[发明专利]多分量地震数据的矢量去噪方法

说明书

本发明公开了一种多分量地震数据的矢量去噪方法，包括：取得多分量地震数据的波矢量，其中多分量地震数据的波矢量包括有效信号、地滚波和随机噪音的波矢量。利用第一移动时窗，对多分量地震数据的波矢量进行计算出第一平均波矢量、并将第一平均波矢量进行中值滤波，以取得地滚波的真实模量，且将多分量地震数据的波矢量与地滚波的波矢量相减，以取得矢量时间序列。利用第二移动时窗，对所述矢量时间序列进行均值滤波，以取得第二平均波矢量，并对所述第二平均波矢量进行中值滤波以及在同一接收线内进行中值滤波，以压制矢量时间序列中的随机噪音的波矢量，进而取得净化后的有效信号的波矢量。

技术领域

本发明涉及地震勘探的技术领域，尤其涉及一种多分量地震数据的矢量去噪方法。

背景技术

多分量地震检波器可以充分记录弹性波场的空间质点运动，充分利用弹性波场的矢量振幅信息有利于进行随后的储层预测和流体检测。因此，在多分量数据处理过程中保持弹性波场的波矢信息则显得尤为重要，为了避免有效地震信号矢量保真度的损失，多分量地震采集时通常采用单点非组合接收模式，这也将导致获得的多分量地震数据出现较低的信噪比(S/N)。

许多现有的去噪方法可以直接应用于多分量地震数据来提高信噪比，但其中大部分是针对单分量的，而且去噪方法的应用受到有效信号的能量和信噪比的影响，在大多数情况下，垂直Z分量具有最高的信噪比，水平分量相对较差。因此，滤波参数的变化以及每个分量上信号和噪声的变化，导致传统的去噪方法在某种程度上不足以维持矢量振幅信息。所以，在去噪过程中保持矢量振幅信息对于多分量地震数据处理来说仍然是一个挑战。

极化滤波是利用三分量记录测量的矢量振幅完全分离有效信号与噪声的方法之一。极化滤波方法已经被研究了很多年，大多数研究是基于某种椭圆率和方向性的带通滤波器，在这类滤波方法中，通常假设地滚波倾向于在垂直平面中出现椭圆极化，体波线性极化，随机噪声则极化很差，基于这样预定义的极化特性(例如椭圆率或极化方向)，将有效信号与噪音背景进行分离。

极化特性通常在时域或频域(或时间-频率)中获得，在时域中，大多数技术是在给定的两分量或三分量数据的移动时窗内，对构建的数据矩阵进行特征分析来实现的。可以根据数据协方差矩阵的特征值表示的偏振轨迹的半长轴和半短轴，或通过数据矩阵上的SVD的本征图来确定极化类型。这些技术的成功取决于主周期，信噪比和极化类型影响的移动窗口的选择。目前，时域极化滤波所面临的问题主要是难以对同一时间到达同一时窗的有效信号和噪音进行分离。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多分量地震数据的矢量去噪方法，以解决现有技术存在难以对同一时间到达同一时窗的有效信号和噪音进行分离的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种多分量地震数据的矢量去噪方法，包括：取得多分量地震数据的波矢量，其中多分量地震数据的波矢量包括有效信号、地滚波和随机噪音的波矢量。利用第一移动时窗，对多分量地震数据的波矢量进行计算出第一平均波矢量、并将第一平均波矢量进行中值滤波，以取得地滚波的真实模量，且将多分量地震数据的波矢量与地滚波的波矢量相减，以取得矢量时间序列。利用第二移动时窗，对所述矢量时间序列进行均值滤波，以取得第二平均波矢量，并对所述第二平均波矢量进行中值滤波以及在同一接收线内进行中值滤波，以压制矢量时间序列中的随机噪音的波矢量，进而取得净化后的有效信号的波矢量。

根据本发明的技术方案，通过利用第一移动时窗，对多分量地震数据的波矢量进行计算出第一平均波矢量、并将第一平均波矢量进行中值滤波，以取得地滚波的真实模量，且将多分量地震数据的波矢量与地滚波的波矢量相减，以取得矢量时间序列以及利用第二移动时窗，对所述矢量时间序列进行均值滤波，以取得第二平均波矢量，并对所述第二平均波矢量进行中值滤波以及在同一接收线内进行中值滤波，以压制矢量时间序列中的随机噪音的波矢量，进而取得净化后的有效信号的波矢量。如此一来，在不依赖于椭圆度和方向性，也不需要设置任何类型的数据协方差矩阵或复杂的道集的情况下，可以极大压制分量地震数据的波矢量中的噪声，而且不会破坏有效信号的高频和低频信息。