[发明专利]一种保幅的逆时偏移低频噪音压制方法及系统

说明书

本发明提出了一种保幅的逆时偏移低频噪音压制方法及系统，该方法包括：输入地震数据；进行常规逆时偏移；采用保幅低频滤波算法进行低频噪音压制；得到滤波结果。保幅低频滤波算法首先对噪音进行滑动拟合，实现从地震信号中将低频噪音估计出来，然后从原始信号中减去低频噪音得到滤波结果。利用本发明的方法可以实现逆时偏移RTM产生的低频噪音的保幅压制。本发明方法与常规方法比较计算结果更加精确，无残留假象。并且通过压制前后的数据相减可以获得压制的噪音，表明本发明实现了低频噪音的有效压制，同时没有损失有效信号的振幅特性。

技术领域

本发明是人工地震波进行逆时偏移噪音压制的新技术，可应用于石油勘探、矿产勘探等地质勘测领域，具体涉及一种保幅的逆时偏移低频噪音压制方法及系统。

背景技术

我国的石油勘探面临复杂地表、复杂构造、复杂成因等多方面的难题。其中，逆时偏移成像技术(RTM)是解决这些问题的有效方法。该方法直接求解波动方程，具有无传播角度限制，能对回折波、多次波成像等特点，该方法在速度剧烈变化时仍能够准确成像，但是多种类的波场成像不可避免的存在假象，尤其在反射界面存在的位置容易产生强低频噪音干扰。

2007年GPU(Graphic Processing Unit)作为CPU的协处理器在通用计算领域出现后，使得逆时偏移算法相比于CPU而言获得几十倍的速度提升，并且在工业界得到广泛应用。随着GPU高性能计算的快速发展，我国已将逆时偏移做为工业生产的一项重要任务。然而，在逆时偏移技术飞速发展的同时仍然需要面临：强低频背景噪音、振幅不保真等困难。保幅的逆时偏移低频噪音压制技术正是解决这些问题的方法。

针对RTM低频噪音，相应的压制方法主要包括如下两类：(1)在波场构建中避免发生背向反射；(2)在波场构建中进行选择性成像。第一类压制方法常常采用在波场构建中使用平滑的速度场压制低频噪音，去噪效果不是特别理想，且可能对复杂构造成像带来位置的偏差。第二类的压制策略方法的核心是进行选择性成像。主要的手段主要包括两个方面：一是在成像过程中根据波传播的方向选择中小角度传播的波进行成像；二是在成像后进行滤波处理。对于在成像过程中的压制方法，主要使用方向分解互相关成像条件或角度衰减因子互相关成像条件。对于在成像后压制方法，主要包括：一维滤波、多维滤波、中小角度的角度域道集叠加和基于最小平方思想的振幅补偿等方法。一般来说，成像过程中进行低频噪音压制的方法效果较好，但计算量大，而成像后低频噪音压制方法计算效率高，但在保幅性方面不尽人意。

现有的常规算法流程如附图1所示，包括如下步骤：

a)输入地震数据；

b)进行常规逆时偏移(RTM)；

c)通过Laplace滤波方法进行低频噪音压制(不保幅)；

d)输出成像结果。

在上述步骤c)Laplace滤波方法进行低频噪音压制后无法进行原始信号与输出信号的相减，因为Laplace滤波相当于对信号进行二次微分，即二阶导数估计只与原始信号的梯度变化快慢相关，与原始信号本身无直接的数值量级相关性，所以不能保证有效信号的保幅特性。本发明的算法就是要提出一种全新的滤波方法避免Laplace滤波方法存在的问题。

发明内容

本发明就是针对常规RTM低频噪音压制方法存在成像后保幅性不足的问题，利用保幅的低频滤波技术，先估计低频噪音，然后从原始信号中减去低频噪音来得到滤波结果，达到保幅压制低频噪音的目的。

根据本发明的一个方面，提供一种保幅的逆时偏移低频噪音压制方法，该方法包括：

输入地震数据；

进行常规逆时偏移；

采用保幅低频滤波算法进行低频噪音压制；

得到滤波结果。