本發(fā)明涉及勘探地球物理領(lǐng)域，特別是涉及到一種利用表層多次波和二維預(yù)測濾波的近偏移距數(shù)據(jù)重構(gòu)方法。

背景技術(shù)：

在地震數(shù)據(jù)采集的過程中，地震道缺失是很常見的，其表現(xiàn)為死道或由于含有強烈的噪聲而在預(yù)處理過程中被剔除的道記錄。而且炮點和檢波點之間通常存在一定距離，導(dǎo)致難以采集到近偏移距數(shù)據(jù)，地震數(shù)據(jù)的缺失對于多道處理影響較大，如DMO、f-k域濾波，尤其是偏移成像，由于空間采樣率的嚴重不足，偏移剖面上會出現(xiàn)空間假頻及頻散現(xiàn)象，橫向分辨率變差，使解釋人員無法正確解釋地下構(gòu)造。

地震資料補償方法可以在不重新進行地震資料采集的情況下，補償缺失的地震數(shù)據(jù)，保障后續(xù)處理的順利進行。目前常用的地震資料補償方法主要有Sinc插值方法、域插值方法、域預(yù)測誤差濾波插值方法和基于Radon變換法的地震道插值方法。其中Sinc插值方法雖然在進行地震道插值時速度快，易于實現(xiàn)，但是無法正確內(nèi)插具有空間假頻的地震道。Spitz的域地震道插值方法和Claerbout的域預(yù)測誤差濾波插值方法雖然可以正確內(nèi)插具有空間假頻的地震道，但是這些方法計算量特別大，使其在實際數(shù)據(jù)中的實用性大大降低?；赗adon變換法的地震道插值方法可以用于地震資料的補償，但該方法本身不是保幅的，地震數(shù)據(jù)經(jīng)過Radon正變換和反變換之后，數(shù)據(jù)會有微小的改變。

長期以來，基于反射地震勘探的地震資料中，多次波都被人們當(dāng)作一種噪聲信號來消除，而沒有利用它。然而和一次波類似，多次波是地下反射層的多次反射，也蘊含了地層結(jié)構(gòu)信息，在極其復(fù)雜的地質(zhì)條件下，甚至包含了一次波不具有的地下信息，用適當(dāng)?shù)姆椒右岳每梢垣@得更加豐富的地質(zhì)構(gòu)造信息。

為提高地震成像質(zhì)量，解決地震資料采集過程中，由于儀器故障或地表條件影響造成地震道缺失，特別是近偏移距數(shù)據(jù)的缺失，導(dǎo)致后續(xù)處理困難的問題(如成像剖面出現(xiàn)假頻，橫向分辨率變差等)。為此我們發(fā)明了一種新的基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法，解決了以上技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用由表層多次波構(gòu)建的準(zhǔn)一次波與實際一次波具有相同的運動學(xué)特征，從準(zhǔn)一次波數(shù)據(jù)中計算二維重構(gòu)算子并實現(xiàn)缺失數(shù)據(jù)重構(gòu)的基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法。

本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法，該基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法包括：步驟1，對含表層多次波的地震數(shù)據(jù)，將地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻率域，在頻率域采用互相關(guān)的方法構(gòu)建準(zhǔn)一次波；步驟2，根據(jù)地震數(shù)據(jù)和其相鄰道數(shù)據(jù)的關(guān)系，切除準(zhǔn)一次波的淺層噪音；步驟3，利用準(zhǔn)一次波的信息，在頻率域計算二維重構(gòu)算子；步驟4，利用二維重構(gòu)算子和缺失道附近的地震數(shù)據(jù)，在頻率域進行缺失數(shù)據(jù)的重構(gòu)，然后將頻率域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到時間域，將重構(gòu)數(shù)據(jù)作為缺失道的數(shù)據(jù)，與原本沒有缺失的數(shù)據(jù)一起輸出。

本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：

該基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法還包括，在步驟1之前，輸入含表層多次波的地震數(shù)據(jù)，并按照規(guī)則的網(wǎng)格排列。

在步驟1中，首先對同一炮集含有表層多次波的記錄進行互相關(guān)，然后基于參與互相關(guān)的記錄道的接收點位置，將各個炮集對應(yīng)的互相關(guān)結(jié)果進行疊加，即可得到新的道集，它和一次波具有相似的表現(xiàn)特征，故稱為準(zhǔn)一次波記錄，互相關(guān)的計算是利用傅里葉變換轉(zhuǎn)換到頻率域進行，而非直接在時間域進行計算。

在步驟2中，切除的方法是從近到遠選取一定數(shù)量的控制點，根據(jù)地震數(shù)據(jù)和其相鄰道數(shù)據(jù)的關(guān)系，確定需要切除的采樣點數(shù)，通過插值方法得到控制點外各偏移距的切除率。

在步驟3中，將準(zhǔn)一次波記錄分割成多個時間-空間滑動窗口，對每個窗口都在頻率域內(nèi)計算其二維重構(gòu)算子。

在步驟4中，對一次波記錄分割時間-空間滑動窗口，窗口的位置和大小與多次波記錄相同且一一對應(yīng)，對每個窗口利用二維重構(gòu)算子進行近偏移距數(shù)據(jù)的重構(gòu)，最后使用均方根振幅校正的方法校正重構(gòu)數(shù)據(jù)的振幅，整個數(shù)據(jù)重構(gòu)的過程在頻率域進行。

本發(fā)明中的基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法，其基本假設(shè)是局部范圍內(nèi)的一道地震數(shù)據(jù)可以當(dāng)作它相鄰道的多次波，從而該道地震數(shù)據(jù)可以由它的相鄰道地震數(shù)據(jù)預(yù)測。該方法首先對同一炮集含有表層多次波的記錄進行互相關(guān)，然后基于參與互相關(guān)的記錄道的接收點位置，將各個炮集對應(yīng)的互相關(guān)結(jié)果進行疊加，即可得到新的道集，它和一次波具有相似的表現(xiàn)特征，故稱為準(zhǔn)一次波記錄；從準(zhǔn)一次波中計算二維重構(gòu)算子，用該重構(gòu)算子和一次波記錄中缺失道附近的數(shù)據(jù)，重構(gòu)出采集過程中缺失的地震數(shù)據(jù)。本發(fā)明利用地震記錄中的多次波信息進行地震數(shù)據(jù)重構(gòu)，具有明確的地球物理意義，同時采用快速傅里葉變換，具有較高的計算效率，為后續(xù)地震資料的處理和解釋提供強有力的技術(shù)支撐。該方法解決地震資料采集過程中，由于儀器故障或地表條件影響造成地震道缺失，導(dǎo)致后續(xù)處理困難的問題(如成像剖面出現(xiàn)假頻，橫向分辨率變差等)，進而提高地震成像質(zhì)量，可以解決在地震資料采集中難以采集到近偏移距數(shù)據(jù)的問題，從而避免采集過程中的數(shù)據(jù)缺失對后續(xù)處理造成的不利影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法的一具體實施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明的一具體實施例中含表層多次波的數(shù)據(jù)的示意圖；

圖3為本發(fā)明的一具體實施例中構(gòu)建的準(zhǔn)一次波的示意圖；

圖4為本發(fā)明的一具體實施例中切除淺層噪音后的準(zhǔn)一次波的示意圖；

圖5為本發(fā)明的一具體實施例中一次波數(shù)據(jù)的示意圖；

圖6是近偏移距數(shù)據(jù)被部分切除的一次波的示意圖；

圖7是近偏移距數(shù)據(jù)重構(gòu)后的一次波的示意圖。

具體實施方式

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。

如圖1所示，圖1為本發(fā)明的基于多次波信息的頻率域地震數(shù)據(jù)重構(gòu)方法的流程圖。

在步驟101，輸入含表層多次波的地震數(shù)據(jù)。在構(gòu)建準(zhǔn)一次波和重構(gòu)缺失道時，采用了傅里葉變換來提高計算效率，由于采用了傅里葉變換，因此必須按照規(guī)則的網(wǎng)格排列。

在步驟102，對含表層多次波的地震數(shù)據(jù)，將地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻率域，在頻率域采用互相關(guān)的方法構(gòu)建準(zhǔn)一次波。首先對同一炮集含有表層多次波的記錄進行互相關(guān)，然后基于參與互相關(guān)的記錄道的接收點位置，將各個炮集對應(yīng)的互相關(guān)結(jié)果進行疊加，即可得到新的道集，它和一次波具有相似的表現(xiàn)特征，故稱為準(zhǔn)一次波記錄。為提高計算效率，互相關(guān)的計算是利用傅里葉變換轉(zhuǎn)換到頻率域進行，而非直接在時間域進行計算。

在步驟103，根據(jù)地震數(shù)據(jù)和其相鄰道數(shù)據(jù)的關(guān)系，切除準(zhǔn)一次波的淺層噪音，在頻率域利用準(zhǔn)一次波計算二維重構(gòu)算子。切除的方法是：從近到遠選取一定數(shù)量的控制點，根據(jù)地震數(shù)據(jù)和其相鄰道數(shù)據(jù)的關(guān)系，確定需要切除的采樣點數(shù)，通過插值方法(如線性插值等)得到控制點外各偏移距的切除率。

在步驟104，利用二維重構(gòu)算子和缺失道附近的地震數(shù)據(jù)，在頻率域進行缺失數(shù)據(jù)的重構(gòu)，然后將頻率域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到時間域，最后使用均方根振幅校正的方法校正重構(gòu)數(shù)據(jù)的振幅。整個數(shù)據(jù)重構(gòu)的過程在頻率域進行，避免了基于維納濾波方法求取重構(gòu)算子的大量計算，同時使用快速傅里葉變換算法，提高了計算效率。

在步驟105，數(shù)據(jù)的輸出，將重構(gòu)數(shù)據(jù)作為缺失道的數(shù)據(jù)，與原本沒有缺失的數(shù)據(jù)一起輸出。

通過以上流程，能夠有效重構(gòu)缺失地震數(shù)據(jù)。圖2是Sigsbee 2B數(shù)據(jù)，含表層多次波的炮記錄；圖3是采用互相關(guān)的方法，利用含表層多次波的炮記錄構(gòu)建的準(zhǔn)一次波。準(zhǔn)一次波含有相關(guān)噪音，將淺層相關(guān)噪音切除，可以得到如圖4的切除淺層噪音后的準(zhǔn)一次波。圖5是一次波數(shù)據(jù)，圖6是近偏移距數(shù)據(jù)被部分切除的一次波，它是將圖5的部分近偏移距數(shù)據(jù)充零得到的。圖7是近偏移距數(shù)據(jù)重構(gòu)后的一次波，從重構(gòu)后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)(圖5)的對比中可以看出，同相軸得到了較好的重構(gòu)，說明本發(fā)明對缺失數(shù)據(jù)具有較好的重構(gòu)效果。