[发明专利]基于小波域分频能量补偿的完备多次波压制方法

说明书

本发明涉及一种基于小波域分频能量补偿的完备多次波压制方法，包括：根据地震记录和预测多次波数据，确定子波匹配的系数，并进行子波匹配，初步校正预测多次波的振幅和相位；选定小波基函数，对子波匹配后的预测多次波和地震记录进行相同参数下的小波域频段分解，获得一一对应的i个频段的数据；根据不同频段预测多次波数据和地震记录的特性，确定能量补偿的频段，在频率域中进行谱白化处理；确定振幅匹配窗口和匹配系数，进行精准振幅匹配；将上述振幅匹配后的结果进行数据重构；根据最小平方原理，将匹配后的预测多次波数据从原始地震记录中减去，获得压制结果。本发明基于小波域分频能量补偿的完备多次波压制方法，可以实现多次波的有效压制。

技术领域

本发明涉及地球物理勘探地震数据的处理和解释技术领域，具体涉及一种地震资料处理过程中的完备多次波压制方法，特别涉及一种基于小波域分频能量补偿的完备多次波压制方法。

背景技术

为了定位和获得地下储存的石油和天然气资源，对地下地质构造进行成像研究就是一个很有必要的过程。通常情况下，在地震勘探中震源放置在近地表，检波器埋藏在地面以下一定深度用来接收到来自地下的反射波波场信息。地震成像的目的就是将来自地下复杂构造的反射波信息进行逆向归位，使其返回产生的地下反射点处，于是就获得了地下构造的反射信息。在地震成像计算中，一般都是假设来自地下的所有散射能量进行一次反射得到的。但是，在实际的地震勘探中，地下构造信息对于来自地表的下行波场和反射回来的上行波场信息没有区别，也就是说地震波上行过程中在经过浅层一些不均匀的地层时，就会再次发生下行反射能量，这样就形成了多次波的反射。

在以反射波成像为主的现代地震勘探技术中，多次波压制一直是研究的热点问题。尤其是在海洋地震勘探中，由于海平面是一个强反射界面，所以自由表面多次波的存在相当严重。多次波的出现使得偏移成像不真实，从而影响了地震成像的真实性和可靠性，同时也干扰地质构造解释。目前，在实际生产中，大多还沿用较早的滤波类方法来压制多次波，如预测反褶、F-K域滤波、Radon变换、τ-p域反褶积及水平叠加等，这些方法大都是基于一次波和多次波之间的周期性、速度等物性差异来进行多次波压制。当参数选取合适时，这些滤波类方法可能会达到压制多次波的目的，但当一次波和多次波之间的差异不明显或者参数选择不当时，上述方法的效果可能不好或没有效果，甚至会损伤有效信号。

随着勘探形势的发展和勘探难度的增加，当多次波生成和衰减的假设条件不能被满足时，传统的滤波类方法就失去了作用，基于波动方程理论的预测减去法由此产生。它是以波动理论为基础，不需要模型假定，直接利用测得的地震数据来预测多次波，预测出多次波后将其从地震记录中匹配减去，进而达到衰减多次波的目的。它不需要地下结构的先验信息，因此能适应复杂的地下情况。

基于波动方程理论的有效波和多次波的分离主要包括两个步骤：多次波预测阶段和多次波与有效波分离阶段。在第二个阶段中，需要采取措施补偿预测多次波信号在动力学和运动学上的误差。预测多次波的减去过程看似简单，但在实际处理中，不同方法预测得到的多次波各不相同；并且，受勘探环境的影响，在复杂地球物理环境下往往不能采集到完整的地震波场，也会导致预测多次波信号不准确；炮点和检波点由于时间和深度改变造成的误差也会导致预测多次波有很大的误差。

目前，应用最为广泛的多次波匹配减去方法是Verschuur和Berkhout提出的最小平方法。该方法可以在一定程度上减小预测多次波与真实地震记录中的多次波在旅行时间、振幅以及相位上的误差，但是实际输出总要在一次波的保留和多次波的压制程度之间做出让步，即一次波保留较为完整时，多次波残留也较多。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于小波域分频能量补偿的完备多次波压制方法，解决了预测多次波过程中由于多道褶积造成的预测多次波能量损伤，以及传统最小平方匹配减去方法匹配精度低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于小波域分频能量补偿的完备多次波压制方法，包括以下步骤：