[发明专利]一种预测地震波中的多次波和一次波信号的方法

说明书

技术领域

本发明属于地震信号处理领域，特别涉及一种预测地震波中的多次波和一次波信号的方法。

背景技术

海上多次波一直以来是海洋石油地震勘探中的一个关键问题。由于海面与空气的分界面是一个良好的反射界面，具有较大的反射系数，所以当震源产生的地震波经海底或地层分界面反射后传播到海面时，就会再次反射形成多次反射波。多次波的存在会干扰甚至破坏偏移剖面上真实界面的成像，因此，一般认为多次波是一种相干噪声，它常常干扰对一次波的有效识别。因此，可靠地识别多次波并削弱或消除多次波的影响是地震资料处理中的一项重要任务。

现有的消除多次波的方法大致可分为两类(Weglen，A B.，1999，Multipleattenuation：An overview of recent advance and the road ahead：The LeadingEdge，18，40-44)，一类是基于一次波和多次波差异性的滤波方法，简称为滤波方法(Lu，W.，Zhang，X.，Li，Y.，2003，Multiple removal based on detectionand estimation of localized coherent signal：Geophysics，68，745-750Niu，B.，Sun，C.，Zhang，Z.，2001，Polynomial Radon transform：Chinese J.Geophys.(in Chinese)，44，263-271)；另一类是基于波动方程的预测相减法(Lu，W.，2006，Adaptive Multiple Subtraction Using independent component analysis：Geophysics，71，S179-184Spitz，S.，1999，Pattern recognition，spatialpredictivity，and subtraction of multiple events：The Leading Edge，18，55-59Verschuur，D.，Berkhout，A.，Wapenaar，C.，1992，Adapt ivesurface-related multiple elimination：Geophysics，57，1166-1177)。

预测反褶积的基本理论是线性预测，作为理论在40年代就已建立起来。常规预测反褶积算法是一种基于多次波信号具有周期性的滤波方法(Robinson，E.，1957，Predictive decomposition of seismic trace：Geophysics，22，767-779)，并广泛用于多次波消除。常规预测反褶积算法采用了维纳滤波(Peacock，K.L.，andTreitel，S.，1969，Predictive deconvolution-theory and practice：Geophysics，34，155-169)，并假设地震信号中的一次波和多次波是正交的(Haykin，S.，1996，Adaptive filter theory：Prentice-Hall，Inc)。然而，实际地震信号很难满足这种假设。

假设y(n)是地震观测信号，而预测步长为q，q≥1。常规预测反褶积算法通过下式得到q步预测值，即

其中，a(i)，i＝1，…，m是滤波器系数。

预测信号与观测信号y(n)的误差ε(n)表示如下：