[发明专利]不规则地震数据全频带重建方法

说明书

本发明公开一种不规则地震数据全频带重建方法，包括步骤：步骤1：采集原始不规则地震数据；步骤2：获得频率域数据体；步骤3：获得频率波数域数据体；步骤4：确定优势频带和阀值；步骤5：将频谱振幅小于阀值的成分置零，在频率波数域进行加权，进行空间方向的傅里叶反变换，得到频率域重建数据体；步骤6：将已采样数据用频率域数据体替换，得到频率域更新数据体；步骤7：将频率域更新数据体重复步骤3到步骤6，直至满足迭代次数或误差终止条件；步骤8：将所有频率成分进行迭代，并输出最终插值后的时间空间域重建道集。本发明方法既保证了计算精度，又减少了计算量，保护了地震数据中的弱反射信号，有效提高小断层和微服构造成像质量。

技术领域

本发明属于地震资料叠前预处理技术领域，具体涉及一种不规则地震数据全频带重建方法。

背景技术

实际野外地震数据采集过程中受采集成本以及复杂地表条件的限制，地震数据在空间方向往往是稀疏不规则采样的，不规则采集数据会造成地下响应信息的缺失从而影响偏移成像的质量。

针对地震数据的规则化问题，国内外学者开展了深入研究，如Spitz等研究了频率域单步预测滤波插值算法，利用数据的低频部分实现对高频的去假频插值；Jakubowicz等利用Sinc函数进行地震道插值与数据重建；Kao等讨论了含假频的非均匀采样地震数据插值方法；Gulunay等提出了广义频率波数域地震数据插值方法；Duijndam等研究了基于非均匀傅里叶变换的不规则地震数据重建方法，能适应于任意不规则采集数据；Liu等提出的MWNI(Minimum Weighted Norm Interpolation)方法假设地震数据采样是随机的并从反问题出发来对带限地震信号进行规则化处理；Xu等针对不规则采集存在的频谱泄漏问题，提出了反泄漏傅里叶变换(ALFT,antileakage Fourier transform)规则化算法；Abma等将反假频凸集投影POCS(Projection Onto Convex Sets)方法从图像处理领域引入到地震数据规则化处理，该方法是一种基于傅里叶变换的迭代阈值插值方法。

以上插值算法的研究推动了稀疏不规则采集地震数据重建技术的发展，但此类插值算法一般需要提供一个门槛值对数据的频率和波数范围进行限制来实现插值，这样可以大幅度减少计算量，但是忽略了一些弱反射、弱信号的能量，会对断层和微服构造有潜在的破坏作用，不利于缝洞型储层、复杂断裂系统的精细刻画和描述。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种不规则地震数据全频带重建方法，能够解决稀疏不规则采样地震数据中弱信号和弱反射数据的重建问题。

本发明提供了一种不规则地震数据全频带重建方法，具体包括以下步骤：

步骤1：采集原始不规则地震数据d(t,x)；

步骤2：将原始不规则地震数据d(t,x)进行时间方向的傅里叶变换得到频率域数据体d(f,x)；

步骤3：再做空间方向的傅里叶变换得到频率波数域数据体dⁱ(f,k)；

步骤4：在全频带波数范围内，确定优势频带和阀值；

步骤5：将频谱振幅小于阀值的成分置零，对重置后的频谱振幅在频率波数域进行加权，再进行空间方向的傅里叶反变换，得到频率域重建数据体d^rec(f,x)；

步骤6：将频率域重建数据体d^rec(f,x)中已采样数据用原始频率域数据体d(f,x)替换，得到频率域更新数据体dⁱ(f,x)；

步骤7：将频率域更新数据体dⁱ(f,x)重复步骤3到步骤6，直至满足迭代次数或误差终止条件；

步骤8：对所有频率成分进行迭代处理并在时间方向进行傅里叶反变换，输出最终插值后的时间空间域重建道集d(t,x)。