[发明专利]基于三边滤波的混合震源数据分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地震勘探高效的采集处理技术，混合震源能够有效的提高采集效率，本发明通过减少混合震源之间的激发延迟时间，保持处理结果精度的同时，进一步提高了采集效率。

背景技术：

混合震源采集技术相对于传统地震数据采集具有改善成像质量、提高采集效率的优势。混合震源采集是不同位置的多个震源以一定的编码方式同时或者延时激发，从而获得相互干涉的混合炮记录，我们把待研究的炮点激发的信号称为有效信号，接收到其它炮激发的信号称为混合噪声，这些混合噪声降低了地震记录的信噪比，从而对成像质量有很大的影响。混合震源数据分离就是对混合炮记录中的混合噪声进行压制，分离出单炮记录的过程。

Silverman提出可控震源的同时激发采集；Beasley等引入了脉冲型震源的同时激发采集；Bagaini对比讨论了各种不同可控震源同时激发采集方法.多源地震混合采集(blended acquisition)是在此基础上进一步发展起来的:Vaage提出随机或者伪随机延迟激发震源的海上电缆采集；混合震源采集最早是由Berkhout提出的，他对混合震源项进行随机线性编码，使得不同震源按照一定的随机延时进行激发；Ikelle用相位编码将常规的单炮记录压缩为多源记录，并且探讨了混合震源的采集、模拟和处理技术；佘德平等对多源混合炮记录数值模拟进行了研究。

混合震源采集的关键在于压制混合噪声，分离出高质量的单炮记录。滤波方法是一种压制混合噪声的有效方法，经过伪分离处理后混合噪声只有在共炮域是相关的，在非共炮域(共检波点域、共偏移距域等)以脉冲形式随机分布。根据这一理论，Huo等利用矢量中值滤波在共中心点域去除混合噪声；Doulgeris等进一步设计了迭代算法，在共检波点域压制混合噪声；韩立国等提出了基于迭代去噪的混合数据分离技术，实现了高混合度混合震源数据分离；刘强等将混采数据分离中插值与去噪在同一个框架下同步处理，提高了分离效率。

上面的方法是在混合延迟时间范围比较大、随机性比较好的情况下，混合噪声在非共炮域呈脉冲形式随机分布，分离效果比较好。考虑到进一步提高采集效率，减小随机延迟时间范围，混合噪声分布明显更加集中，上述方法不能很好的去除混合噪声，得不到高信噪比的分离结果。

发明内容：

本发明的目的针对上述现有技术的不足，提供了一种基于三边滤波的混合震源数据分离方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的思想是：首先假设了一个初始的分离结果单炮地震记录，在频率域利用混合震源算子将单炮地震记录混合成混合震源记录，与原始的野外采集的混合炮记录做差，之后在频率域利用混合震源算子对混合炮记录的差做伪分离得到一个伪分离记录，然后利用三边滤波去噪的方法对共偏移距域伪分离记录做处理，得到的结果加到初始的分离结果单炮地震记录上就完成了一次迭代分离。第一次迭代设置较小的脉冲权重参数，基本上能去除所有的混合噪声，但同时也去除了一部分有效信号，滤去了很大一部分高频信息，迭代过程就是对分离单炮记录增加高频信息的过程。

基于三边滤波的混合数据分离方法是在MATLAB2013a平台上进行数据处理的。

基于三边滤波的混合数据分离方法，包括以下步骤：

a、对实际混合采集地震数据(一般为两炮混合)进行预处理得到实际混合震源地震数据U；

b、首先假设初始分离单炮炮集记录P_i＝0(i＝0)；

c、在频率域通过混合震源编码Γ_bl将分离单炮记录混合成混合震源记录P_bl：

Γ_bl＝e^-iωt

P_bl＝P_iΓ_bl

其中ω为频率，t为混合震源中单炮的延迟时间；

d、计算实际采集地震数据U与分离单炮记录合成的混合震源记录P_bl之间的差值，即剩余混合信号U_dif＝U-P_bl；

e、在频率域通过混合震源编码Γ_bl对U_dif做伪分离，得到伪分离后的单炮地震数据P′：

其中H表示共轭转置，伪分离数据P′含有大量的混合噪声呈相干分布；

f、将伪分离后的单炮地震数据由共炮域转换到共偏移距域，得到伪分离后的共偏移距域地震记录，此时共偏移距域内有效信号呈连续分布，混合噪声以随机脉冲形式分布；