[发明专利]一种用于压制机械因素谐波干扰的方法

说明书

本发明涉及地震资料保幅去噪技术领域，特别是涉及一种用于压制机械因素谐波干扰的方法，该压制方法可靠性高、易于实现，可以有效的压制机械因素产生的谐波干扰，且不会对与谐波干扰频率相近的有效信号产生损害。该压制方法包括如下步骤：获取可控震源原始单炮记录、单炮地面力信号以及声波测井曲线；计算第i炮中各次谐波分量、第i炮的总谐波、地下反射系数；计算谐波畸变信号产生的谐波干扰；计算得到第i炮产生的总谐波干扰；确定并消除第i炮对其它临近炮的谐波干扰。

技术领域

本发明涉及地震资料保幅去噪技术领域，特别是涉及一种用于压制机械因素谐波干扰的方法。

背景技术

在可控震源勘探过程中，由于种种因素震源车向地下传输扫描信号时不可避免的会产生谐波干扰。其中产生谐波干扰最重要的原因之一就是机械因素，由于可控震源的机械装置、震动装置以及液压伺服系统的非线性，导致从可控震源输出的信号就存在谐波干扰。这种谐波干扰与地表结构无关，也就是说，无论在什么样的地表结构下作业，都会产生这种谐波干扰。这种谐波信号可以通过可控震源震板上的输出信号记录下来，该谐波干扰存在两个明显特征：①谐波分量的频率为有效波频率的整数倍。如二次谐波的频率范围为有效波频率范围两倍，且它们的频率随有效波频率的变化而变化；②谐波干扰主要有本炮干扰和临炮干扰两种类型，线性升频信号本炮干扰出现在负时间轴，对临炮干扰，采用滑动扫描采集时，后一炮产生在负时间轴上的谐波与前一炮混在一起，对前一炮会造成污染。

为衰减或消除上述机械因素产生的谐波干扰，现有技术通常采用压制机械系统谐波的方法例如：纯相移滤波法、分数Fourier方法等。

纯相移滤波法处理比较简单，容易操作，只需要利用K次谐波的相位谱设计一个纯相移滤波器，就可以进行滤波处理。但仅适用于当前炮的谐波压制，不适合高效采集资料，并且很容易损伤有效信号和谐波频率相近的成分，造成资料失真，保真度不好。分数Fourier是一种特殊的时频分析工具，它在对非平稳信号的分析和处理中具有许多优良的特性。可以对可控震源记录信号进行分数Fourier变换，对可控震源扫描信号在某个分数阶上实现能量聚焦，表现为一个脉冲函数，而噪声的能量却分布在整个时频域，在任何分数阶上都不会实现能量聚焦。这样我们就可以利用分数Fourier的这一特性，压制噪音，该方法尽管可以一定程度上压制谐波干扰，但针对性不强。上述这些方法处理比较简单，但容易损伤有效信号和谐波相近的频率成分。因此设计一种专门针对机械因素谐波的衰减方法是非常重要的。

发明内容

本发明提供了一种用于压制机械因素谐波干扰的方法，该压制方法可靠性高、易于实现，可以有效的压制机械因素产生的谐波干扰，且不会对与谐波干扰频率相近的有效信号产生损害。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种用于压制机械因素谐波干扰的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：获取可控震源原始单炮记录、单炮地面力信号以及声波测井曲线；

步骤2：根据第i炮的地面力信号，计算第i炮中各次谐波分量，并计算得到第i炮的总谐波，其中i为大于等于2的正整数；

根据第i炮的地面力信号以及从声波测井曲线中提取的滑动扫描第i炮振动记录，计算得到地下反射系数；

步骤3：将步骤2所得第i炮的总谐波与从声波测井曲线中提取的滑动扫描第i炮振动记录做互相关处理，得到谐波畸变信号产生的谐波干扰HARM_i；

步骤4：根据步骤2所得地下反射系数以及步骤3所得谐波畸变信号产生的谐波干扰HARM_i，计算得到第i炮产生的总谐波干扰；

步骤5：从声波测井曲线中提取的滑动扫描第i炮振动记录中确定出扫描信号长度T、记录长度t_l以及滑动时间t_h，确定并消除第i炮对其它临近炮的谐波干扰。