專利名稱：一種自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田的勘探、開發(fā)、開采技術(shù)，具體是一種在野外地 震數(shù)據(jù)采集中自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的方法。
背景技術(shù)：
地震勘探的過程，就是在地面上的一系列點(diǎn)上，利用人工激發(fā)地 震波，地震波向地下傳播，當(dāng)遇到波阻抗(地震波在地層介質(zhì)中向地 下傳播的速度與介質(zhì)密度的乘積)界面(即上下地層波阻抗不相等面) 時，在波阻抗界面上地震波產(chǎn)生反射現(xiàn)象，地震波傳播方向發(fā)生改變， 地震波開始向上傳播，在地面上的一系列接收點(diǎn)上安置著接收器，接 收向上傳播的地震波數(shù)據(jù)，完成野外勘探。在野外地震數(shù)據(jù)采集過程 中，如果在地面接收器附近存在高壓輸電線或周期性震動(如發(fā)電機(jī) 等)，這樣在地面接收器接受到的地震數(shù)據(jù)中就會存在很強(qiáng)的單頻波， 其頻率在整個接收長度上是固定不變的，它與地下地震地質(zhì)條件無 關(guān)，與激發(fā)的地震信號無關(guān)，與地表地震地質(zhì)條件無關(guān)。因此在地震 勘探和地震數(shù)據(jù)處理中，這種波被看作為干擾，必須加以剔除。
在地震記錄中存在單頻強(qiáng)干擾波時，常規(guī)的壓制方法是在頻率域 內(nèi)進(jìn)行壓制。頻率域處理雖然簡單、方便，但是存在以下問題，在淺 層，當(dāng)有效波與干擾波的能量水平非常接近，或者有效波能量比干擾
波的能量強(qiáng)，則干擾波不易識別；如果有效波的能量比干擾波的能量 弱，此時干擾波容易識別。在深層，干擾波易識別。對于干擾波僅僅在振幅上進(jìn)行壓制處理，壓制量不易掌握，壓制不足會在記錄上存在 殘余的單頻干擾波。頻率域壓制還往往損害該頻率附近有效波頻率成
分；為了減少對有效頻率的損害，就要選取很窄的壓制頻帶，這樣對 應(yīng)的時間域算子很長，會產(chǎn)生嚴(yán)重的邊界效應(yīng)。同時由于強(qiáng)單頻干擾 波的頻率受到周波不穩(wěn)的影響，往往不是純粹的50hz，同時還受計 算時窗選取的影響，使得快速傅里葉變換存在一些難以克服的問題。 這些問題都使得在頻率域內(nèi)有效地壓制強(qiáng)單頻干擾波難以實(shí)現(xiàn)。
采用時間域單頻干擾波壓制方法(《石油地球物理勘探》，高少武， 2001)中公開了在時間域消除地震數(shù)據(jù)中的單頻干擾波方法。該方法 將單頻干擾波被表示為振幅、頻率和時延的余弦函數(shù)?？梢杂行У叵?除地震記錄上的單頻波。但由于單頻波的頻率和時延兩個參數(shù)都采用 掃描的方法求取，因此運(yùn)算的速度比較緩慢，特別當(dāng)數(shù)據(jù)量很大時非 常費(fèi)時。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種計算簡單、效果顯著的直接在時間域內(nèi) 自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的方法。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，包括以下步驟
1) 用通常的地震震源激發(fā)和采集地震數(shù)據(jù)并做預(yù)處理；
步驟l)所述的預(yù)處理是指對地震數(shù)據(jù)置標(biāo)簽、定義觀測系統(tǒng)。
2) 確定單頻干擾波的初始頻率；
步驟2)所述的確定單頻干擾波的初始頻率是指根據(jù)地震數(shù)據(jù)中 原始波形數(shù)據(jù)&和它的振幅譜，由原始波形數(shù)據(jù)的震蕩周期和它的振幅譜的最大位置所對應(yīng)的頻率，確定原始數(shù)據(jù)中單頻干擾波的初始頻
3)計算單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅^和S，其計算公
式為
' dc — eZ
爿=-T
ac — Z
dZ) — ca =~^-
Z> — ac
g巾
c = Zsin2 2;r//Az
! =1
式中-
表示地震記錄的時間序列，野外地震數(shù)據(jù)采集
得到；
j…—表示單頻干擾波余弦函數(shù)的振幅； S…—表示單頻干擾波正弦函數(shù)的振幅； /…—表示單頻干擾波頻率，自適應(yīng)頻率計算算法定；
Af…—表示地震記錄的時間采樣間隔，野外地震數(shù)據(jù) 采集得到；
Z …—表示地震記錄的時間采樣序號； W…—表示地震記錄的時間采樣長度，野外地震數(shù)據(jù) 采集得到；
4)根據(jù)地震數(shù)據(jù)&和單頻干擾波初始頻率/。，采用以下頻率修正 公式確定單頻干擾波頻率/，
其中
/。是初始頻率，A/是自適應(yīng)頻率修正值，
7V( J2+52)<formula>formula see original document page 8</formula>
臺， W 初始頻率/。由步驟2)確定；計算第一步中，/為/。；
5)根據(jù)單頻干擾波頻率/、單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的 振幅X和S、地震記錄的時間采樣間隔A"按照以下公式計算單頻
干擾波乂 ；
<formula>formula see original document page 8</formula>
式中頻率/由自適應(yīng)頻率計算算法確定，單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅^和S由振幅計算公式計算確定； 6)按照以下公式計算地震有效信號 X, = & —凡.
式中原始地震數(shù)據(jù)&，由野外數(shù)據(jù)采集得到，估算的單頻干擾
波少/，由單頻干擾計算公式計算得到，A是消除單頻干擾波后的 地震有效信號；
7 )采用通常的方法根據(jù)得出消除單頻干擾波的地震數(shù)據(jù)繪制消 除單頻干擾波后的地震數(shù)據(jù)剖面和存儲消除單頻干擾波后的地震數(shù) 據(jù)剖面。
本發(fā)明克服了頻率域壓制單頻波的缺點(diǎn)，而且比時間域單頻干擾 波壓制方法運(yùn)算速度要快得多，不但能夠有效的消除地震記錄上的單 頻波，而且還保留了時間域單頻干擾波壓制方法不損害有效波的特 點(diǎn)。
本發(fā)明提高了該頻率分量的信噪比，為地震數(shù)據(jù)的后續(xù)處理提供 了必要的輸入地震數(shù)據(jù)。本發(fā)明既可以消除地震數(shù)據(jù)中由高壓輸電線 產(chǎn)生的單頻干擾波，也可以消除地震數(shù)據(jù)中由周期性震動(如發(fā)電機(jī) 等)產(chǎn)生的單頻干擾波。
圖1是本發(fā)明理論數(shù)據(jù)試算對比圖，每種數(shù)據(jù)顯示十道，(a)—個 實(shí)際地震道，(b)理論單頻干擾波記錄，(c)合成理論記錄，(d)使用本 發(fā)明去除單頻干擾波后的地震道，(e)使用本發(fā)明檢測出的單頻干擾 波。圖2是本發(fā)明理論數(shù)據(jù)頻譜對比圖，(a)實(shí)際地震道頻譜，(b)理 論單頻干擾波記錄頻譜，(c)合成理論記錄頻譜，(d)使用發(fā)明去除單 頻干擾波后的地震道頻譜，(e)使用本發(fā)明測出的單頻干擾波頻譜。
圖3是本發(fā)明VSP數(shù)據(jù)三分量數(shù)據(jù)處理對比圖。(a)原始VSP三 分量數(shù)據(jù)，(b)VSP軟件單頻干擾波消除之后的VSP三分量數(shù)據(jù)，(c) 本發(fā)明單頻干擾波消除之后的VSP三分量數(shù)據(jù)。
圖4是VSP數(shù)據(jù)三分量頻譜對比圖。(a)原始分量的頻譜， (b)VSP軟件單頻干擾波消除方法處理后的頻譜，(c)本發(fā)明單頻干擾 波消除方法處理后的頻譜。
圖5是地震炮集數(shù)據(jù)處理對比圖。(a)地震數(shù)據(jù)，(b)時間域單頻 干擾波壓制方法消除單頻干擾波之后的地震數(shù)據(jù)，(c)本發(fā)明單頻干擾 波消除之后的地震數(shù)據(jù)。
圖6是頻譜對比圖。(a)原始分量的頻譜,(b)時間域單頻干擾波 壓制方法消除單頻干擾波之后的頻譜，(c)本發(fā)明單頻干擾波消除方法 處理后的頻譜。
具體實(shí)施例方式
地震有效信號就是地震子波和反射系數(shù)序列的褶積。高壓輸電線 或周期性震動(如發(fā)電機(jī)等)會在地面附近產(chǎn)生周期性單頻波。在地 震數(shù)據(jù)采集過程中，如果在地面接收器附近存在高壓輸電線或周期性 震動(如發(fā)電機(jī)等)，那么地面接收器接收到的地震記錄就是地震有 效信號和單頻波的疊加。本發(fā)明的一種自適應(yīng)識別和消除地質(zhì)勘探單 頻干擾波方法就是識別并消除地震記錄中的單頻干擾波。本發(fā)明把單頻波表示為同頻率不同振幅的余弦函數(shù)和正弦函數(shù) 之和，并從記錄中減去的方法來消除單頻波。其余弦函數(shù)和正弦函數(shù) 的頻率采用自適應(yīng)方法進(jìn)行估算，余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅采用直 接計算方法。
本發(fā)明包括以下步驟
1)用通常的地震震源激發(fā)和采集地震數(shù)據(jù)并做預(yù)處理，所述的預(yù) 處理是指對地震數(shù)據(jù)置標(biāo)簽、定義觀測系統(tǒng)。
2)確定單頻干擾波的初始頻率。采用頻譜分析方法，分析地震 數(shù)據(jù)中原始波形數(shù)據(jù)《的頻譜,根據(jù)地震數(shù)據(jù)中原始波形數(shù)據(jù)&和它 的振幅譜，由原始波形數(shù)據(jù)的震蕩周期和它的振幅譜的最大位置所對
應(yīng)的頻率，確定原始數(shù)據(jù)中單頻干擾波的初始頻率yo。它并不是原始
數(shù)據(jù)中單頻干擾波的實(shí)際頻率。實(shí)際頻率我們并不知道，是我們所要 求取的。
3)地震記錄為地震有效信號和單頻干擾波的和，即
《=x,+;;, (1)
式中，
《 --—表示地震記錄
^…-一 表示地震有效信號
乂…—表示單頻干擾波
z …一 表示地震記錄的時間采樣序號
為了有效地消除地震記錄上的單頻干擾波，設(shè)單頻干擾波的頻率、 振幅和時延在整個地震記錄道內(nèi)是穩(wěn)定不變的，且為常數(shù)，本發(fā)明使用余弦函數(shù)和同頻率不同振幅的正弦函數(shù)之和來表示單 頻干擾波。其表達(dá)式是<formula>formula see original document page 12</formula>式中，
^…—表示單頻干擾波
^ -----表示單頻干擾波余弦函數(shù)的振幅
5 -----表示單頻干擾波正弦函數(shù)的振幅
/ —…表示單頻干擾波頻率
Af _____表示地震記錄的時間采樣間隔
…一 表示地震記錄的時間采樣序號；
顯然參數(shù)X和5與^是線性關(guān)系，而/與X是非線性關(guān)系，因此^ 和^的計算要比/容易和快速得多。
(4)單頻干擾波的振幅估算。 一般而言，在時間剖面上，深層時 間段高頻有效波的能量比淺層高頻有效波的能量弱得多。因此可以利 用深層時間段來估算單頻干擾波的振幅和頻率，把它們作為整道地震 記錄上的單頻干擾波。我們采用最小二乘法估算單頻干擾波的振幅。 對于第&次迭代，建立目+示函數(shù)
<formula>formula see original document page 12</formula>
式中&是原始地震記錄。對于第H欠迭代給定的頻率厶，為了振幅^4和 ^的確定,由M = 0,M = 0， a4 as
得出單頻干擾波的振幅j和^分別為
(4)
爿=
5 =
其中
必—ca Z 2 — ac
(5)
^ = Z cos 2;r厶/ sin 2;r厶/
AT
c = Zsin2 2;r厶Z
TV
J = Z & cos2;r厶/Az e = sin2;r厶/Af
(6)
i=i
這樣，對于一個給定頻率厶，通過方程(6)可以確定出系數(shù)"、Z>、 c、 J和e，然后由方程(5)可以求解出單頻干擾波的振幅J和B。 5)自適應(yīng)頻率計算算法。我們采用自適應(yīng)頻率計算算法估算單頻
干擾波的頻率。首先定義
C/ = Z & cos 2;r厶Z sin
則頻率的增量估算公式為
2;n' 2;n'
(7)"一 A^2+S2) (8)
單頻干擾波頻率的修正公式為
+ (9) 這里/。是初始頻率，/t是迭代次數(shù)，A/是頻率修正值。 自適應(yīng)頻率計算算法為-
(1) 給定地震記錄的時間序列《、地震記錄的時間采樣間隔A"
給定迭代次數(shù)或者最小誤差；
(2) 分析確定掃描初始頻率/。；
(3) 設(shè)置^-o;
(4) 方程(6)可以確定出系數(shù)a、 6、 c、 J和e，然后由方程(5)
可以求解出單頻干擾波的振幅^和S ;
(5) 由方程(7)式計算數(shù)值L/和r;
(6) 由方程(8)式計算頻率4彥正值A(chǔ)/^
(7) 由方程(9)式計算頻率修正量厶+1;
(8) 由方程(3)式計算誤差込；
(9) 判斷迭代次數(shù)或者誤差是否滿足要求，如果不滿足要求轉(zhuǎn)向步驟(4) 執(zhí)行，滿足要求則執(zhí)行步驟(10);
(10) 頻率厶+1就是所要求的單頻波頻率/。
6)計算單頻干擾波。根據(jù)單頻干擾波頻率/、單頻干擾波余弦函 數(shù)和正弦函數(shù)的振幅」和5、地震記錄的時間采樣間隔A"按照公式
(2)計算單頻干擾波^。
7)計算地震有效信號。消除地震記錄上的單頻干擾波就是在已
知地震記錄《的情況下,通過估算出單頻干擾波^以恢復(fù)地震有效信號《的處理。即
^ = 一 ,. (10)
這里a是消除單頻干擾波后的地震記錄，即地震有效信號。
8)采用通常的方法根據(jù)得出消除單頻干擾波的地震數(shù)據(jù)繪制消 除單頻干擾波后的地震數(shù)據(jù)剖面和存儲消除單頻干擾波后的地震數(shù) 據(jù)剖面。
本發(fā)明實(shí)施例。
首先使用理論合成數(shù)據(jù)進(jìn)行試算。理論合成數(shù)據(jù)采用一個實(shí)際地
震道與一個余弦函數(shù)之和。余弦函數(shù)使用公式
X.-DcosStt/G + ^A/ (u)
這里，z)為振幅，/為頻率，7為延遲，A/為時間采樣間隔。振
幅D和延遲t與對應(yīng)余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅^和S的關(guān)系為
1
ar雄
v
5,
(12)
和
^4 = Dcos2;r/ tA^
^二Dsin2;r/TA/ (13)
合成余弦函數(shù)的振幅"為3.726241E+12，頻率/為50.450Hz,延
遲t為3.150，時間采樣間隔A^為lms。由方程式(13)可以計算 出對應(yīng)余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅^和5分別為2.017972E+12和-3.132517E+12。
圖1-2是本方法合成理論數(shù)據(jù)試算對比圖。圖1理論數(shù)據(jù)試算對 比圖，每種數(shù)據(jù)顯示十道，(a)是一個實(shí)際地震道，其數(shù)據(jù)的最大值是 3.726241E+13,數(shù)據(jù)道長是5000ms，時間采樣間隔是lms， (b)是理 論單頻干擾波記錄，由方程(11)制作的合成理論單頻干擾波記錄，
(c) 是合成理論記錄，是實(shí)際地震道(a)與理論單頻干擾波記錄(b)之和，
(d) 是使用本發(fā)明去除單頻干擾波后的地震道，(e)是使用本發(fā)明檢測 出的單頻干擾波，其中頻率是50.450Hz，正弦函數(shù)的振幅是 -3.132525E+12,余弦函數(shù)的振幅是2.017978E+12,由方程式(12) 可以計算出對應(yīng)方程(11)的振幅D為3.726251E+12，延遲T為3.150。 圖2理論數(shù)據(jù)頻譜對比圖，(a)是一個實(shí)際地震道頻譜，(b)是理論單 頻干擾波記錄頻譜，(c)是合成理論記錄頻譜，(d)是使用本發(fā)明去除 單頻干擾波后的地震道頻譜，(e)是使用本發(fā)明檢測出的單頻干擾波 頻譜。從數(shù)據(jù)顯示和頻譜圖中可以看出，本發(fā)明有效地消除了單頻干 擾波。
圖3-4是本方法與商用VSP處理軟件包處理VSP數(shù)據(jù)對比圖。 VSP數(shù)據(jù)是某地實(shí)際測量的三分量數(shù)據(jù)，每個接收點(diǎn)上記錄X，Y和Z 三個分量，排列上共有170個接收器，記錄長度5000ms，采樣間隔 lms，這樣我們得到X，Y和Z三個分量各170道的記錄。僅顯示Z分 量700 4000ms記錄。圖3是VSP數(shù)據(jù)Z分量處理對比圖。(a)是原 始VSP數(shù)據(jù)Z分量,(b)是VSP軟件單頻干擾波消除之后的VSP數(shù)據(jù) Z分量,(c)是本發(fā)明單頻干擾波消除之后的VSP數(shù)據(jù)Z分量。對于Z分量，本發(fā)明和VSP軟件單頻干擾波消除方法處理效果之間的差異 在圖上可以明顯看出來，VSP軟件單頻干擾波消除方法處理的結(jié)果上 明顯還存在剩余的單頻干擾波,而本方法完全消除了單頻干擾波。圖4 是VSP數(shù)據(jù)Z分量頻譜對比圖。(a)是原始分量的頻譜,(b)是VSP軟 件單頻干擾波消除方法處理后的頻譜，(c)是本方法單頻干擾波消除方 法處理后的頻譜。從頻譜圖上可以看出,VSP軟件單頻干擾波消除方 法處理的結(jié)果上明顯還存在剩余的頻率為50HZ單頻干擾波,而本發(fā) 明完全消除了頻率為50HZ的單頻干擾波,同時有效地消除了頻率為 150HZ和250HZ的單頻干擾波。
圖5-6是本方法與時間域單頻干擾波壓制方法處理對比圖。地震 數(shù)據(jù)是某地3D疊前炮集數(shù)據(jù)，每炮1680道20個接收排列，記錄長 度6000ms,采樣間隔2ms，僅顯示了第一炮的1511-1680道2個接收 排列800 6000ms，它們包含著強(qiáng)弱不等的50HZ附近的干擾波，圖 5是地震炮集數(shù)據(jù)處理對比圖。(a)是地震數(shù)據(jù)，(b)是時間域單頻干擾 波壓制方法消除單頻干擾波之后的地震數(shù)據(jù),(c)是本發(fā)明單頻干擾波 消除之后的地震數(shù)據(jù)。圖6是不同地震道頻譜對比圖。(a)是原始分 量的頻譜，(b)是時間域單頻干擾波壓制方法消除單頻干擾波之后的 頻譜，(c)是本發(fā)明單頻干擾波消除方法處理后的頻譜。從頻譜圖上可 以看出,本方法完全消除了頻率為50HZ的單頻干擾波,而其它頻率成 分的有效波不但沒有受到影響，而且在干擾波存在的頻率成分上有效 波也保存完好，說明本方法消除干擾波的方法并不傷害有效波，因此 提高了單頻附近信號的信噪比。很明顯，本方法與時間域單頻干擾波壓制方法一樣，有效地消除了單頻干擾波，且兩種算法看不出差異。
在DELL工作站上，該數(shù)據(jù)第一炮的1680道，本發(fā)明的運(yùn)算時間是 34s，而同樣的機(jī)器同樣的參數(shù)，時間域單頻干擾波壓制方法需要 146s，明顯優(yōu)于時間域單頻干擾波壓制方法。
權(quán)利要求
1、一種自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的方法，其特征在于采用如下步驟實(shí)現(xiàn)1)用通常的地震震源激發(fā)和采集地震數(shù)據(jù)并做預(yù)處理；2)確定單頻干擾波的初始頻率；3)計算單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅A和B，其計算公式為<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>A</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>dc</mi><mo>-</mo><mi>eb</mi> </mrow> <mrow><mi>ac</mi><mo>-</mo><msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn></msup> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>B</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>db</mi><mo>-</mo><mi>ea</mi> </mrow> <mrow><msup> <mi>b</mi> <mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mi>ac</mi> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math></maths>其中<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>a</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msup> <mi>cos</mi> <mn>2</mn></msup><mn>2</mn><mi>πfiΔt</mi> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0004" num="0004" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>b</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><mi>cos</mi><mn>2</mn><mi>πfiΔ</mi><mi>t</mi><mi>sin</mi><mn>2</mn><mi>πfiΔt</mi> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0005" num="0005" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>c</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msup> <mi>sin</mi> <mn>2</mn></msup><mn>2</mn><mi>πfiΔt</mi> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0006" num="0006" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>d</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><mn>2</mn><mi>πfiΔt</mi> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0007" num="0007" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>e</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><mn>2</mn><mi>πfiΔt</mi> </mrow>]]></math></maths>式中Si-----表示地震記錄的時間序列，野外地震數(shù)據(jù)采集得到；A-----表示單頻干擾波余弦函數(shù)的振幅；B-----表示單頻干擾波正弦函數(shù)的振幅；f-----表示單頻干擾波頻率，自適應(yīng)頻率計算算法確定；Δt-----表示地震記錄的時間采樣間隔，野外地震數(shù)據(jù)采集得到；i-----表示地震記錄的時間采樣序號；N-----表示地震記錄的時間采樣長度，野外地震數(shù)據(jù)采集得到；4)根據(jù)地震數(shù)據(jù)Si和單頻干擾波初始頻率f0，采用以下頻率修正公式確定單頻干擾波頻率f，f＝f0+Δf其中f0是初始頻率，Δf是自適應(yīng)頻率修正值，<maths id="math0008" num="0008" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Δf</mi><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mrow> <mo>(</mo> <mi>VA</mi> <mo>-</mo> <mi>UB</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mi>N</mi><mrow> <mo>(</mo> <msup><mi>A</mi><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mi>B</mi><mn>2</mn> </msup> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0009" num="0009" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>U</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi></msub><mi>cos</mi><mn>2</mn><mi>πfiΔ</mi><mi>t</mi><mi>sin</mi><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>πi</mi> </mrow> <mi>N</mi></mfrac> </mrow>]]></math></maths><maths id="math0010" num="0010" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>V</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>Σ</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><msub> <mi>S</mi> <mi>i</mi></msub><mi>sin</mi><mn>2</mn><mi>πfiΔ</mi><mi>t</mi><mi>sin</mi><mfrac> <mrow><mn>2</mn><mi>πi</mi> </mrow> <mi>N</mi></mfrac> </mrow>]]></math></maths>初始頻率f0由步驟2)確定；計算第一步中，f為f0；5)根據(jù)單頻干擾波頻率f、單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅A和B、地震記錄的時間采樣間隔Δt，按照以下公式計算單頻干擾波yi；yi＝Acos2πfiΔt+Bsin2πfiΔt；式中頻率f由自適應(yīng)頻率計算算法確定，單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅A和B由振幅計算公式計算確定；6)按照以下公式計算地震有效信號xi＝si-yi式中原始地震數(shù)據(jù)Si，由野外數(shù)據(jù)采集得到，估算的單頻干擾波yi，由單頻干擾計算公式計算得到，xi是消除單頻干擾波后的地震有效信號；7)采用通常的方法根據(jù)得出消除單頻干擾波的地震數(shù)據(jù)繪制消除單頻干擾波后的地震數(shù)據(jù)剖面和存儲消除單頻干擾波后的地震數(shù)據(jù)剖面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的 方法，其特征在于步驟l)所述的預(yù)處理是指對地震數(shù)據(jù)置標(biāo)簽、定 義觀測系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的 方法，其特征在于所述的步驟2)所述的確定單頻干擾波的初始頻率 是指根據(jù)地震數(shù)據(jù)中原始波形數(shù)據(jù)(&)和它的振幅譜，由原始波形 數(shù)據(jù)的震蕩周期和它的振幅譜的最大位置所對應(yīng)的頻率，確定原始數(shù) 據(jù)中單頻干擾波的初始頻率(/。)。
全文摘要
本發(fā)明涉及野外地震數(shù)據(jù)采集中自適應(yīng)識別和消除地震勘探單頻干擾的方法。包括以下步驟確定單頻干擾波的初始頻率；計算單頻干擾波余弦函數(shù)和正弦函數(shù)的振幅；根據(jù)單頻干擾波初始頻率確定單頻干擾波頻率；計算單頻干擾波和地震有效信號得出消除單頻干擾波的地震數(shù)據(jù)繪制消除單頻干擾波后的地震數(shù)據(jù)剖面和存儲消除單頻干擾波后的地震數(shù)據(jù)剖面。本發(fā)明克服了頻率域壓制單頻波的缺點(diǎn)，而且比時間域單頻干擾波壓制方法運(yùn)算速度快，能夠有效的消除地震記錄上的單頻波，保留了時間域單頻干擾波壓制方法不損害有效波的特點(diǎn)。
文檔編號G01V1/36GK101551465SQ20081010334
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者波 趙, 高少武 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司