用于隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般而言涉及用于處理地震數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)，并且更具體而言涉及用于隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]烴儲層的勘探與開發(fā)可以借助于地震數(shù)據(jù)高效地完成，地震數(shù)據(jù)必須被正確處理，以便允許對地下特征的解釋。一般而言，地震數(shù)據(jù)是通過使用主動地震源把地震能量注入地下、地震能量接著被地下特征折射或反射并在地震接收器處被記錄來采集的。在實踐當(dāng)中，地震數(shù)據(jù)常常被本質(zhì)上可能相干或不相干的(例如，隨機的)噪聲污染。
[0003]需要用于隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的高效且有效的方法，以改進最終的地震圖像并允許對地下特征的正確解釋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本文所描述的是用于隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的計算機實現(xiàn)的方法的各種途徑的實現(xiàn)。
[0005]公開了用于隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的計算機實現(xiàn)的方法，其中地震數(shù)據(jù)代表感興趣的地下區(qū)域。該方法包括接收代表地震信號和地震噪聲的地震數(shù)據(jù)集以及地震數(shù)據(jù)向?qū)?；把地震?shù)據(jù)集和地震數(shù)據(jù)向?qū)ё儞Q到其中地震數(shù)據(jù)具有稀疏或可壓縮的表示的域中，以創(chuàng)建代表性系數(shù)的第一集合和代表性系數(shù)的第二集合；比較代表性系數(shù)的第一集合與代表性系數(shù)的第二集合，以識別代表性系數(shù)的第一集合當(dāng)中在代表性系數(shù)的第二集合的既定閾值內(nèi)的期望成員；選擇代表性系數(shù)的第一集合的期望成員，以創(chuàng)建代表性系數(shù)的改進的第一集合；以及執(zhí)行代表性系數(shù)的改進的第一集合的逆變換，以生成修改后的地震數(shù)據(jù)集。
[0006]在另一種實施例中，公開了一種用于實現(xiàn)隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的方法的計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源或存儲設(shè)備、至少一個計算機處理器以及用戶接口。
[0007]在還有另一種實施例中，公開了一種制造品，該制造品包括其上具有計算機可讀代碼的計算機可讀介質(zhì)，計算機可讀代碼被配置為實現(xiàn)隔離地震數(shù)據(jù)中的信號的方法，其中地震數(shù)據(jù)代表感興趣的地下區(qū)域。
[0008]以上
【發(fā)明內(nèi)容】
部分的提供是為了以簡化的形式介紹以下在【具體實施方式】部分中進一步描述的所選擇的概念。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不是要標(biāo)識要求保護的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不是要用來限制要求保護的主題的范圍。此外，要求保護的主題不限于解決在本公開內(nèi)容的任何部分中指出的任何或全部缺點的實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0009]關(guān)于以下描述、權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的這些和其它特征將變得更好理解，其中:
[0010]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖；
[0011]圖2是說明本發(fā)明另一實施例的步驟的流程圖；
[0012]圖3說明了本發(fā)明實施例中的步驟；
[0013]圖4A示出了本發(fā)明實施例的應(yīng)用；
[0014]圖4B示出了本發(fā)明實施例的應(yīng)用；
[0015]圖5示出了本發(fā)明另一實施例的應(yīng)用；
[0016]圖6不出了本發(fā)明另一實施例的另一應(yīng)用；
[0017]圖7示出了本發(fā)明另一實施例的應(yīng)用；
[0018]圖8示出了本發(fā)明另一實施例的應(yīng)用；
[0019]圖9示出了本發(fā)明再一個實施例的應(yīng)用；及
[0020]圖10示意性地說明了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明可以在由計算機執(zhí)行的系統(tǒng)和計算機方法的一般上下文中描述和實現(xiàn)。這種計算機可執(zhí)行的指令可以包括可被用來執(zhí)行特定任務(wù)和處理抽象數(shù)據(jù)類型的程序、例程、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計算機軟件技術(shù)。為了在多種多樣的計算平臺和環(huán)境中應(yīng)用，本技術(shù)的軟件實現(xiàn)可以用不同的語言編碼。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明的范圍和基本原理不局限于任何特定的計算機軟件技術(shù)。
[0022]而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明可以利用硬件和軟件配置中任何一種或者其組合來實踐，包括但不限于具有單和/或多處理器計算機的系統(tǒng)、手持式設(shè)備、平板設(shè)備、可編程消費者電子產(chǎn)品、微型計算機、大型計算機等。本發(fā)明還可以在分布式計算環(huán)境中實踐，其中任務(wù)是由通過一個或多個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的服務(wù)器或其它處理設(shè)備執(zhí)行的。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以即位于本地計算機存儲介質(zhì)又位于遠(yuǎn)程計算機存儲介質(zhì)中，其中本地和遠(yuǎn)程計算機存儲介質(zhì)包括存儲器存儲設(shè)備。本發(fā)明還可以作為井下傳感器或測量設(shè)備的一部分或者作為實驗室測量設(shè)備的一部分來實踐。
[0023]而且，與計算機處理器一起使用的制造品(諸如⑶、預(yù)先記錄的盤或者其它等效設(shè)備)可以包括有形的計算機程序存儲介質(zhì)和記錄在其上的程序部件，所述程序部件用于指示計算機處理器來便利本發(fā)明的實現(xiàn)和實踐。這種設(shè)備與制造品也在本發(fā)明的精神與范圍之內(nèi)。
[0024]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例。本發(fā)明可以以多種途徑實現(xiàn)，包括例如作為系統(tǒng)(包括計算機處理系統(tǒng))、方法(包括計算機實現(xiàn)的方法)、裝置、計算機可讀介質(zhì)、計算機程序產(chǎn)品、圖形用戶接口、門戶網(wǎng)站或者有形地固定在計算機可讀存儲器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下討論本發(fā)明的幾種實施例。附圖僅僅說明本發(fā)明的典型實施例，因此不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是對本發(fā)明的范圍和廣度的限制。
[0025]本發(fā)明涉及隔離地震數(shù)據(jù)中的噪聲。本發(fā)明的一種實施例示為圖1中的方法100。在操作12，接收至少一個地震數(shù)據(jù)集和至少一個地震數(shù)據(jù)向?qū)А５卣饠?shù)據(jù)集代表地震信號和噪聲。地震數(shù)據(jù)向?qū)Т淼卣鹦盘柡?或地震噪聲的一些成分。輸入數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)向?qū)Э梢砸远喾N多樣的方式被布置和/或預(yù)處理，作為例子包括但不限于:多個延時(time-lapse)數(shù)據(jù)集；地震數(shù)據(jù)的堆疊或部分堆疊；基于地震波的預(yù)期行為(諸如多次反射)生成的噪聲或信號模型；或者基于地震處理算法的已知行為。數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)向?qū)Э梢允桥邳c道集、共檢波點道集、共炮檢距道集、偏移向量瓦片(tile)、共成像道集(角度或偏移)，并且可以布置在諸如縱測線、橫測線或深度/時間片的不同方向中；這些的組合也可以被使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，數(shù)據(jù)集的其它布置和預(yù)處理也是可能的并且也可以用作操作12的輸入。此外，地震數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)向?qū)Э梢允抢弥T如氣槍的主動源或者被動源的記錄。例如，記錄可以例如通過拖曳汽船、海底電纜、海底節(jié)點或者基于陸地的傳感器(諸如地震檢波器或加速計)，以任何數(shù)量的接收器陣列配置做出，這些配置包括例如2-D線測量、3-D測量、寬方位和全方位測量。在線性源幾何結(jié)構(gòu)或者在諸如線圈放炮(coilshooting)的另選幾何結(jié)構(gòu)中，主動源可以被同時或順序地點火。可以使用不同的源或接收器類型的組合。數(shù)據(jù)集可以是延時數(shù)據(jù)，諸如基線和跟蹤測量。此外，地震數(shù)據(jù)集或地震向?qū)М?dāng)中的一個或多個可以是合成數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，存在許多途徑來生成適合作為地震數(shù)據(jù)集或地震數(shù)據(jù)向?qū)У暮铣傻卣饠?shù)據(jù)。
[0026]在實施例中，可以有多于一個地震數(shù)據(jù)向?qū)?。附加的?shù)據(jù)向?qū)Э梢源眍A(yù)期的與地震數(shù)據(jù)集不同的僅僅信號、僅僅噪聲或者信號和噪聲的組合的不同模型。在這種實施例中，貫穿該方法，附加的地震數(shù)據(jù)向?qū)⒁耘c地震數(shù)據(jù)向?qū)嗤姆绞奖粚Υ?，如之前所描述的?br>[0027]在還有另一種實施例中，地震數(shù)據(jù)向?qū)Э梢酝ㄟ^匹配操作生成，諸如由圖2中的方法100A所說明的匹配操作。在這里，父向?qū)П粍?chuàng)建IlA并且一個或多個地震數(shù)據(jù)集被接收11B。父向?qū)Э梢园慈魏芜m當(dāng)?shù)耐緩奖粍?chuàng)建，以便對信號或噪聲進行建模，例如建模為簡單的卷積模型。父向?qū)Ш偷卣饠?shù)據(jù)集被用作匹配操作的輸入11C。父向?qū)ㄟ^任何類型的匹配算法一一例如匹配過濾器或者自適應(yīng)相減一一與每個輸入地震數(shù)據(jù)集匹配。匹配可以針對多于一個的地震數(shù)據(jù)量執(zhí)行，從而產(chǎn)生多個一個匹配的向?qū)?。接著，這一個或多個匹配的向?qū)lD被用作圖1中方法100的操作12的輸入。
[0028]在方法100的操作13，地震數(shù)據(jù)集和地震數(shù)據(jù)向?qū)П蛔儞Q到其中它們具有稀疏和可壓縮的表示的域中。變換可以利用多尺度、多方向的變換來完成。作為例子但不是限制，變換可以對數(shù)據(jù)的2-D剖面(諸如縱測線或橫測線剖面或者時間或深度片)或者對數(shù)據(jù)的3-D體積執(zhí)行。數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)向?qū)Э梢宰儞Q到曲波域或小波域。這些例子不是要作為限制；在這種方法中，其中變換后的數(shù)據(jù)在其中具有稀疏或可壓縮的表示的任何域都可以被使用。
[0029]在操作14，變換后的第一和第二數(shù)據(jù)集的代表性系數(shù)彼此進行比較。接近數(shù)據(jù)向?qū)У拇硇韵禂?shù)的信號-噪聲地震數(shù)據(jù)集的代表性系數(shù)可以被認(rèn)為代表信號。接近數(shù)據(jù)向?qū)У拇硇韵禂?shù)的地震數(shù)據(jù)集的代表性系數(shù)被認(rèn)為是期望的。
[0030]用于執(zhí)行操作14的過程在圖3中示出。在這里，第一地震數(shù)據(jù)集(信號+噪聲)已經(jīng)變換到曲波域并且其系數(shù)在圖14A上表示。代表信號的兩個其它數(shù)據(jù)向?qū)б惨呀?jīng)被變換并且表示為在圖14B處的信號模型I和在圖14C處的信號模型2。圖14B和14C以疊加在來自信號+模型數(shù)據(jù)的示為細(xì)實線的對應(yīng)系數(shù)上的粗虛線示出信號模型系數(shù)。圖14B和14C用水平虛線指示用于每個信號模型系數(shù)的既定閾值。既定閾值可以是某個缺省閾值(例如，±10%)、基于信號模型之間系數(shù)大小的分布或者是用戶指定的。信號+噪聲系數(shù)在圖14D上指示為細(xì)線。當(dāng)系數(shù)落在基于信號模型的范圍內(nèi)時，認(rèn)為這些系數(shù)是期望的，而在圖14D中以粗體X指示的其它系數(shù)被判斷為是不期望的。每個信號+噪聲系數(shù)與每個信號模型的對應(yīng)系數(shù)進行比較。用戶可以選擇只接受足夠接近所有信號模型的系數(shù)，或者可以選擇接受足夠接近至少一個信號模型的系數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，還有可能利用一個或多個噪聲模型而不是信號模型來執(zhí)行這個步驟；信號或噪聲模型都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些例子不是要作為限制；其它地震數(shù)據(jù)向?qū)б彩穷A(yù)期的，包括包含信號和噪聲的組合的數(shù)據(jù)向?qū)А?br>[0031]在操作15，選擇地震數(shù)據(jù)集的期望系數(shù)。這可以通過把不期望的系數(shù)設(shè)為零來完成，這具有從地震數(shù)據(jù)集中除去與噪聲相關(guān)的系數(shù)的效果。用于選擇期望系數(shù)的其它方法是可能的，作為例子包括但不限于用使得不期望的系數(shù)與期望系數(shù)不同的方式來修改不期望的系數(shù)或者修改期望的系數(shù)。可以進行期望系數(shù)的修改，以便使它們與不期望的系數(shù)區(qū)分開或者強調(diào)期望系數(shù)的特定屬性。在實施例中，地震數(shù)據(jù)集的剩余代表性系數(shù)是與信號相關(guān)的那些系數(shù)。
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