[发明专利]一种地震数据处理的方法及系统

说明书

公开了一种地震数据处理的方法及系统。该方法包括：对叠前数据进行预处理；构建对地震道进行选取的插值算子P；构造沿着同相轴方向对数据做差分运算的空间差分算子C和沿着时间方向对数据做差分的时间差分算子L_t；构造具有保边保构造或平滑作用的f函数；基于获得的插值算子P、空间差分算子C和时间差分算子L_t、f函数构建反演目标函数；通过最优化算法对构建的反演目标函数进行求解。本发明采用空间构造算子起到了保持地质构造细节的作用，并利用插值算子可对缺失地震道进行插值处理，在低信噪比的不同类型的叠前地震资料处理中发挥了很好的效果。

技术领域

本发明涉及石油、天然气地震勘探处理和反演解释领域，更具体地，涉及一种地震数据处理的方法及系统。

背景技术

近年来，随着勘探技术的不断发展，油气勘探由常规简单油气藏逐渐向深层、复杂构造和岩性油气藏发展，人们对地震资料处理提出了更高的标准和要求，地震资料“高信噪比、高分辨率、高保真度”三高要求中，信噪比是基础，提高信噪比是地震数据处理的首要任务，也是后面常规处理、地震解释甚至储层预测的一项重要基础性工作，然而信噪比和分辨率是相互矛盾又不能分开的。此外，叠前地震数据普遍具有信噪比低和有时具有缺道等特征。这些会严重影响后续反演的质量，进而可能促使解释发生较大偏差。因此进行同时插值和保幅去噪是解决问题的一项关键技术。

为了提高地震资料的信噪比，人们根据信号与噪声的各种特征差异，设计了许多去除噪声、提高信噪比的方法，不同的方法具有不同的方法原理、物理意义和适用条件。例如，大家所熟知的f-x反褶积方法，它是基于相干同相轴是线性可预测的假设条件。为了确保满足“可预测性”这一假设，相干同相轴必须是局部线性、连续且平稳的，而且道间距也必须是一个常数。同时该方法在使用时对所有相干信号进行加强，不管它们是有效反射信号，还是相干干扰。另外，由于高频段信噪比较低，求取的预测算子受噪声成分的影响较大，从而使得滤波去噪处理后的剖面高频段有效信号严重畸变，降低信号的保真度和剖面的信噪比。常见的奇异值分解(SVD) 算法通过选取较大的特征值对应的特征向量进行信号重建，达到去除随机噪声的目的。该算法在同相轴是水平时有较好的去噪效果，但是在同相轴是倾斜或弯曲时则效果不佳。后来人们又提出了基于Radon变换的去噪方法，可用于多次波和随机噪声的衰减，但是该方法与其他的常规技术相比，所需计算时间大了很多，并且也会由于吉布斯现象而产生一些假象。

实际地震资料往往同时包含有效波和噪声，但它们不能做到完全分开，而且上述方法也只能从数学角度大致地去除噪声的主要能量，低频噪声的去除以及有效信号的保护都不能做到最优。此外，叠前资料经常存在缺道的问题，直接部分叠加进行后续反演解释可能会导致解释误差。我们需要根据地震资料及噪声的特征不断地改进去噪方法，特别需要从地质构造的角度去达到真正保幅预处理的目的。因此，有必要开发一种能够达到真正保幅预处理的地震数据处理方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

提高地震信号的分辨率是地震勘探所要解决的一项主要任务，而提高地震信号的信噪比是提高地震信号分辨率的必要条件。传统的去噪方法由于受到各种因素的制约，不能很好地提高地震资料的信噪比，并且大多数方法都是针对叠后数据体进行处理，更是没有考虑到实际工作中叠前地震资料道缺失的情况，因此有必要发明一种能够针对缺失地震道的叠前地震资料的保幅保构造去噪方法。为了解决这些问题，本发明充分考虑了现有方法的局限性，利用了地震信号的构造信息(包括倾角、横向连续性和间断等信息)，采用贝叶斯反演框架引入了一些先验约束，能够在构造细节保持的情况下同时极大地减小噪声，并且也能同时进行数据插值，极大提升了资料的品质，为后续油气勘探提供了高质量的基础数据。同时，本发明虽属于石油、天然气地震勘探处理和反演领域，尤其是涉及了高维叠前地震资料的处理、地球物理数据反演技术、保幅保构造去噪技术与地震道插值技术，同时该技术的思想也可用于信号处理和图像处理等方面，应用领域极其广泛。