一種低頻信號的能量補償方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及地震數(shù)據(jù)處理技術領域，特別涉及一種低頻信號的能量補償方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] 低頻地震勘探是近年來地球物理勘探技術領域的熱點。地震剖面的分辨率是由地 震子波的頻帶寬度決定的，即需要高頻信息也需要低頻信息。頻帶越寬則地震剖面的分辨 率越高。另外，低頻信息在地震數(shù)據(jù)處理的反演（如全波形反演FWI以及常規(guī)的波阻抗反 演等）過程中具有重要的作用，反演過程總是從低頻到高頻，如果低頻成份缺失，則很難得 到滿意的反演結(jié)果。
[0003] 為了滿足低頻勘探的需要，地球物理界首先研發(fā)了低頻可控震源激發(fā)低頻地震 波。以KZ28LF型低頻可控震源車為例，可以激發(fā)豐富的低頻信號，有效低至I. 5Hz的 掃描信號，100%振幅下的最低有效頻率為3Hz。但目前采集中所使用的仍是常規(guī)檢波器 SN7C-10HZ。其接收的實際數(shù)據(jù)IOHz以前的能量比較弱，而小于IOHz的數(shù)據(jù)信息對高分辨 率成像、儲層預測和疊前反演精度的影響比較大。如果缺失，則子波旁瓣增多，在地震剖面 上出現(xiàn)一些假象。因此，這部分損失的低頻能量需要在室內(nèi)進行合理補償處理，才能充分發(fā) 揮低頻信息的作用。為地震資料分辨率的提高、速度反演精度的提高以及檢測油氣藏特征 方面發(fā)揮更大的作用。
[0004] 傳統(tǒng)的提高分辨率處理方法，如統(tǒng)計子波反褶積、譜白化以及零相位反褶積等，其 目標在于拓寬地震數(shù)據(jù)的頻譜帶寬，低頻端相對于高頻端展寬的幅度要弱。因而，如何利用 現(xiàn)有的低頻可控震源激發(fā)，常規(guī)檢波器接收到的地震數(shù)據(jù)，補償數(shù)據(jù)中的低頻信號的能量 以滿足低頻地震勘探的需求，具有重要的現(xiàn)實意義。
[0005] 應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、 完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的
【背景技術】部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本申請實施例的目的在于提供一種低頻信號的能量補償方法及裝置，能夠?qū)ΤＲ?guī) 檢波器接收到的地震數(shù)據(jù)中的低頻信號的能量進行補償。
[0007] 本申請實施例提供的一種低頻信號的能量補償方法及裝置是這樣實現(xiàn)的：
[0008] -種低頻信號的能量補償方法，所述方法包括：
[0009] 提取探測區(qū)域內(nèi)可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)中的激發(fā)子波；
[0010] 將所述激發(fā)子波變換至頻率域，得到所述激發(fā)子波的振幅譜；
[0011] 獲取探測區(qū)域內(nèi)接收到的原始地震數(shù)據(jù)中的原始地震記錄子波；
[0012] 將所述原始地震記錄子波變換至頻率域，得到所述原始地震記錄子波的振幅譜和 相位譜；
[0013] 以所述激發(fā)子波的振幅譜為參考，對所述原始地震記錄子波的振幅譜進行補償， 得到補償后的地震記錄子波的振幅譜；
[0014] 根據(jù)補償后的地震記錄子波的振幅譜以及所述原始地震記錄子波的相位譜還原 出補償后的地震子波；
[0015] 利用匹配算法對所述補償后的地震子波和所述原始地震子波進行匹配處理，得到 濾波算子；
[0016] 利用所述濾波算子對所述原始地震數(shù)據(jù)進行褶積處理，得到低頻能量補償后的地 震數(shù)據(jù)。
[0017] 一種低頻能量的補償裝置，所述裝置包括：
[0018] 激發(fā)子波提取單元，用來提取探測區(qū)域內(nèi)可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)中的激發(fā)子 波；
[0019] 激發(fā)子波頻率域變換單元，用來將所述激發(fā)子波變換至頻率域，得到所述激發(fā)子 波的振幅譜；
[0020] 原始地震記錄子波獲取單元，用來獲取探測區(qū)域內(nèi)接收到的原始地震數(shù)據(jù)中的原 始地震記錄子波；
[0021] 原始地震記錄子波頻率域變換單元，用來將所述原始地震記錄子波變換至頻率 域，得到所述原始地震記錄子波的振幅譜和相位譜；
[0022] 補償單元，用來以所述激發(fā)子波的振幅譜為參考，對所述原始地震記錄子波的振 幅譜進行補償，得到補償后的地震記錄子波的振幅譜；
[0023] 還原單元，用來根據(jù)補償后的地震記錄子波的振幅譜以及所述原始地震記錄子波 的相位譜還原出補償后的地震子波；
[0024] 濾波算子獲取單元，用來利用匹配算法對所述補償后的地震子波和所述原始地震 子波進行匹配處理，得到濾波算子；
[0025] 數(shù)據(jù)補償單元，用來利用所述濾波算子對所述原始地震數(shù)據(jù)進行褶積處理，得到 低頻能量補償后的地震數(shù)據(jù)。
[0026] 本申請實施例提供的一種低頻信號的能量補償方法及裝置，以激發(fā)子波的振幅譜 為參考，求取原始地震記錄子波對應的濾波算子，進而利用該濾波算子對地震數(shù)據(jù)的低頻 信號進行能量補償，能夠提高最終地震數(shù)據(jù)成像的精度。進一步地，本申請實施例基于低頻 可控震源數(shù)據(jù)頻譜拓展的原理，通過采用帶修正項的指數(shù)展寬補償算法求取原始地震記錄 子波對應的濾波算子。本申請實施例提供的一種低頻信號的能量補償方法及裝置可以應用 在疊前或者疊后數(shù)據(jù)處理中，易于操作，質(zhì)控方便。
[0027] 參照后文的說明和附圖，詳細公開了本申請的特定實施方式，指明了本申請的原 理可以被采用的方式。應該理解，本申請的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附 權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0028] 針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更 多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特 征。
[0029] 應該強調(diào)，術語"包括/包含"在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0030] 所包括的附圖用來提供對本申請實施例的進一步的理解，其構(gòu)成了說明書的一部 分，用于例示本申請的實施方式，并與文字描述一起來闡釋本申請的原理。顯而易見地，下 面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng) 造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0031] 圖1為本申請實施例提供的一種低頻能量的補償方法的流程圖；
[0032] 圖2為本申請一個例子中未經(jīng)低頻能量補償?shù)牡卣饠?shù)據(jù)成像結(jié)果；
[0033] 圖3為本申請實施例經(jīng)過低頻能量補償?shù)牡卣饠?shù)據(jù)成像結(jié)果；
[0034] 圖4為本申請實施例提供的一種低頻信號的能量補償裝置的功能模塊圖。
【具體實施方式】
[0035] 為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結(jié)合本申請實 施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通 技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都應當屬于本申請保護 的范圍。
[0036] 圖1為本申請實施例提供的一種低頻能量的補償方法的流程圖。雖然下文描述流 程包括以特定順序出現(xiàn)的多個操作，但是應該清楚了解，這些過程可以包括更多或更少的 操作，這些操作可以順序執(zhí)行或并行執(zhí)行（例如使用并行處理器或多線程環(huán)境）。如圖1所 示，所述方法具體可以包括：
[0037] Sl :提取探測區(qū)域內(nèi)可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)中的激發(fā)子波。
[0038] 在地質(zhì)工作和其他物探工作初步確定的油氣勘探有利探測區(qū)域上，可以按照二維 或三維觀測系統(tǒng)布置測線和炮點位置，使用可控震源激發(fā)地震波，并通過檢波器和地震儀 以時間離散采樣方式把地震波場記錄下來。上述可控震源激發(fā)的地震波即可以為本申請步 驟Sl中所述的可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)。上述的通過檢波器和地震儀以時間離散采樣方 式記錄的地震波場數(shù)據(jù)可以為原始地震數(shù)據(jù)。
[0039] 在本申請實施例中，可以預先提取探測區(qū)域內(nèi)可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)中的激發(fā) 子波。具體地，本申請實施例可以按照下述三個步驟提取所述激發(fā)子波：
[0040] SlOl :選取探測區(qū)域內(nèi)可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)的有效時窗。
[0041] 本申請實施例中可以采用分頻掃描的方法，選取探測區(qū)域內(nèi)可控震源激發(fā)的地震 數(shù)據(jù)的有效時窗。分頻掃描就是利用不同頻帶的帶通濾波器，對地震數(shù)據(jù)進行分段濾波。例 如，采用 10-20HZ，20-40HZ，30-60HZ，40-80HZ，50-100HZ，60-120HZ 以及 70-140HZ 這些帶通 濾波器對可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)進行分段濾波。然后可以觀察分段濾波后的地震數(shù)據(jù)， 挑選出比較清晰的數(shù)據(jù)，例如可以挑選出20-70HZ頻段內(nèi)的數(shù)據(jù)，進而提取出20-70HZ所對 應的有效時窗。在本申請實施例中，該有效時窗可以用?Υ表示。
[0042] S102 :選取所述有效時窗內(nèi)地震數(shù)據(jù)的優(yōu)勢頻帶。
[0043] 在某些實施例中，在選取出可控震源激發(fā)的地震數(shù)據(jù)的有效時窗后，可以在所述 有效時窗內(nèi)選取地震數(shù)據(jù)的優(yōu)勢頻帶。步驟SlOl中的20-