

图5描绘了对由位于海面的信号解释的地震数据的推算。

图6描绘了主信号和重影信号。

图7描绘了向前和向后推算的地震数据以及计算出的重合信号。

图8描绘了包含重影信号和主信号的合成示例。

图9A-图9E描绘了各种估计出的去重影结果。

图10A至图10D描绘了通过所描述的系统和其他去重影方法获得的去重影结果。

图11描绘了使用重合滤波过程进行海底地震勘测的示例回波去混合的流程图。

图12描绘了根据实施方式的用于提供与本公开中所描述的算法、方法、功能、过程、流程和过程相关联的计算功能的示例性计算机系统的框图。

具体实施方式

本公开大体上描述了用于对地震数据进行去重影以改进对所勘测的地下的建模的优化方法。呈现本公开以使本领域的任何技术人员能够在一个或多个特定实施方式的背景下制造和使用所公开的主题。对于所公开的实施方式的各种修改对于本领域技术人员而言将是清楚的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本申请中定义的一般原理可以应用于其他实施方式和应用。因此，本公开内容不旨在限于所描述或示出的实施方式，而是与符合本申请中公开的原理和特征的最广范围相一致。

图1A-图1B描绘了进行海洋地震勘测的示例系统100。这样的海洋地震勘测可用于探测海床160的地表下方，以发现构成地下结构的潜在特征，来例如定位用于钻探碳氢化合物的潜在井场。示例系统100包括拖曳机械波源120(例如地震波源)的勘测船110，以及在某个位置处的一个或多个拖缆130。机械波源120可以包括多个枪阵列，其用作源设备以在海洋地震采集期间生成能量或波122的脉冲。枪阵列可以包括几个子阵列，每个子阵列是浮子的延直线(刚性或柔性)的对齐排列，枪被用绳固定到浮子并浸入水中。例如，枪阵列可以被浸入到6到10米(m)的深度(可以使用其他深度，具体取决于例如枪阵列的类型、地形、天气状况等)。用于生成能量波的枪的类型可以包括例如水枪、气枪、船舶振动器或套筒枪。其他类型的机械波源120包括爆炸物，例如炸药和水凝胶炸药。

水枪包括活塞，活塞被驱动通过水以产生真空气泡。当该气泡破裂时，就会辐射出声能。来自水枪的压力特征(signature)在主压力脉冲之前具有压力变化或前体。该前体是由水的初始加速引起的，且必须执行特殊的水枪处理(特征反褶积(signaturedeconvolution))。

气枪包括用例如压缩空气加压的一个或多个气动室。当气枪发射时，电磁阀被触发。触发的电磁阀将空气释放到发射室中，发射室进而使活塞移动，从而使空气逸出主室。该空气释放生成压力脉冲并形成气泡。该气泡振荡，生成跟随初始脉冲的一系列衰减中的压力变化。

在一些实施方式中，机械波源120是气枪阵列，其包括不同容量的气枪。气泡中的空气量及其压力取决于所用气枪的大小以及操作时的压力。当多个气枪彼此靠近发射时，由于形成的复合气泡不是球形的，因此不易维持振荡，因而可能获得很强的初始脉冲和较弱的气泡序列。这些气枪的发射会产生不同周期的气泡振荡，即使增强了初始脉冲，该不同周期的气泡振荡也会相互抵消。因此，接近脉冲的信号基于其地底响应而生成并被测量到。例如，该阵列可以协同发射，以产生最佳的初始冲击波，然后产生最小的气泡混响。

机械波源120的输出可以通过被称为特征的归一化压力时间序列示出。源强度的一种度量是峰峰压力，通常以1巴米的压力单位表示。阵列性能的另一种度量是峰-气泡比，它是初始脉冲的峰-峰幅度除以残余气泡振荡幅度。

该一个或多个拖缆130包括地表船用电缆132。船用电缆132是连接检测器134的电线的浮力组件。在一些实施方式中，检测器134遍布某个长度的电缆132安装，并被串行和并行电连接，以形成检测器阵列、站点或组。例如，组可以沿着限定长度的电缆132形成并且包括多个检测器134。

在一些实施方式中，检测器134是压电设备，例如水听器，其响应于压力变化而产生电信号。在其他实施方式中，检测器134是微机电系统(MEMS)设备，其也可以测量粒子速度分量。这些检测器134被用在示例系统100内以检测由机械波源120生成的机械波，该机械波被海床160、地下170或两者所反射或折射。在一些实施方式中，电缆132包括将检测器134生成的模拟信号转换成数字数据的电子器件。

如图1A-图1B所示，可以从船110部署多个拖缆130以增加每次通行中获取的数据量。拖缆130可以水平地设置，例如以恒定的深度或相对于诸如海洋或湖泊的水体的水面150呈某个角度设置。空气154在水面150上方。在一些实施方式中，基于系统示例100正在执行的勘测的目标，拖缆的长度可能为几千米。

如图1A所示，机械波源120可以生成诸如地震波之类的机械波，其中一些向下传播并穿透海底140。由机械波源120发出的有效压力波场包括两种成分的线性和：主波源分量，直接从波源向下传播到地下；次波源分量，向上传播到自由表面，然后从自由表面再次反射，作为下行的“重影”波场传播。因此，总的测得的压力波场可以被视为混合波场。机械波源120可以提供单脉冲或连续的能量扫描，生成波122。由机械波源120发射的波122可以是基本上球形的(例如，波从机械波源120沿所有方向传播)。所生成的波可以被称为波场。所生成的波场122传播通过诸如水152和地下170的介质。一些波向下传播，然后被海床160或地下170反射和折射。在图1A和图1B中将波场122的这些特定的波路径描绘为向下传播的波124和反射波126。反射波或折射波126向上传播，并由检测器134检测。向下传播的波124和反射波126被称为主波或无重影波(见图2A-图2C)。记录的主波可用于确定海床160下方的地下170的成分和特征。地下170的此类结构可包括油172、气174、沉积岩176和不渗透岩178。

图2A至图2C描绘了可由检测器134接收的主波210以及各种重影波220、230和240。如图1A至图1B所示，机械波源120发射的波场在所有方向上引发压力波场。水和空气之间的界面(在图1A-图1B和2A-图2C中表示为水面150)非常近似为准完美反射镜。这样，针对所生成的波122，水面150充当了镜子。然后，由水面150反射的波220、230和240被检测器134检测。这些波(220、230和240)之所以称为“重影波”，是因为这些波是由于虚假反射引起的。当来自重影波220、230和240的能量与主波210合并时，波形发生变化，并产生了“重影”。

图2A描绘了主波210和源重影波220。如图2A所示，向上行进的源波场从水面150反射以生成源重影波220。源重影波220以某个延迟跟随主波210。

图2B描绘了主波210和接收器重影波230。如图2B所示，源波场可以从海床160以向上的轨迹反射，通过检测器134，并且被水面150反射，以生成接收器重影波230。一旦被水面150反射，接收器重影波230就会由检测器134检测到，与主波210相比有某个延迟。

图2C描绘了包括源重影波220、接收器重影波230以及源和接收器重影波240的示例系统100。源和接收器重影波240不仅在机械波源120(例如源波210)附近被水面150反射而且还在检测器134附近(例如反射器波230)被水面150反射。重影波220、230和240也被记录，但是具有相反的极性，并且相对于主波210具有时滞。当在检测器134处检测到主波210和反射波220、230和240时，反射显现为双重图像。

这些“重影”反射建设性或破坏性地干涉主波210。由于这种“重影”，某些频率受到干扰，而其他频率则被增强。另外，一些频率可能会由于这种重影效应而被完全消除或“陷波”。换句话说，重影波通过创建记录的地震数据的频谱陷波和相位频谱使频率失真。例如，重影波220、230和240到达检测器134可能具有退化作用，并导致所记录的频率内容出现陷波或间隙。这些陷波导致基于接收的波生成的地下170的图像或模型出现不准确性。

去重影是从地震分析结果中去除重影波的信息的过程。此外，可以对测量进行处理以获得地下170的各个部分(反射器)的正确位置。这种处理方法是迁移。

回波去混合是通过使用波场推算将感兴趣的主地震事件(例如主波210)与重影(例如重影波220、230、和240)分离，来通过去混合去除海洋地震数据中存在的重影事件的去重影方法。与基于反演的方法相比，回波去混合的一个优点是仅将感兴趣的(全带宽)地震事件与重影分离。这样，不需要频率波数成分的频谱恢复。

回波去混合建立在以下认识上：重影是由自由表面生成的(虚拟的)次波源产生的。在一些实施例中，幅度阈值化被用作去混合期间的约束。使用3D波场推算算子向前和向后传播主波源和次波源数据，然后通过使用去混合技术将重影分离。使用向前和向后3D波场推算算子，可以描述由于将单个源放置在自由表面上而产生的混合总压力波场，作为两个波源的总和：已经向后传播到自由表面的主波源，以及已经向前传播到自由表面的次波源，以依赖于自由表面处的反射率的角频率来反褶积。由于缺乏有关反射率的详细信息，因此可以假定等于-1，仅考虑极性反转。

回波去混合功能旨在通过对3D推算结果进行非线性滤波消除重影。这样，在要补偿上行波场和下行波场之间的干扰影响的情况下，不需要反演(inversion)步骤。这是所述方法的明显优势，因为它可以防止在去重影应用期间增强噪声。去重影后，所得到的全堆叠段的振幅谱可以显示出在恢复低频和被重影波削弱的陷波方面的改善。但是，地震频谱在高频部分，尤其是在该段的较深部分，可能具有线性衰减或振幅滚降。较高频率的损失归因于地球的吸收效应(称为“Q”)，可以通过应用叠前仅振幅Q补偿来恢复。

鉴于上述情况，所描述的系统采用使用重合滤波的回波去混合，其通过行进时间匹配来补充去混合步骤期间的幅度阈值化。通过采用使用重合滤波的回波去混合技术，所描述的系统提高了在实际采集条件(例如存在噪声，以及源深度、接收器深度或其两者不确定)下结果的准确性。通过重合滤波，回波去混合方法可以减轻例如下述问题：针对幅度阈值化的参数选择的不确定性；陷波中噪音增强；以及对精确采集信息的要求，例如水速、源/接收器深度和用于3D数据集的密集数据集。

在信号处理中，特别是在数字图像处理中，振铃伪影是在信号中的急剧过渡附近显现为伪信号的伪影。在视觉上，这些伪影看起像是边缘附近的条带。可听见的是，它们在过渡附近表现为“回波”，尤其是打击乐器发出的声音；最明显的是前回波。术语“振铃”是因为输出信号围绕输入中的急剧过渡以衰减速率振荡，类似于被敲击后的铃声。与其他伪影一样，它们的最小化是滤波器设计的标准。所描述的系统获得结果，而不会以所提供的信息产生严重振铃。重合滤波在向前和向后推算数据之间的时间和空间中检测重合信号。当由于一些原因(例如与采集相关的不确定性或空间采样(粗采样率)不足)而导致波场推算算子不精确时，从滤波中计算出的重合信号也不精确。但是，如果信息差异不太大，则向前/向后推算数据可能会具有某个数量的重合信号，可将其用于去重影处理。此外，残差最小化过程还有助于避免由于不精确的波场推算结果产生严重伪影，该不精确的波场推算结果由与采集有关的不确定性和稀疏的采样而导致。

通过使用重合滤波来通过回波去混合消除重影，可以减少或消除用于幅度阈值化的参数选择的不确定性，因为重合滤波在计算过程中仅使用一个参数，并采用与相似度百分比相关的“重合因数”。采用该算法的系统使用该因子的不同值提供相似的结果，其中唯一的区别是所恢复的低频分量的数量。通过使用重合滤波来通过回波去混合消除重影，还便于记录时间匹配并获得结果而不会以所提供的信息产生严重振铃。因此，采用这种算法的系统可以避免在计算中选择噪声，并无需精确的采集信息，例如水速、源/接收器深度和用于3D数据集的密集数据集。

图3A-图3B描绘了进行海洋地震勘测的示例系统300和302。示例系统基本上类似于图1A-图1B和图2C中描绘的系统100。系统300包括机械波源120。如图1A-图1B和2A-图2C所示，机械波源120位于水152中，恰好在水面150下方，空气154在上方。如前所述，机械波源产生主地震波210，该主地震波从海床160、地层170或两者反射出去，并被检测器(例如检测器134，未示出)接收。重影地震波320从水面150反射并被检测器134接收。为简单起见，重影地震波320表示图2C中描绘的每种类型的重影波220、230和240。信号330是由部署的检测器134基于接收到的主地震波210和重影地震波320生成的信号。

图3B描绘了进行海洋地震勘测的示例系统302。该示例系统示出了在回波混合概念中如何考虑重影地震波320。系统302基本类似于示例300，不同之处在于，重影地震波320被描述为在虚拟镜像接收器上记录的信号，可以用Lloyd镜像理论在数学上对其进行描述，该镜像理论包括用于产生干涉条纹的光学装置。如图所示，信号330包括主波210数据，信号332包括重影波320数据。

图4描绘了主波信号330和重影波信号332的推算400。可以利用位于海面的信号定义近海地震数据集。主波信号330和重影波信号332是检测器134(未示出)从主波和重影波接收的信号。这些波可被推算到海面150，其中，F是等式(1)和(2)的向前推算算子，B是向后推算算子。在等式(1)中，I表示标识或空操作，意味着(理想情况下)应用向前推算和相应的向后推算(以任何顺序)的组合可得出与输入相同的结果。

(1) I＝FB

(2) F

在除以海面150的反射率(由等式(3)中的(r)表示)后，推算到海面的重影波信号332与推算到海面的主信号330具有相同的幅度并且同时存在。

图5描绘了由位于海面150处的信号310解释的地震数据的推算500，其中，推算信号310被定义为“真实重合信号(c)”。等式(3)中由(s)表示的主波信号330和等式(3)中由(g)表示的重影波信号332可以用位于海面150中的信号定义。根据g＝rFc定义重影波信号332，根据s＝Bc定义主波信号330。可以根据等式(3)定义地震数据(d)：

(3) d＝s+g＝Bc+rFc。

使用等式(3)，可以基于计算出的重合信号c计算去重影结果s。

为了计算重合信号c，可以将向前和向后波场应用于地震数据d的推算。d的向前推算是根据等式(4)定义的：

(4) rFd＝rF(Bc+rFc)＝rFBc+rrFFc rc+rrFFc

d的向后推算是根据等式(5)定义的：

(5) Bd＝B(Bc+rFc)＝BBc+rBFc＝BBc+rc

所描述的系统可以用于接收器去重影、源去重影或两者。对于源去重影，要消除声源重影，可以应用声学互易性。声学互易性指出，当源和接收器互换时，记录的信号完全相同，此时源深度变为接收器深度，反之亦然。

图6描绘了主(无重影)信号610和重影信号620。也如图4和图5所示，较早到达的信号是主信号610(图4和图5的330)，并且较迟到达的信号是重影信号620(图4和图5的332)。重影信号620可以表示为水反射率和波场推算信号的乘积。在此，反射系数假定为-1，仅考虑极性反转。

图7描绘了向前710和向后720推算地震数据(如图6所示)和计算出的重合信号730。在向前和向后推算之后，信号和重影位于相同的深度水平。此外，这两个事件的极性相反，幅度相似。将反射系数乘以重影后，将重合滤波应用于这些推算数据集。重合滤波是非因果、非线性的滤波，包括幅度阈值化和时域中的行进时间匹配两者。通过滤波，所选事件的幅度相似并且位于同一时间，因此是“重合信号”。

向前推算信号中的“rrFFc”和向后推算信号中的“BBc”在行进时间上不匹配。因此，可以通过滤波(重合滤波)提取“c”，该滤波包含幅度阈值化和时域中的记录时间匹配。此过程可以用标记数组表示，标记数组表示为(m(x，t))并可以根据等式(6)进行定义：

其中，R(x，t)＝{P(x，t)+Q(x，t)}/(1+abs(r))

c

在此，P(x，t)是向前推算的d，并且Q(x，t)是向后推算的d。值k是阈值或“重合因子”。但是，由于地震数据不仅仅包含可分离的信号，因此上述滤波不能计算出正确的重合信号c。所计算出的重合信号被定义为c′。

结果，通过根据等式(7)从向前推算后的输入中减去所计算出的重合信号，可以得到计算出的主(无重影)信号：

(7) s′＝d-rFc′

以及根据等式(8)计算的重影：

(8) g′＝d-Bc′

在这里，符号“′″表示“计算出的”，其可能是不准确的。

因为地震数据是重影信号和主(无重影)信号的总和，所以可以根据等式(9)定义残差(E)：

(9) E＝d-(s′+g′)＝d-{(d-rFc′)+(d-Bc′)}＝rFc′+Bc′-d

可以使用等式9减少真正的重合信号与计算出的信号之间的失配。

在对残差进行向前/向后推算后，可以根据等式(10)定义向前推算的残差：

(10) FE＝F(rFc′+Bc′-d)

＝F(rFc′+Bc′-rFc-Bc)

＝rFFc′+FBc′-rFFc-FBc

(因为FB＝I)

＝rFFc′+c′-rFFc-c，

残差的向后推算可以根据等式(11)定义：

(11) r

＝r

＝r

(因为FB＝I并且r

＝c′+r

然后可以将重合信号的失配定义为e(e＝c′-c)，然后可以根据等式(12)和(13)定义向前/向后推算信号：

(12) FE＝rFFc′+c′-rFFc-c＝rFF(c′-c)+(c′-c)＝rFFe+e，

以及

(13)

r

由于rFFe和r

所描述的系统有助于利用不完美地计算出的重合信号来计算合理的去重影结果。它还可能有助于克服一些与采集有关的不确定性，这些不确定性通常会在大多数去重影算法中导致强大的伪影。

所描述的系统还可以用于计算有噪数据集的去重影结果。例如，被噪声污染的数据集可以根据等式(14)来表示：

(14) d＝s+g+n＝Bc+rFc+n，

其中，n表示噪声。可以根据等式(15)和(16)表示噪声数据的向前/向后推算：

(15) rFd＝rc+rrFFc+rFn(向前)

(16) Bd＝rc+BBc+Bn(向后)

类似于项rrFFc和BBc，噪声项rFn和Bn不影响重合信号。因此，与其他已知的去重影算法(其可能在去重影之后导致噪声增强)相反，所描述的算法对于噪声是鲁棒的。

图8描绘了包含重影信号和主(无重影)信号的合成示例。通过采用所描述的系统，可以获得去重影效果，而不会由于采集信息的差异而引起严重的振铃伪影。因为去重影过程仅从存在的信号中选择重合信号，所以不会创建任何虚假或错误事件。残差最小化过程还有助于减轻由源自错误采集信息的不准确重合信号引起的任何伪影。此外，当存在与采集相关的不确定性时，许多已知的去重影方法会遭受振铃伪影的影响。图8所示的示例是使用50米(m)的接收器深度和1500米/秒的水速生成的。

图9A描绘了在第一次迭代之后用正确的接收器深度计算的估计出的无重影结果。图9B描绘了在残差最小化之前用错误的接收器深度(+1m)的对应的去重影结果。图9C描绘了在残差最小化之后用错误的接收器深度(+1m)的对应的去重影结果。图9D描绘了在残差最小化之前(图9B)，用正确的接收器深度(图9A)和用错误的接收器深度(+1m)计算出的估计出的无重影信号之间的差异。图9E描绘了在残差最小化之后(图9C)，用正确的接收器深度(图9A)和用错误的接收器深度(+1m)计算出的估计无重影信号之间的差异。由于深度信息错误，存在一些失配。但是，这些结果仍然与使用正确深度的结果相似。注意，没有引入振铃伪影。图9A-图9E中的虚线圆圈区域示出了如何通过残差最小化过程来改变差异。

图10A-图10D描绘了用所描述的系统获得的去重影结果。图10A描绘了具有正确深度(50m)的去重影结果1000。图10B-图10D分别描绘了用错误的接收器深度(51m)获得的去重影结果1020、用错误的接收器深度的基于反演的方法获得的去重影结果1040、和用错误的接收器深度的回波去混合方法获得的去重影结果1060。从这些结果可以看出，所提出的方法不会从错误的信息中生成严重的振铃伪影。但是，较大的差异可能会导致去重影失败，这可能会导致重合滤波失败。

图11描绘了使用被用于进行海洋地震勘测的重合滤波过程1100的示例回波去混合的流程图。为了表示清楚起见，以下描述在图1A-图10D和图12的上下文中大体上描述了方法1100。然而，应理解，方法1100可以例如由任何其他合适的系统、环境、软件和硬件或者系统、环境、软件和硬件的组合来执行。在一些实施方式中，方法1100的各个步骤可以并行、组合，以循环或以任何顺序运行。如图11中所描绘，步骤1102至1108被分组在一起以形成去重影的过程，而步骤1110至1118被分组在一起以形成用于最小化残差的过程。

在1102处，接收来自系统(例如示例性系统100)的观测数据(D)，并对接收到的数据(D)执行向前和向后波场推算。向前推算使主信号从检测器(例如检测器134)的深度水平(主信号在该水平处接收到)提升到与水面齐平，而向后推算使重影信号从虚拟镜像接收器的水平(重影信号在该水平处接收到)提升到与水面齐平(见图4)。因此，主信号和重影信号同时位于每个推算域中。过程1100从1102进行到1104。

在1104处，计算z

在1106处，计算从计算出的重合信号(C

在1108处，通过减去推算的重合信号(C

在1110处，计算残差(参见等式(9))，然后将其用于改善去重影结果。残差可以定义为输入数据与计算出的主信号和重影信号的总和之间的差。因为两个计算出的信号都是从同一重合信号生成的，所以残差可以用计算出的重合信号表示。可以将误差定义为真实信号和计算出的重合信号之间的失配。过程1100从1110前进到1112。

在1112处，通过误差表示残差(R)的向前和向后波场推算。过程1100从1112前进到1114。

在1114处，计算重合信号(C

在1116处，计算重合信号C

在1118处，该过程计算重影信号(g)(参见等式(8))和无重影/主信号(s)(参见等式(7))的残差。从1118开始，过程1100结束，或将信息传递到步骤1102并重复该过程。

图12描绘了根据实施方式的如本公开中所描述的用于提供与所描述的算法、方法、功能、过程、流程和程序相关联的计算功能的示例性计算机系统1200的框图。所示的计算机1202旨在包含任何计算设备，例如服务器、台式计算机、膝上型计算机或笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数据助理(PDA)、平板计算设备或这些设备中的一个或多个处理器，包括计算设备的物理或虚拟实例(或两者)。另外，计算机1202可以包括计算机，该计算机包括输入设备(例如小键盘、键盘、触摸屏或可以接受用户信息的其他设备)，以及传送与计算机1202的操作相关联的信息的输出设备，包括数字数据、视觉或音频信息(或信息的组合)或GUI。

计算机1202可以充当客户端、网络组件、服务器、数据库或计算机系统的其他持久性的任何其他组件(或角色的组合)，以执行本公开中描述的主题。所示出的计算机1202可通信地与网络1230耦合。在一些实施方式中，计算机1202的一个或多个组件可以被配置为在包括基于云计算的、本地的、全局的环境或环境的组合中操作。

总体上，计算机1202是可操作用于接收、传输、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实施方式，计算机1202还可包括应用服务器、电子邮件服务器、Web服务器、缓存服务器、流数据服务器、商业智能(BI)服务器或其他服务器(或服务器的组合)或可通信地与其耦合。

计算机1202可以通过网络1230从(例如，在另一计算机1202上执行的)客户端应用接收请求，并通过在软件应用中处理所述请求响应所接收的请求。另外，也可以从内部用户(例如，从命令控制台或通过其他访问方法)、外部或第三方、其他自动化应用以及任何其他实体、个人、系统、或计算机1202发送请求。

计算机1202的每个组件可以使用系统总线1203进行通信。在一些实施方式中，计算机1202的任何或所有组件，无论是硬件还是软件(或硬件和软件的组合)，都可以使用应用程序编程接口(API)1212或服务层1213(或API 1212和服务层1213的组合)通过系统总线1203彼此对接或与接口1204(或两者的组合)对接。API 1212可以包括例程、数据结构和对象类别的规范。API 1212可以是独立于计算机语言的，也可以是依赖于计算机语言的，并且指的是完整的接口、单个功能或甚至一组API。服务层1213向计算机1202或可通信地耦合到计算机1202的其他组件(无论是否示出)提供软件服务。使用该服务层的所有服务消费者可以访问计算机1202的功能。诸如服务层1213提供的软件服务之类的软件服务通过定义的接口提供可重用的、定义的业务功能。例如，该接口可以是以JAVA、C++或其他合适的语言编写的软件，以可扩展标记语言(XML)格式或其他合适的格式提供数据。尽管被示出为计算机1202的集成组件，但是替代实施方式可以将API 1212或服务层1213示出为与计算机1202的其他组件或可通信地耦合的其他组件(无论是否示出)有关的独立组件。API 1212或服务层1213的任何或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的孩子模块或子模块，而不脱离本公开的范围。

计算机1202包括接口1204。尽管在图12中被示为单个接口1204，但是可以根据特定需要、期望或特定实施方式使用两个或更多个接口1204。接口1204被计算机1202用与分布式环境中连接到网络1230(无论是否图示)的其他系统通信。通常，接口1204包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码且可操作以与网络1230通信的逻辑。更具体地，接口1204可包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件，使得网络1230或接口的硬件可操作为在所示计算机1202之内和之外传递物理信号。

计算机1202包括处理器1205。尽管在图12中被示为单个处理器1205，但是可以根据计算机1202的特定需要、期望或特定实施方式使用两个或更多个处理器。通常，处理器1205执行指令和操纵数据以执行计算机1202的操作以及本公开中描述的任何算法、方法、功能、过程、流程和程序。

计算机1202还包括存储器1206，存储器1206保存用于计算机1202或可以连接到网络1230的其他组件(或两者的组合)的数据(无论是否示出)。例如，存储器1206可以是存储与本公开一致的数据的数据库。尽管在图12中被示为单个存储器1206，但是可以根据计算机1202的特定需要、期望或特定实施方式以及所描述的功能使用两个或更多个存储器。尽管存储器1206被示为计算机1202的组成部分，但是在替代实施方式中，存储器1206可以在计算机1202的外部。

应用1207是算法软件引擎，其提供了根据计算机1202的特定需要、期望或特定实施方式，特别是关于本公开中描述的功能的功能。例如，应用1207可以用作一个或多个组件、模块或应用。此外，尽管示出为单个应用1207，但是应用1207可以被实现为计算机1202上的多个应用1207。另外，尽管示出为计算机1202的整体，但是在替代实施方式中，应用1207可以在计算机外部1202

可以有任何数量的计算机1202与包含计算机1202的计算机系统相关联或在其外部，每个计算机1202通过网络1230进行通信。此外，术语“客户端”、“用户”和其他术语可以是在不脱离本公开的范围的情况下可互换使用。此外，本公开预期许多用户可以使用一台计算机1202，或者一个用户可以使用多台计算机1202。

本主题的所描述的实施方式可以单独地或组合地包括一个或多个特征。

例如，在第一实施方式中，由一个或多个处理器执行的用于回波去混合的计算机实现的方法包括：接收被勘测的地下的近海地震数据集。近海地震数据集包括主波信号和重影波信号。确定近海地震数据集的向前推算和向后推算。通过将重合滤波应用于向前推算和向后推算来确定重合信号。推算重合信号以确定重影波信号的重影波值。用重影波值对近海地震数据集应用自适应减法，来确定主波信号的计算出的主波值。基于主波数据来生成被勘测的地下的模型，主波数据是基于计算出的主波值从近海地震数据集计算出的。根据所述模型评估被勘测地下的生产能力。

前述和其他描述的实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个。

第一特征，可与以下特征中的任何一个组合，主波信号被位于检测器深度水平处的检测器所接收，并且向前推算将主波信号从检测器深度水平带到水面水平。

第二特征，重合滤波是包括幅度阈值化和行进时间匹配的非因果非线性的滤波。

第三特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，对重合滤波的应用在向前推算和向后推算之间的时间和空间两者中检测重合信号。

第四特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，所述方法包括基于近海地震数据集与计算出的主波值和重影波值的总和之间的差来确定残差。

第五特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，使用3D波场推算算子来确定向前推算和向后推算。

第六特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，重影波信号被表示为水反射率和波场推算的主波信号的乘积。

第七特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，所述方法包括在确定重合信号之前，将向后推算与反射系数相乘。

第八特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，近海地震数据集是有噪数据集。

在第二实施方式中，一种或多种非暂时性计算机可读存储介质被耦合至一个或多个处理器。指令存储在该一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上，该指令在由该一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器执行操作。这些操作包括接收被勘测地下的近海地震数据集。近海地震数据集包括主波信号和重影波信号。确定近海地震数据集的向前推算和向后推算。通过对向前推算和向后推算应用重合滤波来确定重合信号。推算重合信号以确定重影波信号的重影波值。用重影波值对近海地震数据集应用自适应减法，以确定主波信号的计算出的主波值。基于主波数据来生成被勘测的地下的模型，主波数据是基于计算出的主波值从近海地震数据集计算出的。根据所述模型评估被勘测地下的生产能力。

前述和其他描述的实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个。

第一特征，可与以下特征中的任何一个组合，主波信号被位于检测器深度水平的检测器所接收，并且向前推算将主波信号从检测器深度水平带到水面水平。

第二特征，重合滤波是包括幅度阈值化和行进时间匹配的非因果非线性的滤波。

第三特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，对重合滤波的应用在向前推算和向后推算之间的时间和空间两者中检测重合信号。

第四特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，所述方法包括基于近海地震数据集与主波值和重影波值的总和之间的差来确定残差。

第五特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，使用3D波场推算算子来确定向前推算和向后推算。

第六特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，重影波信号被表示为水反射率和波场推算的主波信号的乘积。

第七特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，所述方法包括在确定重合信号之前，将向后推算与反射系数相乘。

第八特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，近海地震数据集是有噪数据集。

在第三实施方式中，系统包括：机械波源，被配置为发射压力波场；检测器，被配置为接收所发射的压力波场的作为主波信号以及重影波信号的至少一部分，一个或多个处理器；以及耦合到一个或多个处理器的计算机可读存储设备。计算机可读存储设备存储指令，该指令在由该一个或多个处理器执行时使该一个或多个处理器执行操作。这些操作包括从检测器接收被勘测地下的近海地震数据集，近海地震数据集包括主波信号和重影波信号。确定近海地震数据集的向前推算和向后推算。通过对向前推算和向后推算应用重合滤波来确定重合信号。推算重合信号以确定重影波信号的重影波值。用重影波值对近海地震数据集进行自适应减法，以确定计算出的主波信号的主波值。基于主波数据来生成被勘测的地下的模型，主波数据是基于计算出的主波值从近海地震数据集计算出的。根据所述模型评估被勘测地下的生产能力。

前述和其他描述的实施方式可以各自可选地包括以下特征中的一个或多个。

第一特征，可与以下特征中的任何一个组合，主波信号被位于检测器深度水平的检测器所接收，并且向前推算将主波信号从检测器深度水平带到水面水平。

第二特征，重合滤波是包括幅度阈值化和行进时间匹配的非因果非线性的滤波。

第三特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，对重合滤波的应用在向前推算和向后推算之间的时间和空间两者中检测重合信号。

第四特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，所述方法包括基于近海地震数据集与主波值和重影波值的总和之间的差来确定残差。

第五特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，使用3D波场推算算子来确定向前推算和向后推算。

第六特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，重影波信号被表示为水反射率和波场推算的主波信号的乘积。

第七特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，所述方法包括在确定重合信号之前，将向后推算与反射系数相乘。

第八特征，可与先前或以下的特征中的任何一个组合，近海地震数据集是有噪数据集。

本说明书中描述的主题和功能操作的实施方式可以在数字电子电路中、在有形体现的计算机软件或固件中、在计算机硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其等同结构，或其一种或多种的组合。本说明书中描述的主题的实施方式可以实现为一个或多个计算机程序，即，在有形的、非暂时性的计算机可读计算机存储介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，以由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。可替代地或附加地，可以将程序指令编码在人工生成的传播信号上，例如，机器生成的电、光或电磁信号，生成该信号以对信息进行编码用于传输至合适的接收器装置以通过数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行访问存储设备或计算机存储介质的组合。

术语“数据处理装置”、“计算机”或“电子计算机设备”(或本领域普通技术人员所理解的等同物)是指数据处理硬件，并且涵盖用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器。这样的设备可以包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。装置还可以是或还包括专用逻辑电路，例如，中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。在一些实施方式中，数据处理装置或专用逻辑电路(或数据处理装置或专用逻辑电路的组合)可以是基于硬件或软件的(或基于硬件和软件的组合)。装置可以可选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统的代码或执行环境的组合。本公开设想在具有或不具有常规操作系统的数据处理装置上使用，所述常规操作系统例如是LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID、IOS或任何其他合适的常规操作系统。

计算机程序，也可以称为或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码可以用任何形式的编程语言(包括编译或解释语言，声明性或过程语言)编写，也可以以任何形式进行部署，包括作为独立程序或模块、组件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中，例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本中，专用于所讨论程序的单个文件中或多个协调文件中，例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件中。可以部署计算机程序以在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的一台计算机或多台计算机上执行。虽然在各个附图中示出的程序的部分被示为通过各种对象、方法或其他过程实现各种特征和功能的单独模块，但是这些程序可以替代地包括多个子模块、第三方服务、组件或库。相反，各种组件的特征和功能可以组合为单个组件。

本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出执行功能的一个或多个可编程计算机执行。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路，例如CPU、FPGA或ASIC。

适用于执行计算机程序的计算机可以基于通用微处理器或专用微处理器、两者或任何其他类型的CPU。通常，CPU将从只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)或两者中接收指令和数据。计算机的基本元件是用于实施或执行指令的CPU和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合到用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或从中接收数据或将数据传输(或既接收又传输)到大容量存储设备。但是，计算机不必具有此类设备。此外，计算机可以嵌入到另一个设备中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储设备设备，例如通用串行总线(USB)闪存驱动器，仅举几例。

适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(暂时性或非暂时性)包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，包括(例如)半导体存储设备，例如可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；光盘只读存储器(CD ROM)、数字多功能光盘(DVD)+/-R、DVD-RAM和DVD-ROM磁盘。存储器可以存储各种对象或数据，包括缓存、类、框架、应用、备份数据、作业、网页、网页模板、数据库表、存储动态信息的存储库以及任何其他信息，包括任何参数、变量、算法、说明、规则、约束或参考。另外，存储器可以包括任何其他数据，例如日志、策略、安全性或访问数据或报告文件。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(例如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、光发光二极管(LED)或等离子监视器)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和定点设备(例如鼠标，轨迹球或触控板)的计算机上实现本说明书中描述的主题的实施方式。还可以使用触摸屏将输入提供给计算机，例如具有压力敏感性的平板计算机表面，使用电容或电感应的多点触摸屏或其他类型的触摸屏。其他种类的设备也可以用于提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档与用户进行交互。例如，通过响应网页浏览器收到的请求，将网页发送到用户客户端设备上的网页浏览器。

术语图形用户界面(GUI)可以单数或复数形式使用，以描述一个或多个图形用户界面以及特定图形用户界面的每个显示。因此，GUI可以代表任何图形用户界面，包括但不限于Web浏览器、触摸屏或处理信息并有效地向用户呈现信息结果的命令行界面(CLI)。通常，GUI可以包括多个用户界面(UI)元素，一些或全部与网络浏览器相关联，例如交互字段、下拉列表和可由商务套件用户操作的按钮。这些和其他UI元素可能与Web浏览器有关或代表Web浏览器的功能。

本说明书中描述的主题的实施方式可以实现为包括后端组件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件组件(例如，应用服务器)或包括前端组件(例如，具有用户可以通过它与本说明书中描述的主题的实施方式进行交互的图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机)的计算系统，或者一个或多个此类后端、中间件或前端组件的任意组合。该系统的组件可以通过有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)的任何形式或介质(例如，通信网络)进行互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)、无线电访问网络(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、微波访问全球互操作性(WIMAX)、使用例如802.11a/b/g/n或802.20(或802.11x和802.20的组合或符合本公开的其他协议)的无线局域网(WLAN)、Internet的全部或一部分或任何其他通信系统或一个或多个位置的系统(或通信网络的组合)。网络可以在网络地址之间与例如Internet协议(IP)数据包、帧中继帧、异步传输模式(ATM)信元、语音、视频、数据或其他合适的信息(或通信类型的组合)进行通信。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是通过在各自计算机上运行并彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生的。

在一些实施方式中，计算系统的任何或所有组件、硬件或软件(或硬件和软件的组合)，可以彼此接口，或者可以使用API或服务层(或API和服务层的组合)接口。API可以包括例程、数据结构和对象类的规范。API可以是独立于计算机语言的，也可以是依赖于计算机语言的、并且指的是完整的接口、单个功能或甚至一组API。服务层向计算系统提供软件服务。使用该服务层的所有服务使用者都可以访问计算系统各个组件的功能。软件服务通过定义的接口提供可重用的、定义的业务功能。例如，该接口可以是以JAVA、C++或其他合适的语言编写的软件，以可扩展标记语言(XML)格式或其他合适的格式提供数据。API或服务层(或API和服务层的组合)可以是相对于计算系统的其他组件而言集成的或独立的组件。此外，API 1212或服务层1213的任何或所有部分可以被实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的孩子模块或子模块，而不脱离本公开的范围。

虽然本说明书包含许多特定的实施方式细节，但是这些细节不应被解释为对所描述的系统的范围或所要求保护的范围的限制，而应被解释为特定于特定实施方式的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方式中或以任何合适的子组合实施。此外，尽管特征可以在前文描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在某些情况下，可以从组合中切除所要求保护的组合中的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。

已经描述了主题的特定实施方式。对本领域技术人员清楚的是，所描述的实施方式的其他实施方式、变更和置换在所附权利要求的范围内。尽管在附图或权利要求中以特定顺序描绘了操作，但是不应将其理解为要求以所示的特定顺序或次序执行这样的操作，或者执行所有图示的操作(一些操作可能被视为可选操作)，以达到理想的效果。在某些情况下，多任务或并行处理(或多任务和并行处理的组合)可能是有利的并可以执行。

此外，前文描述的实施方式中的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离或集成，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以被集成在一个软件产品中或打包到多个软件产品中。

因此，示例实施方式的前文描述并不限定或约束本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，其他改变、替换和变更也是可能的。

此外，任何后文描述的所要求保护的实施方式被认为至少可应用于：一种计算机实现的方法，一种存储用于执行所述计算机实现的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质，以及一种包括计算机存储器的计算机系统，所述计算机存储器与被配置为执行所述计算机实现的方法的硬件处理器可互操作地耦合或在所述非暂时性计算机可读介质上存储指令。