專利名稱：處理地震數(shù)據(jù)的高分辨率拉冬變換的制作方法
技術領域：
本專利申請要求于2002年5月24日提交的、名稱為“處理數(shù)據(jù)的高分辨率拉冬變換”(High Resolution Radon Transform for ProcessingData)的美國臨時專利申請系列號60/383209的優(yōu)先權權益。
背景技術：
本發(fā)明涉及用于地震數(shù)據(jù)處理的高分辨率拉冬變換的計算。
拉冬變換，與傅立葉以及其他幾種變換一起，是地球物理學家可用來模擬和分析地震信號的工具的一部分。在地球物理學和其他應用領域中，通過克服由于數(shù)據(jù)的采樣和噪聲內(nèi)容造成的限制，改進的拉冬變換已被獲得。
用于地球物理學的最早的拉東變換僅僅是在大的間隔上采樣的連續(xù)函數(shù)得到的結果的離散型式。稍晚引入的離散拉冬變換算法(Beylkin，1987，Hampson，1986)提供離散采樣、孔徑限制數(shù)據(jù)的完全可逆變換?，F(xiàn)在被稱為常規(guī)的這些變換，對分離信號和噪聲是有效的，假如輸入數(shù)據(jù)和它們的線積分(即拉冬變換域中的數(shù)據(jù))被采樣而不混淆。實際上，被混淆的輸入數(shù)據(jù)的處理是一個重要問題，而對現(xiàn)行實踐的改進已通過兩種方法來尋求。
第一種方法包括得到常規(guī)拉冬變換上的采樣要求(Schonewille和Duijndam，2001，Hugonnet和Canadas，1995，Marfurt，1996)以及通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)內(nèi)插和預處理來滿足這些要求(Manin和Spitz，1995)。
在第二種方法中，關于被混淆的數(shù)據(jù)部分的先驗信息被包含在拉冬變換的計算中。在其最簡單形式中，先驗信息作為拉冬變換的最小二乘解中的對角線正則化項而引入。當沿著對角線的所有值都相等時，所得到的解一般不解決由于被混淆的輸入數(shù)據(jù)而引起的多義性。Nichol(1992a，1992b)、Herrmann等人(2000)，以及Hugonnet(2001)已證明適當?shù)膶蔷€正則化產(chǎn)生準確而有效的拉冬變換，即使輸入數(shù)據(jù)被混淆。
在貝葉斯估計的框架內(nèi)，對角線正則化可以解釋為把高斯先驗分布指定給變換參數(shù)，這些參數(shù)也被假設為統(tǒng)計獨立的(Tarantola，1987，Ulrych等人，2001)。其他算法通過避開高斯分布的假設，而需要更少的先驗信息，但趨向于計算上更復雜(Sacchi和Ulrych，1995，Harlan等人，1984，Thorson和Claerbout，1985)。
關于高分辨率拉冬變換計算中的對角線正則化的現(xiàn)有技術包括由Nichols(1992a)，Herrmann等人(2000)，以及Hugonnet等人(2001)描述的方法。在這些情況中，為了計算效率，變換通常應用于具有頻率相關對角線正則化的空間頻率域。但是，正則化項并不作為所計算的拉冬變換的函數(shù)而更新。
Nichols(1992a)從沿著數(shù)據(jù)的瞬時頻率軸的外觀測量得到正則化權。非混淆地震能量的外觀通常隨頻率緩慢變化。相反地，外觀中的強而短規(guī)模的變化經(jīng)常用來識別混淆能量。為了得到權，Nichols(1992a)公開在包含比正處理的頻率低和高的頻率的頻率間隔上外觀的平滑。
Herrmann(2000)和Hugonnet(2001)從最低頻率處的常規(guī)拉冬變換開始，遞歸于頻率而得到權。正處理的頻率的權從較低頻率處的高分辨率拉冬變換的結果建立。
圖2，3和4中的例子說明用不同現(xiàn)有技術正則化方案計算的拉冬變換。圖2a-2d對應于用標量乘以單位矩陣來正則化的常規(guī)拉冬變換。在圖3a-3d中，正則化權是沿著對角線的可變項，并且相應的解具有較高分辨率。但是，在圖4中，我們看到應用于被噪聲污染的數(shù)據(jù)的同一正則化方案產(chǎn)生次最優(yōu)結果。
圖4e中的權不檢測低和高頻率處的拋物線事件。權可靠地指示僅在15Hz以上的數(shù)據(jù)中的時差(moveouts)，而在如圖3e中所示無噪聲情況下，時差從大約5Hz被檢測。圖4e中的權在變換域的邊緣還具有虛假的高值，可能是由于從常規(guī)拉冬變換開始變換產(chǎn)生的人為信號(即等權)。這些高值在數(shù)據(jù)域中產(chǎn)生強的人為信號。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于得到高分辨率拉冬變換計算的正則化權的新方法被描述。
在本發(fā)明的一種實施方案中，一種處理地震數(shù)據(jù)的方法被提出。高分辨率拉冬變換被定義在地震數(shù)據(jù)上使用。高分辨率拉冬變換使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化。地震數(shù)據(jù)使用高分辨率拉東變換來處理，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征。所處理的地震數(shù)據(jù)的有形表示被給出。
地震的外觀測量可以包括沿著地震數(shù)據(jù)的一個維的外觀測量。地震數(shù)據(jù)可以分成二維陣列，其包括時間或深度的一個維，以及空間表面位置或角度的另一個維。地震數(shù)據(jù)也可以分成多維陣列，其包含包括時間或深度的一個維，以及選自空間表面位置和角度的其他維。
地震數(shù)據(jù)的處理可以包括使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量，在地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉冬變換。被拉冬變換的地震數(shù)據(jù)中第一區(qū)域和第二區(qū)域可以分離。在分離的、被拉冬變換的地震數(shù)據(jù)上的高分辨率拉冬變換的逆可以執(zhí)行。
第一區(qū)域可以是信號區(qū)域，而第二區(qū)域可以是噪聲區(qū)域。地震數(shù)據(jù)的維可以包括地震數(shù)據(jù)的多個維。地震數(shù)據(jù)的維也可以包括頻域。
在另一種實施方案中，使用高分辨率拉冬變換以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征的地震數(shù)據(jù)處理還可以包括分段地逼近復雜時差軌道(moveouttrajectory)。地震數(shù)據(jù)可以分成與分段一致的局部數(shù)據(jù)窗口。高分辨率拉冬變換可以在每個局部數(shù)據(jù)窗口上執(zhí)行，以增強與分段一致的地震數(shù)據(jù)的所希望特征。在每個局部數(shù)據(jù)窗口上執(zhí)行高分辨率拉冬變換可以包括步驟以周期邊界條件計算變換，以及通過使用模型分量之間的已知的時移，施加與零值邊界條件一致的信號噪聲分離。
使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉冬變換可以包括計算正則化矩陣，這包括將時差軌道所確定的相移施加到地震數(shù)據(jù)上。它也可以包括沿著時差軌道來歸一化(normalize)疊加能量，以獲得外觀測量。它也可以包括在地震數(shù)據(jù)的第二維上削尖外觀測量或平滑外觀測量。地震數(shù)據(jù)的第二維可以包括選自空間位置和角度的維。
在另一種實施方案中，本發(fā)明可以在計算機系統(tǒng)上實現(xiàn)，其中計算機包括存儲器和處理器，以及駐留于計算機存儲器中的可執(zhí)行軟件。軟件可用處理器運行，以定義供地震數(shù)據(jù)上使用的高分辨率拉冬變換。高分辨率拉冬變換使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化。地震數(shù)據(jù)使用高分辨率拉冬變換來處理，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征。
軟件也可以規(guī)定在地震數(shù)據(jù)上使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量的高分辨率拉冬變換的性能。第一區(qū)域和第二區(qū)域可以在被拉冬變換的地震數(shù)據(jù)中分離。在分離的、被拉冬變換的地震數(shù)據(jù)上的高分辨率拉冬變換逆可以使用。
軟件也可以包括分段地逼近復雜的時差軌道。地震數(shù)據(jù)可以分成與分段一致的局部數(shù)據(jù)窗口。高分辨率拉冬變換可以在每個局部數(shù)據(jù)窗口上執(zhí)行，以增強與該多個分段一致的地震數(shù)據(jù)的所希望特征。
所提出的方法可以保持與高分辨率拉冬變換關聯(lián)的分辨率和去混淆品質，以及與Nichol和Herrmann方法關聯(lián)的大部分效率，但是可以比Herrmann方法更穩(wěn)定，并且提供比Nichol方法更好的分辨率。
鑒于下面的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將更加明白。


圖1(a)在最大偏移2000m包含具有0和400ms時差的拋物線事件的綜合測試數(shù)據(jù)(b)加上隨機噪聲的相同數(shù)據(jù)集。
圖2施加到圖1a的無噪聲數(shù)據(jù)的常規(guī)拉冬多次衰減。(A)估計的主量(B)估計的多量(C)剩余量輸入數(shù)據(jù)同施加到輸入數(shù)據(jù)的正和逆拉東變換的序列之差；以及(D)拉冬域。
圖3使用遞歸法，對圖1a的無噪聲數(shù)據(jù)施加高分辨率拉冬多次衰減，以得到權。圖(a)到(d)與圖2相同；最后一個圖(e)用于高分辨率拉冬變換的權。權顯示為頻率(垂直軸)和時差參數(shù)(水平軸)的函數(shù)。
圖4與圖3一樣，但是對應圖1b中所示的噪聲綜合數(shù)據(jù)。
圖5與圖3一樣，但是使用外觀得到的權。
圖6放大圖4b(左邊，權的遞歸更新)和5b(右邊，基于外觀的權)。
圖7與使用一個全局數(shù)據(jù)窗口和拋物線拉冬變換來處理雙曲線事件相關聯(lián)的聚焦不良和變換人為信號(a)剩余量。(b)在拋物線拉冬變換域中的數(shù)據(jù)。(c)用于高分辨率拉冬變換的權。
圖8說明從局部時間偏移窗口到拋物線拉冬變換域的映射的圖。
圖9在三個分離的偏移窗口內(nèi)，處理與圖7中相同的輸入數(shù)據(jù)的結果。(a)輸入數(shù)據(jù)同施加到輸入數(shù)據(jù)的正和逆拉冬變換的序列之差。(b，c，d)三個輸入數(shù)據(jù)窗口的每一個的拉冬變換域中的數(shù)據(jù)。(e，f，g)用于三個輸入數(shù)據(jù)窗口的每一個的高分辨率拉冬變換的權。
圖10現(xiàn)場數(shù)據(jù)實例，用常規(guī)拉冬變換來處理。(a)輸入數(shù)據(jù)。(b)估計的主量。(c)估計的多量。(d)輸入數(shù)據(jù)減去估計的主量。(e)正和逆變換的剩余量輸入數(shù)據(jù)減去估計的主量和多量之和。(f)拋物線拉冬變換域中的數(shù)據(jù)。
圖11現(xiàn)場數(shù)據(jù)實例，與圖10中一樣，其中權遞歸地計算。
圖12現(xiàn)場數(shù)據(jù)實例，與圖10中一樣，具有基于外觀的權。
圖13權的比較(13a，左邊)基于外觀的方法，以及(13b，右邊)遞歸方法。
圖14拉冬變換方法的流程圖。
圖15(a)準備輸入到2D拉冬變換的數(shù)據(jù)區(qū)域，具有在每個區(qū)域內(nèi)的局部數(shù)據(jù)窗口的示意指示。(b)拉冬變換的地震數(shù)據(jù)事件(曲線形狀)和時差軌道(直線)的示意表示。(c)拉冬變換域的示意表示。在沿著直線求和之后，在變換域中的垂直線將被填入，并且大部分能量將貢獻自與地震事件相切的時差軌道。
圖16處理地震數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明引入一種用于計算被正則化的高分辨率拉冬變換的新方法。
參考圖16，地震數(shù)據(jù)使用行業(yè)標準方法來記錄，并根據(jù)公共表面(例如，CMP集合)，或地面下位置(例如，在遷移過程中形成的角度集合)來分組1601。圖15a顯示通過用一個維作為時間或深度，并且另一個維作為空間位置(偏移)或角度而創(chuàng)建的2D陣列1502。時間或深度維通常密集地采樣，從而不會混淆，然而由于沿著數(shù)據(jù)的空間位置(偏移)或角度維的不充足采樣，混淆有可能發(fā)生。在其他實施方案中，不同類型的分組可能創(chuàng)建供處理的三維或更高維陣列。
為了變換數(shù)據(jù)，拉冬變換的時差軌道使用數(shù)據(jù)中事件的時差并考慮計算效率來選擇1602。時間軌道的常見選擇是線性的和拋物線的，如圖15b和15c中所示。其他時間軌道，例如雙曲線或更復雜的軌道也可以選擇。
在拉冬變換過程中，數(shù)據(jù)在良好采樣的維(時間或深度)上變換到頻域1605。頻率ω處拉冬變換的輸入數(shù)據(jù)向量標記為d(x，ω)，簡寫為d。數(shù)據(jù)按通常表示為源和接收器之間的距離(偏移)的空間位置x來索引。數(shù)據(jù)向量d可以表示圖15a中所示來自整個集合或來自局部(時間偏移)數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)1501。與局部數(shù)據(jù)窗口中的處理相關的特定問題在下面名稱為“在局部數(shù)據(jù)窗口中分離信號和噪聲的準則”的章節(jié)中討論。
頻率ω處的拉冬變換的結果是向量m(q，ω)，或簡寫為m，也稱作模型向量。m的元素按定義拉冬變換的所選時差軌道的參數(shù)q來索引。在拋物線拉冬變換的情況下，參數(shù)q解釋為零偏移處的拋物線的曲率。通常，輸入到變換的數(shù)據(jù)是2D區(qū)域。但是，在本發(fā)明的一些實施方案中使用的拉冬變換方法的描述可適用于更高維的數(shù)據(jù)，在這些情況下，曲率參數(shù)不再是標量，而是向量。
拉冬變換是將數(shù)據(jù)和模型向量相聯(lián)系的線性變換。模型和數(shù)據(jù)向量之間的關系可以通過方程1(Beylkin，1987)用矩陣形式來表示d＝Am 方程(1)
其中，A是大小為(M，N)的矩陣，M是數(shù)據(jù)向量d中元素(復標量)的個數(shù)，而N是模型向量m中元素的個數(shù)。
拉冬變換可以定義為方程(1)中給出的線性方程系統(tǒng)的解。為了保證線性方程(1)的系統(tǒng)具有唯一且穩(wěn)定的解，通常定義與方程(1)相關的目標函數(shù)J(m)，它是正則化項和數(shù)據(jù)擬合項的和J(m)＝mHW-1m+(d-Am)H(d-Am) 方程(2)其中，上標H表示向量或矩陣的共軛轉置，而W-1是正則化矩陣。
W-1的最常見選擇是沿著對角線具有恒定元素的對角線矩陣，例如W-1＝αI，其中I是N×N單位矩陣。正則化的這一選擇與常規(guī)拉冬變換相關聯(lián)，并被稱作“阻尼最小二乘法”。它提供穩(wěn)定的解，但是需要非混淆的大孔徑輸入數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一種實施方案中，正則化權通過沿著偏移軸計算外觀測量來得到1603S(p，ω)＝|AH(p，ω)d(ω)|α/(|d(ω)|α+ε(ω)) 方程(3)其中，AH是A的共軛轉置矩陣；數(shù)據(jù)向量d(ω)可以包含來自整個集合或來自集合的局部時間偏移窗口的數(shù)據(jù)；α是用來削尖外觀的參數(shù)；而ε是穩(wěn)定化和/或歸一化因子。矩陣A的共軛轉置根據(jù)時差軌道來定義，并對數(shù)據(jù)施加適當?shù)南嘁啤?br> 然后，外觀測量可以使用標準加權平均方法(Marple，1987)，在頻率范圍上平滑，由此對角線權矩陣W計算為W(p，ω0)＝∑kαkS(p，ωk)/∑kαk方程(4)其中，系數(shù)αk取決于正用于平滑的頻率數(shù)，而不是取決于ω0，ω1等的實際頻率值。系數(shù)αk的常見選擇是恒定的、三角的和高斯型的權。外觀測量在其上平滑的頻率的范圍優(yōu)選地是寬頻帶，并且包括高頻。本領域技術人員已知的其他類型的平滑函數(shù)可以用來得到基于外觀的對角線權矩陣。
另外，類似于地震數(shù)據(jù)處理中的標準操作，外觀測量可以通過在少量相鄰CMP位置上空間平均化，或者通過濾去低于閾值的外觀值來過濾，以提高穩(wěn)定性。
一旦地震數(shù)據(jù)已使用高分辨率拉冬變換來變換，被變換數(shù)據(jù)的信號和噪聲區(qū)域可以分離(也稱作凈噪)1605。分離這些區(qū)域的方法在本領域是已知的。最簡單的方法是手動選擇信號和噪聲區(qū)域之間的劃分幾何(凈噪函數(shù))，并且將幾何一側的數(shù)據(jù)移走。如果地震數(shù)據(jù)分離成局部窗口，那么凈噪可以通過在標題為“自局部數(shù)據(jù)窗口的變換的信號噪聲分離(凈噪)的有效實現(xiàn)”的章節(jié)中描述的方法來實現(xiàn)。
一旦噪聲已被抑止，地震數(shù)據(jù)使用逆高分辨率拉冬變換來再變換1607。然后，地震數(shù)據(jù)可以表示為有形的表示，例如計算機打印輸出或顯示，或者在向用戶顯示或提交之前進一步處理1608。
在本發(fā)明的不同實施方案中，計算機或計算機系統(tǒng)中的軟件可以用來實施本發(fā)明中給出的和本領域中已知的高分辨率拉冬變換。
拋物線拉冬變換在NMO修正之后，依賴于具有拋物線時差和恒定幅度的數(shù)據(jù)中的事件。但是，實際上，數(shù)據(jù)中的時差軌道是復雜的，不一定是拋物線的。在本發(fā)明的另一種實施方案中，復雜的時差軌道可以通過局部拋物線段的組合來很好地逼近。下面的討論涉及拋物線，但是適用于通常用于拉冬變換的任何段。
局部數(shù)據(jù)窗口通過將數(shù)據(jù)的每個維分成覆蓋該維的整個范圍的段來定義。拋物線拉冬變換可以應用于每個局部窗口中的數(shù)據(jù)。當在每個局部窗口中應用拋物線拉冬變換時，拋物線時差和恒定幅度假設比在該維的整個范圍上能更好地滿足。不像常規(guī)拉冬變換，高分辨率拋物線拉冬變換能夠把局部窗口中的信號和噪聲數(shù)據(jù)分離。使用在局部窗口上很好地逼近復雜軌道的拋物線段，信號和噪聲分離可以根據(jù)復雜時差軌道來有效地表達。通過模擬復雜的時差軌道，選擇數(shù)據(jù)中所希望特征的準則可以更加有效。
圖7說明具有不是很好聚焦給在整個偏移范圍上計算的拋物線拉冬變換的剩余雙曲線時差的地震事件。當將偏移范圍分裂成三個部分并且在每個部分上分別計算拋物線拉冬變換時，每個變換被很好地聚焦，如圖9中所示。
但是注意到，圖9中偏移范圍相關變換的每個將雙曲線聚焦于模型空間中稍微不同的位置。在每個偏移窗口中的最佳擬合拋物線具有稍微不同的參數(shù)(曲率和零偏移時間)。這一觀測意味用來分離變換域中的事件的靜噪函數(shù)也作為用于計算變換的數(shù)據(jù)的偏移范圍的函數(shù)而變化。
為了管理靜噪?yún)?shù)隨偏移的變化，我們引入下面的方法。首先，以包含零偏移的窗口的靜噪函數(shù)q(τ，x＝0)開始。在給定零偏移時間τ，由q0表示的相應的靜噪位置q0＝q(τ，x＝0)。參數(shù)(τ，q0)定義拋物線t＝τ+q0x2/xmax2，以及具有與拋物線相同的零偏移時間和零偏移曲率的雙曲線θ2＝τ2+2q0τx2/xmax2方程(4)那么，偏移窗口之間的靜噪關系為qref＝q0*τ/θ(τ，xref) 方程(5)其中，qref是與偏移xref關聯(lián)并對應于偏移時間τ的數(shù)據(jù)窗口的期望靜噪位置。時差參數(shù)qref通過在位置xref處匹配拋物線(τ，qref)和雙曲線(τ，q0)的斜率來獲得。
一般地說，上述過程定義與全局信號噪聲分離準則一致的并且根據(jù)復雜的(例如雙曲線)靜噪函數(shù)來表示的局部信號噪聲分離準則。關于現(xiàn)有技術的新特征是使用全局信號噪聲分離準則的時差軌道(例如，雙曲線)，它并不是用于拉冬變換計算的時差軌道(例如，拋物線)中的一部分。這一新特征為信號噪聲分離增添適應性和改進的準確性，同時了保持計算效率。實際上，改進的信號噪聲分離可以改善地震數(shù)據(jù)中所希望特征的分離。
在本發(fā)明的另一種實施方案中，數(shù)據(jù)域(x-t)中和拉冬變換域(q，τ)中的窗口之間的最佳時移可以被計算，如圖8中所示。
考慮由時間間隔[t1，t2]和偏移間隔[x1，x2]定義的時間偏移窗口，并且假設xref是窗口的適當參考偏移(典型地中心偏移)。對于給定的q值，跨越窗口內(nèi)的參考偏移的拋物線的零偏移時間處于間隔[τ1，τ2]中，其中τ1＝t1-Δτ(q)，并且τ2＝t2-Δτ(q)，其中Δτ(q)＝qxref2/xmax2。可以看到，τ中的最佳窗口比t中的要早時移Δτ(q)(對于正的q)。注意到，時移在q中是線性的，因此t-x中的矩形窗口在τ-q中由平行四邊形來表示。當q和xref很大，時移Δτ可以明顯地比時域中的窗口長度要長。
因為頻域中的處理意味著數(shù)據(jù)和模型兩者都是周期性的，具有周期t2-t1，模型總是有效地定義，因此我們僅從該模型中選擇適當?shù)?平行四邊形)窗口，已知時移Δτ(q)。實際上，這里所描述的過程允許使用周期邊界條件來有效地計算變換，當實施信號噪聲分離時，就好像邊界條件是在輸入數(shù)據(jù)間隔[t1，t2]外的零值(優(yōu)選描述)。
為了說明本發(fā)明的實施方案，圖1b的合成(加上隨機噪聲)已被顯示。對于具有附加噪聲的數(shù)據(jù)的情況下，結果顯示在圖5a到5e中?；谕庥^的權在70Hz到90Hz的頻率范圍中得到，并假設在整個頻率上是恒定的。由于更準確的權，主量和多量的分離現(xiàn)在被改善了。在變換域的邊緣處沒有高值。
圖6是圖4b和5b中的結果的放大比例顯示。它清楚地說明當使用基于外觀的權(圖6b)而不是遞歸更新的權(圖6a)時，主量和多量改善的分離。
該實例的現(xiàn)場數(shù)據(jù)是CMP集合(圖10a)，具有100m軌跡間距和大約6km的最大偏移。常規(guī)拉冬變換的結果(圖10b到10f)說明遇到的常見問題變換域中差的聚焦，變換域邊緣處顯著的能量，變換中和數(shù)據(jù)域中混疊的人為信號。
本發(fā)明的結果在圖12b到12f中顯示。相應的基于外觀的權在圖13a中顯示。正如所料，與常規(guī)拉冬變換的結果(圖10b)相比，混淆和變換人為信號減少，并且估計的主事件(圖12b)被改善。
使用權的遞歸更新的高分辨率拉冬變換的結果在圖11a到11f中顯示，相應的權在圖13b中顯示。這些結果并不像用基于外觀的權所獲得結果一樣好。這在圖11f(變換域)和11b(估計主量)中尤其明顯，其中在變換域邊緣處的一些混淆能量和人為信號現(xiàn)在再次可見，并可能與由遞歸方法(圖13b)估計的次最佳權有關。
本發(fā)明的許多實施方案已經(jīng)描述。然而，應當明白，可以不背離本發(fā)明的本質和范圍而做各種修改。因此，其他實施方案處于下面的權利要求的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種處理地震數(shù)據(jù)的方法，包括確定在地震數(shù)據(jù)上使用的高分辨率拉東變換，包括使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換；以及使用高分辨率拉東變換來處理地震數(shù)據(jù)，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征；以及提供所處理的地震數(shù)據(jù)的有形表示。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中地震數(shù)據(jù)的外觀測量包括沿著地震數(shù)據(jù)一個維的外觀測量。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其中地震數(shù)據(jù)分成二維陣列，其包括選自由時間和深度構成的組中的一個維，以及選自由空間表面位置和角度構成的組中的第二個維。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其中地震數(shù)據(jù)分成多維陣列，其包括選自由時間和深度構成的組中的一個維，以及選自由空間表面位置和角度構成的組中的多個維。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其中地震數(shù)據(jù)的處理還包括使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量，在地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉東變換；分離被拉東變換的地震數(shù)據(jù)中的第一區(qū)域和第二區(qū)域；以及在分離的、被拉東變換的地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉東變換的逆。
6.根據(jù)權利要求4的方法，其中第一區(qū)域是信號區(qū)域，并且第二區(qū)域是噪聲區(qū)域。
7.根據(jù)權利要求2的方法，其中地震數(shù)據(jù)的維包括地震數(shù)據(jù)的多個維。
8.根據(jù)權利要求2的方法，其中地震數(shù)據(jù)的維包括頻域。
9.根據(jù)權利要求1的方法，其中使用高分辨率拉東變換處理地震數(shù)據(jù)以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征還包括通過多個段來逼近復雜的時差軌道；將地震數(shù)據(jù)分成與該多個段一致的多個局部數(shù)據(jù)窗口；以及在每個局部數(shù)據(jù)窗口上執(zhí)行高分辨率拉東變換，以增強與該多個段一致的地震數(shù)據(jù)的所希望特征。
10.根據(jù)權利要求9的方法，其中在每個局部數(shù)據(jù)窗口上執(zhí)行高分辨率拉東變換還包括步驟用周期邊界條件來計算變換，以及通過使用模型分量之間的已知時移，施加與零值邊界條件一致的信號噪聲分離。
11.根據(jù)權利要求1的方法，其中使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換還包括計算正則化矩陣，這包括將時差軌道所確定的相移施加到地震數(shù)據(jù)上。
12.根據(jù)權利要求1的方法，其中使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換還包括沿著時差軌道歸一化堆疊功率(stackpower)，以獲得外觀測量。
13.根據(jù)權利要求1的方法，其中使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換還包括削尖外觀測量。
14.根據(jù)權利要求1的方法，其中使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換還包括在地震數(shù)據(jù)的第二維上平滑外觀測量。
15.根據(jù)權利要求14的方法，其中地震數(shù)據(jù)的第二維包括選自空間位置和角度的維。
16.一種處理地震數(shù)據(jù)的方法，包括確定在地震數(shù)據(jù)上使用的高分辨率拉東變換，包括使用沿著地震數(shù)據(jù)一個維的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換，其中該地震數(shù)據(jù)的維包括頻域；使用高分辨率拉東變換來處理地震數(shù)據(jù)，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征，其中處理地震數(shù)據(jù)包括使用外觀，在地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉東變換；分離被拉東變換的地震數(shù)據(jù)中的信號區(qū)域和噪聲區(qū)域；以及在分離的、被拉東變換的地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉東變換的逆；以及提供所處理的地震數(shù)據(jù)的有形表示。
17.一種用于處理地震數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，包括計算機，其中該計算機包括存儲器和處理器；以及駐留于計算機存儲器中的可執(zhí)行軟件，其中該軟件可用處理器運行以便確定在地震數(shù)據(jù)上使用的高分辨率拉東變換，包括使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化高分辨率拉東變換；以及使用高分辨率拉東變換來處理地震數(shù)據(jù)，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征。
18.根據(jù)權利要求17的計算機系統(tǒng)，其中使用高分辨率拉東變換來處理地震數(shù)據(jù)還包括使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量，在地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉東變換；分離被拉東變換的地震數(shù)據(jù)的第一區(qū)域和第二區(qū)域；以及在分離的、被拉東變換的地震數(shù)據(jù)上執(zhí)行高分辨率拉東變換的逆。
19.根據(jù)權利要求17的計算機系統(tǒng)，其中使用高分辨率拉東變換來處理地震數(shù)據(jù)還包括用多個段來逼近復雜的時差軌道；將地震數(shù)據(jù)分成與該多個段一致的多個局部數(shù)據(jù)窗口；以及在每個局部數(shù)據(jù)窗口上執(zhí)行高分辨率拉東變換，以增強與該多個段一致的地震數(shù)據(jù)的所希望特征。
20.一種用于處理地震數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)，包括計算機，其中該計算機包括存儲器和處理器；以及一種裝置，其在計算機上使用高分辨率拉東變換和地震數(shù)據(jù)的外觀測量來處理地震數(shù)據(jù)，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種處理地震數(shù)據(jù)的方法和計算機系統(tǒng)。高分辨率拉東變換被定義在地震數(shù)據(jù)上使用。高分辨率拉東變換使用地震數(shù)據(jù)的外觀測量來正則化。地震數(shù)據(jù)使用高分辨率拉東變換來處理，以增強地震數(shù)據(jù)的所希望特征。所處理的地震數(shù)據(jù)的有形表示被給出。地震的外觀測量可以包括沿著地震數(shù)據(jù)一個維的外觀測量。
文檔編號G01V1/36GK1656389SQ03811918
公開日2005年8月17日 申請日期2003年5月19日 優(yōu)先權日2002年5月24日
發(fā)明者伊恩·穆爾, 克萊門特·克斯托夫, 戴維·英斯特 申請人:維斯特恩格科地震控股有限公司