本發(fā)明涉及地震勘探資料處理領域，更具體地，涉及一種地震數(shù)據(jù)處理方法和一種地震數(shù)據(jù)處理裝置。

背景技術：

在中國南方和西部的勘探區(qū)塊存在地表地形地貌、近地表巖性條件和復雜地下地質構造同時并存的工區(qū)，地形高差變化劇烈、低降速層厚度變化大、高陡巖層出露地表、地下逆掩推覆構造多，這些復雜的地震地質條件對現(xiàn)有的地震采集和處理技術提出了更大的要求。如此復雜的地質情況，采集到的地震信號信噪比非常低，常規(guī)的去噪方法和技術并不完全適用，具有很大的局限性和不適應性。

τ-p變換濾波技術是一種常用的地震數(shù)據(jù)處理手段，但是，在復雜山前帶探區(qū)，有效信號往往被淹沒在噪聲中，看不到有效同相軸，或僅能看到極少數(shù)同相軸，信噪比極低(一般信噪比低于0.5)，利用現(xiàn)有τ-p變換濾波技術處理后得到的數(shù)據(jù)仍存在假同相軸及混疊現(xiàn)象，無法滿足地震勘探的需要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種加權τ-p變換濾波技術，其能夠顯著提高資料的信噪比。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出了一種地震數(shù)據(jù)處理方法，該方法包括：得到t-x域的地震道集d(t,x)，其中，t表示雙程旅行時，x表示偏移距；基于下式得到經(jīng)加權τ-p變換后的τ-p域數(shù)據(jù)m(τ,p)：

其中，n表示所述地震道集中的道數(shù)，τ表示截距時間，p表示射線參數(shù)，xn表示所述地震道集中第n道的偏移距，δx表示相鄰道的偏移距的差。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種地震數(shù)據(jù)處理裝置，該裝置包括：地震道集獲取單元，用于得到t-x域的地震道集d(t,x)，其中，t表示雙程旅行時，x表示偏移距；加權τ-p變換單元，用于基于下式得到經(jīng)加權τ-p變換后的τ-p域數(shù)據(jù)m(τ,p)：

其中，n表示所述地震道集中的道數(shù)，τ表示截距時間，p表示射線參數(shù)，xn表示所述地震道集中第n道的偏移距，δx表示相鄰道的偏移距的差。

本發(fā)明中所采用的加權后的τ-p變換濾波技術能夠大大降低低信噪比資料中存在的隨機噪聲，顯著提高資料的信噪比，消除現(xiàn)有τ-p變換處理中存在的假同相軸及混疊現(xiàn)象，能夠明顯改善后續(xù)的偏移成像結果。本發(fā)明尤其適用于信噪比非常低的地震資料，一般指信噪比低于0.5，現(xiàn)有商業(yè)處理模塊對此幾乎無能為力，而應用本發(fā)明，能從這類極低信噪比資料中搜索到有效地震信號。

附圖說明

通過結合附圖對本發(fā)明示例性實施方式進行更詳細的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在本發(fā)明示例性實施方式中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的地震數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。

圖2(a)為信噪比為0.6時應用現(xiàn)有τ-p變換得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面；圖2(b)為對相同資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖3(a)為信噪比為0.2時應用現(xiàn)有τ-p變換得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面；圖3(b)為對相同資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖4(a)為信噪比為1的原始地震資料的速度剖面和時間剖面；圖4(b)為對圖4(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖5(a)為信噪比為0.6的原始地震資料的速度剖面和時間剖面；圖5(b)為對圖5(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖6(a)為信噪比為0.4的原始地震資料的速度剖面和時間剖面；圖6(b)為對圖6(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖7(a)為信噪比為0.2的原始地震資料的速度剖面和時間剖面；圖7(b)為對圖7(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖8(a)為信噪比為0.1的原始地震資料的速度剖面和時間剖面；圖8(b)為對圖8(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。

圖9(a)、(b)、(c)、(d)依次為原始cmp(共中心點)地震道集、應用本發(fā)明得到的濾波后的數(shù)據(jù)、被濾除的噪聲的速度剖面、被濾除的噪聲的時間剖面。

圖10(a)、(b)、(c)為圖9(a)、(b)、(d)對應的頻譜。

圖11(a)為去噪前庫東資料平原區(qū)cmp道集；圖11(b)為去噪后庫東資料平原區(qū)cmp道集。

圖12(a)為去噪前庫東資料亞肯區(qū)cmp道集；圖12(b)為去噪后庫東資料亞肯區(qū)cmp道集。

圖13(a)為去噪前庫東資料天山區(qū)cmp道集；圖13(b)為去噪后庫東資料天山區(qū)cmp道集。

圖14(a)為庫東資料去噪前疊加剖面；圖14(b)為庫東資料去噪后疊加剖面。

圖15(a)為去噪前庫東資料天山山區(qū)疊加剖面放大；圖15(b)為去噪后庫東資料天山山區(qū)疊加剖面放大。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本發(fā)明而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本發(fā)明更加透徹和完整，并且能夠將本發(fā)明的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。

實施例1

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的地震數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。在本實施例中，該方法包括：

步驟101，得到t-x域的地震道集d(t,x)，其中，t表示雙程旅行時，x表示偏移距；

步驟102，基于下式得到經(jīng)加權τ-p變換后的τ-p域數(shù)據(jù)m(τ,p)：

其中，

n表示所述地震道集中的道數(shù)，τ表示截距時間，p表示射線參數(shù)，xn表示所述地震道集中第n道的偏移距，δx表示相鄰道的偏移距的差。

本實施例中，采用加權后的τ-p變換濾波技術(如公式(1)所示)，相比于現(xiàn)有的τ-p變換濾波技術(如公式(2)所示)，能夠大大降低低信噪比資料中存在的隨機噪聲，顯著提高資料的信噪比，消除現(xiàn)有τ-p變換處理中存在的假同相軸及混疊現(xiàn)象，能夠明顯改善后續(xù)的偏移成像結果。

本實施例中，該方法還可以包括：可以對所述τ-p域數(shù)據(jù)m(τ,p)進行去噪處理，得到去噪處理后的τ-p域數(shù)據(jù)。

進一步地，該方法還可以包括：可以對所述去噪處理后的τ-p域數(shù)據(jù)進行相應的反τ-p變換(與加權τ-p變換相對應的反τ-p變換)以重構地震道集；以及可以基于重構的地震道集進行偏移成像。

本實施例中，所采用的地震道集可以是cmp地震道集。

實施例2

本發(fā)明還公開了一種地震數(shù)據(jù)處理裝置。該裝置包括：地震道集獲取單元，用于得到t-x域的地震道集d(t,x)，其中，t表示雙程旅行時，x表示偏移距；加權τ-p變換單元，用于基于下式得到經(jīng)加權τ-p變換后的τ-p域數(shù)據(jù)m(τ,p)：

其中，n表示所述地震道集中的道數(shù)，τ表示截距時間，p表示射線參數(shù)，xn表示所述地震道集中第n道的偏移距，δx表示相鄰道的偏移距的差。

在一種可能的實施方式中，該裝置還可以包括：去噪單元，可以用于對所述τ-p域數(shù)據(jù)m(τ,p)進行去噪處理，得到去噪處理后的τ-p域數(shù)據(jù)。

在一種可能的實施方式中，該裝置還可以包括：反τ-p變換單元單元，可以用于對所述去噪處理后的τ-p域數(shù)據(jù)進行相應的反τ-p變換以重構地震道集；偏移成像單元，可以用于基于重構的地震道集進行偏移成像。

在一種可能的實施方式中，所述地震道集是cmp道集

應用示例

為便于理解本發(fā)明實施例的方案及其效果，以下給出一個具體應用示例。本領域技術人員應理解，該示例僅為了便于理解本發(fā)明，其任何具體細節(jié)并非意在以任何方式限制本發(fā)明。

圖2(a)為信噪比為0.6時應用現(xiàn)有τ-p變換得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。從圖2(a)的速度剖面上看，多了很多假同相軸，其時間剖面上也能看到成條狀的假同相軸，濾波效果并不理想。圖2(b)為對相同資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。從圖2(b)的速度剖面上看濾波后能量團非常集中，沒有假的能量團，時間剖面也沒有假同相軸。

圖3(a)為信噪比為0.2時應用現(xiàn)有τ-p變換得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。從圖3(a)的速度剖面上看，較信噪比0.6時(如圖2(a))增加了更多的假同相軸，在時間剖面上也有明顯的較強的假同相軸。圖3(b)為對相同資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。從圖3(b)的速度剖面上看濾波后能量團非常集中，沒有假的能量團，時間剖面也依然沒有假同相軸。

可以看到根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化后的τ-p濾波技術極大地改善了濾波效果，在顯著提高信噪比的同時，沒有混疊現(xiàn)象，濾波結果真實可靠。

下列的一系列實驗可用于進一步驗證本發(fā)明的性能。圖4(a)為信噪比為1的原始地震資料的速度剖面和時間剖面。圖4(b)為對圖4(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面?？梢钥闯觯瑸V波效果非常好，濾波后的地震信號同相軸連續(xù)，噪聲幾乎完全被壓制，在速度剖面上有效信號的能量團集中。

降低信噪比，如圖5(a)所示，其示出了信噪比為0.6的原始地震資料的速度剖面和時間剖面。圖5(b)為對圖5(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面，可以看到濾波效果同樣很好。

進一步降低信噪比，如圖6(a)所示，其示出了信噪比為0.4的原始地震資料的速度剖面和時間剖面?？梢钥闯?，圖6(a)中在速度剖面上幾乎看不到有效信號。圖6(b)為對圖6(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面。可以看出，圖6(b)中有效信號得以凸顯，信噪比顯著提高。

進一步降低信噪比，如圖7(a)所示，其示出了信噪比為0.2的原始地震資料的速度剖面和時間剖面。此時原始地震道集上已經(jīng)完全看不到有效地震信號了。圖7(b)為對圖7(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面?？梢钥闯?，圖7(b)中濾波后的道集效果依然不錯。

進一步降低信噪比，如圖8(a)所示，其示出了信噪比為0.1的原始地震資料的速度剖面和時間剖面。圖8(b)為對圖8(a)所示的資料應用本發(fā)明得到的濾波結果的速度剖面和時間剖面?？梢钥闯?，此時的濾波效果是不可靠的，因為濾波后的地震記錄的速度剖面中有效地震信號的能量團發(fā)生了偏移。

綜合上述不同信噪比模型的實驗結果，可以看出，至少在信噪比低至0.2時，應用本發(fā)明仍能濾波得到有效地震信號。

圖9(a)、(b)、(c)、(d)依次為原始cmp(共中心點)地震道集、應用本發(fā)明得到的濾波后的數(shù)據(jù)、被濾除的噪聲的速度剖面、被濾除的噪聲的時間剖面?？梢钥闯觯瑸V除的噪聲中幾乎不含有任何有效波成分，進一步論證了本發(fā)明的有益效果。

圖10(a)、(b)、(c)為圖9(a)、(b)、(d)對應的頻譜，從中可以看出本發(fā)明良好的去噪性能。

圖11(a)為去噪前庫東資料平原區(qū)cmp道集；圖11(b)為去噪后庫東資料平原區(qū)cmp道集。

圖12(a)為去噪前庫東資料亞肯區(qū)cmp道集；圖12(b)為去噪后庫東資料亞肯區(qū)cmp道集。

圖13(a)為去噪前庫東資料天山區(qū)cmp道集；圖13(b)為去噪后庫東資料天山區(qū)cmp道集。

圖14(a)為庫東資料去噪前疊加剖面；圖14(b)為庫東資料去噪后疊加剖面。

圖15(a)為去噪前庫東資料天山山區(qū)疊加剖面放大；圖15(b)為去噪后庫東資料天山山區(qū)疊加剖面放大。

本發(fā)明可以是系統(tǒng)、方法和/或計算機程序產(chǎn)品。計算機程序產(chǎn)品可以包括計算機可讀存儲介質，其上載有用于使處理器實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面的計算機可讀程序指令。

計算機可讀存儲介質可以是可以保持和存儲由指令執(zhí)行設備使用的指令的有形設備。計算機可讀存儲介質例如可以是――但不限于――電存儲設備、磁存儲設備、光存儲設備、電磁存儲設備、半導體存儲設備或者上述的任意合適的組合。計算機可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：便攜式計算機盤、硬盤、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或閃存)、靜態(tài)隨機存取存儲器(sram)、便攜式壓縮盤只讀存儲器(cd-rom)、數(shù)字多功能盤(dvd)、記憶棒、軟盤、機械編碼設備、例如其上存儲有指令的打孔卡或凹槽內(nèi)凸起結構、以及上述的任意合適的組合。這里所使用的計算機可讀存儲介質不被解釋為瞬時信號本身，諸如無線電波或者其他自由傳播的電磁波、通過波導或其他傳輸媒介傳播的電磁波(例如，通過光纖電纜的光脈沖)、或者通過電線傳輸?shù)碾娦盘枴?/p>

這里所描述的計算機可讀程序指令可以從計算機可讀存儲介質下載到各個計算/處理設備，或者通過網(wǎng)絡、例如因特網(wǎng)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和/或無線網(wǎng)下載到外部計算機或外部存儲設備。網(wǎng)絡可以包括銅傳輸電纜、光纖傳輸、無線傳輸、路由器、防火墻、交換機、網(wǎng)關計算機和/或邊緣服務器。每個計算/處理設備中的網(wǎng)絡適配卡或者網(wǎng)絡接口從網(wǎng)絡接收計算機可讀程序指令，并轉發(fā)該計算機可讀程序指令，以供存儲在各個計算/處理設備中的計算機可讀存儲介質中。

用于執(zhí)行本發(fā)明操作的計算機程序指令可以是匯編指令、指令集架構(isa)指令、機器指令、機器相關指令、微代碼、固件指令、狀態(tài)設置數(shù)據(jù)、或者以一種或多種編程語言的任意組合編寫的源代碼或目標代碼，所述編程語言包括面向對象的編程語言—諸如smalltalk、c++等，以及常規(guī)的過程式編程語言—諸如“c”語言或類似的編程語言。計算機可讀程序指令可以完全地在用戶計算機上執(zhí)行、部分地在用戶計算機上執(zhí)行、作為一個獨立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執(zhí)行、或者完全在遠程計算機或服務器上執(zhí)行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網(wǎng)絡—包括局域網(wǎng)(lan)或廣域網(wǎng)(wan)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網(wǎng)服務提供商來通過因特網(wǎng)連接)。在一些實施例中，通過利用計算機可讀程序指令的狀態(tài)信息來個性化定制電子電路，例如可編程邏輯電路、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或可編程邏輯陣列(pla)，該電子電路可以執(zhí)行計算機可讀程序指令，從而實現(xiàn)本發(fā)明的各個方面。

這里參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或框圖描述了本發(fā)明的各個方面。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機可讀程序指令實現(xiàn)。

這些計算機可讀程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器，從而生產(chǎn)出一種機器，使得這些指令在通過計算機或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行時，產(chǎn)生了實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規(guī)定的功能/動作的裝置。也可以把這些計算機可讀程序指令存儲在計算機可讀存儲介質中，這些指令使得計算機、可編程數(shù)據(jù)處理裝置和/或其他設備以特定方式工作，從而，存儲有指令的計算機可讀介質則包括一個制造品，其包括實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規(guī)定的功能/動作的各個方面的指令。

也可以把計算機可讀程序指令加載到計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設備上，使得在計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其它設備上執(zhí)行一系列操作步驟，以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的過程，從而使得在計算機、其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置、或其它設備上執(zhí)行的指令實現(xiàn)流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規(guī)定的功能/動作。

附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實現(xiàn)的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或指令的一部分，所述模塊、程序段或指令的一部分包含一個或多個用于實現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。在有些作為替換的實現(xiàn)中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。例如，兩個連續(xù)的方框實際上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現(xiàn)。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。例如，本領域普通技術人員可以理解的是，本發(fā)明中所公開的技術方案不僅可以應用于地震勘探資料處理領域，還可以應用于各種信號處理和圖像處理中，例如通信信號處理、醫(yī)學信號處理和圖像處理等等，這些僅是對本發(fā)明中例舉的實施例的簡單變形，與本發(fā)明中例舉的實施例屬于同一個發(fā)明構思，同樣屬于本發(fā)明的保護范圍。本文中所用術語的選擇，旨在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或對市場中的技術的改進，或者使本技術領域的其它普通技術人員能理解本文披露的各實施例。