本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種去除虛反射干擾的方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著地震勘探技術(shù)的發(fā)展，海上油氣勘探的難度和深度也越來越大，對(duì)地震資料的信噪比和分辨率要求也越來越高。海上拖纜采集技術(shù)，把檢波器固定在拖纜上，可以獲得高分辨率的三維地震數(shù)據(jù)。具體的，海上拖纜采集技術(shù)可以是把固定排列的檢波器固定在拖纜上接收地震波，同一艘航船拖拽氣槍震源進(jìn)行地震波激發(fā)?？梢酝ㄟ^全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，簡稱為GPS)或者基于海岸的無線電定位來提供炮船的精確位置，同時(shí)也要對(duì)拖纜上檢波器的位置進(jìn)行精確定位以及記錄。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，氣槍震源發(fā)出的一個(gè)反射地震子波從震源位置到達(dá)海底，通過海底這個(gè)強(qiáng)反射界面來反射這個(gè)地震子波。反射后的地震子波繼續(xù)向上前進(jìn)，到達(dá)拖纜位置的檢波器處，檢波器感應(yīng)并記錄下這個(gè)反射地震子波，這是第一次反射波，是地震數(shù)據(jù)中的有效反射信號(hào)。這個(gè)反射地震子波繼續(xù)向上前進(jìn)達(dá)到海面，由于海面是一個(gè)較強(qiáng)的反射界面，該反射地震子波向上傳播到海面時(shí)會(huì)受到海面的反射，從而將改變傳播方向向下傳播，再次到達(dá)拖纜中的檢波器，拖纜中的檢波器將再次感應(yīng)并記錄下這個(gè)反射地震子波。通過海平面反射向下傳播并由檢波器記錄下的反射地震子波在第二次到達(dá)檢波器時(shí)的波場即為海平面接收點(diǎn)虛反射多次波。海平面虛反射多次波不但干涉了地震數(shù)據(jù)中的有效反射信號(hào)，而且會(huì)造成地震反射子波產(chǎn)生非常深的頻率凹陷。

目前，可以通過常規(guī)的反褶積等技術(shù)來消除海平面虛反射多次波產(chǎn)生的噪聲干擾。然而，采用反褶積很難完全消除海水地震數(shù)據(jù)中海平面虛反射多次波的噪聲干擾，也難以完全恢復(fù)虛反射多次波噪聲干擾產(chǎn)生的頻率凹陷。也可以采用傾斜拖纜、上下拖纜和雙檢拖纜等處理方法來去除海平面虛反射噪聲干擾。然而，這些方法都只能部分地恢復(fù)虛反射產(chǎn)生的頻率凹陷，無法完全恢復(fù)地震子波頻譜的損失，尤其是低頻損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種去除虛反射干擾的方法和裝置，從而可以消除地震數(shù)據(jù)中海平面產(chǎn)生的虛反射多次波干擾影響，以達(dá)到提高海上工區(qū)內(nèi)地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率的目的。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種去除虛反射干擾的方法，可以包括：獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)；獲取所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離；根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子；根據(jù)所述偏移距因子，按照預(yù)設(shè)的虛反射延遲時(shí)間的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間；根據(jù)所述延遲時(shí)間，按照預(yù)設(shè)的去除虛反射的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子；根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，在確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值之后，所述方法還可以包括：將所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值從頻域轉(zhuǎn)換至?xí)r域，得到所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的時(shí)域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值，可以包括：根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子的乘積來確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以按照以下公式根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值：

Y_n[k]＝S_n[k]H_n[k]

其中，Y_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值，k＝1,2,3,…,NL，k表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)順序號(hào)，NL表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，S_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)，H_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子，可以包括：所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離之比的平方與第一預(yù)設(shè)參數(shù)相乘后，所得到的乘積與第二預(yù)設(shè)參數(shù)相加，將相加后的結(jié)果取方根，根據(jù)取方根后的值來確定所述偏移距因子。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以按照以下公式確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子：

其中，α表示所述偏移距因子，x_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)或接收點(diǎn)到震源的距離，d表示所述海平面至海底反射界面的距離。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述偏移距因子，按照預(yù)設(shè)的虛反射延遲時(shí)間的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間，可以包括：將所述各個(gè)檢波點(diǎn)到海平面的距離和海水速度之比與所述偏移距因子相乘后，所得到的乘積和第三預(yù)設(shè)參數(shù)相乘，根據(jù)相乘后的值來確定所述延遲時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以按照以下公式確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間：

其中，τ_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間，V表示海水速度，z_r表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到海平面的距離。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述延遲時(shí)間，按照預(yù)設(shè)的去除虛反射的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子，可以包括：計(jì)算所述各個(gè)檢波點(diǎn)的虛反射算子頻譜；根據(jù)所述虛反射算子頻譜的倒數(shù)來確定所述算子。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以按照以下公式確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子：

其中，

其中，Δt表示地震數(shù)據(jù)在時(shí)域中的采樣時(shí)間間隔，r表示海平面反射系數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述海平面反射系數(shù)r的取值范圍為-1≤r≤-0.8。

在一個(gè)實(shí)施例中，獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)，可以包括：獲取各個(gè)檢波點(diǎn)在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)，并將所述在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)變換至頻域，得到在頻域中的地震數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種去除虛反射干擾的裝置，可以包括：地震數(shù)據(jù)獲取模塊，可以用于獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)；因子確定模塊，可以用于獲取所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離；根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子；延遲時(shí)間確定模塊，可以用于根據(jù)所述偏移距因子，按照預(yù)設(shè)的虛反射延遲時(shí)間的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間；算子確定模塊，可以用于根據(jù)所述延遲時(shí)間，按照預(yù)設(shè)的去除虛反射的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子；頻域值確定模塊，可以用于根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中去除虛反射的算子之后，根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。利用所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子；根據(jù)所述偏移距因子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的時(shí)間；根據(jù)所述時(shí)間，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子的方法，不但恢復(fù)了地震數(shù)據(jù)在頻域中的低頻成分，同時(shí)也恢復(fù)了高頻成分，有效拓寬了有效頻帶，提高了地震數(shù)據(jù)的分辨率和信噪比。采用該計(jì)算方法的計(jì)算量較小、計(jì)算速度較快，可以有效地去除海平面虛反射多次波的噪聲干擾。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N去除虛反射干擾的方法流程圖；

圖2是本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶摲瓷涠啻尾ǖ膫鞑ヂ窂绞疽鈭D；

圖3是本申請(qǐng)?zhí)峁┑耐ㄟ^去除虛反射干擾的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾的方法流程圖；

圖4(a)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾前原始的共炮點(diǎn)道集中第一炮數(shù)據(jù)示意圖；

圖4(b)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛干擾后共炮點(diǎn)道集中第一炮數(shù)據(jù)示意圖；

圖5(a)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾前原始的共炮點(diǎn)道集中第一炮振幅譜示意圖；

圖5(b)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛干擾后共炮點(diǎn)道集中第一炮振幅譜示意圖；

圖6(a)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾前共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)示意圖；

圖6(b)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾后共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)示意圖；

圖7(a)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾前共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)的振幅譜示意圖；

圖7(b)是本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜コ摲瓷涓蓴_的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾后共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)的振幅譜示意圖；

圖8是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N去除虛反射干擾的裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

考慮到采用現(xiàn)有的方法來消除海平面虛反射多次波產(chǎn)生的噪聲干擾時(shí)，只能部分地恢復(fù)虛反射產(chǎn)生的頻率凹陷，無法完全恢復(fù)地震子波頻譜的損失的缺陷，發(fā)明人提出了通過直接計(jì)算虛反射去除算子，來消除地震數(shù)據(jù)中海平面強(qiáng)反射界面產(chǎn)生的接收點(diǎn)虛反射多次波干擾影響，以提高地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率的方法，具體的，如圖1所示，可以包括以下步驟：

步驟101：獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)。

在本實(shí)施例中，獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)可以包括：獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)，并將在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)變換至頻域，可以得到在頻域中的地震數(shù)據(jù)。其中，在本申請(qǐng)所述檢波點(diǎn)也可以稱為接收點(diǎn)。即，上述獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)可以等同于獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)接收點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)。

具體的，可以利用海上拖纜采集技術(shù)，將檢波器固定在拖纜上來采集地震數(shù)據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中也可以采用其他方法采集地震數(shù)據(jù)，本申請(qǐng)對(duì)此不作限定。

進(jìn)一步地，可以對(duì)海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)所采集到的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。其中，所述預(yù)處理可以是為地震數(shù)據(jù)設(shè)置標(biāo)簽、定義地震數(shù)據(jù)的觀測系統(tǒng)、對(duì)采集到的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行速度分析等處理。在本實(shí)施例中，在進(jìn)行地震數(shù)據(jù)預(yù)處理的過程中，可以將采集到的地震道數(shù)據(jù)按照SEGY、CGG和grisys等任意一種文件格式進(jìn)行保存。

在獲取工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)之后，可以按照以下公式對(duì)檢波點(diǎn)所接收到的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉變換，從而可以達(dá)到將時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至頻域的目的。具體來說，可以按照以下公式得到各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)：

其中，W_NL＝e^-j2π/NL

其中，s_n[i]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)，i＝1,2,3,…,ML，i表示地震數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)順序號(hào)，ML表示地震數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，k＝1,2,3,…,NL，k表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)順序號(hào)，NL表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)。

步驟102：獲取所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離；根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子。

步驟103：根據(jù)所述偏移距因子，按照預(yù)設(shè)的虛反射延遲時(shí)間的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間。

虛反射是多次反射中的一種，可以指由爆炸點(diǎn)向上傳播，在遇到低速帶底面或者地面之后，又向下反射傳播，最后又從下面的反射界面再反射至地面的現(xiàn)象。因此，虛反射常和一次反射相伴隨(故又可以稱為伴隨波)，或者和一次反射的尾部混合在一起，或者形成單獨(dú)的波。

進(jìn)一步的，對(duì)于海平面虛反射而言，反射地震子波從震源位置到達(dá)海底，由于海底是一個(gè)強(qiáng)反射界面，它會(huì)反射這個(gè)地震子波。反射子波繼續(xù)向上前進(jìn)到達(dá)拖纜位置的檢波器處，檢波器感應(yīng)并記錄這個(gè)反射地震子波，這是一次反射波，是地震數(shù)據(jù)中的有效反射信號(hào)。這個(gè)反射地震子波繼續(xù)向上前進(jìn)到達(dá)海面，由于海面是一個(gè)較強(qiáng)的反射界面，該反射地震子波受到海面的反射，改變方向向下傳播后，再次到達(dá)拖纜中的檢波器，此時(shí)檢波器再次感應(yīng)并記錄下這個(gè)反射地震子波，而這個(gè)通過海平面反射向下傳播并由檢波器記錄下的反射地震子波是無效反射信號(hào)，即海平面接收點(diǎn)虛反射多次波。海平面虛反射多次波是海上工區(qū)內(nèi)地震勘探數(shù)據(jù)中最大的噪聲干擾。在本申請(qǐng)中所描述的去除虛反射干擾可以指的是海平面虛反射多次波所造成的噪聲干擾。

在本申請(qǐng)中，可以將同一檢波點(diǎn)所接收到的來自同一震源的一次反射波和虛反射多次波之間的時(shí)間間隔稱為該檢波點(diǎn)虛反射延遲的時(shí)間。

在獲取各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離之后，可以根據(jù)各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離之比的平方與第一預(yù)設(shè)參數(shù)相乘后，所得到的乘積與第二預(yù)設(shè)參數(shù)相加，將相加后的結(jié)果取方根，根據(jù)取方根后的值來確定所述偏移距因子。在確定所述偏移距因子之后，可以將所述各個(gè)檢波點(diǎn)到海平面的距離和海水速度之比與所述偏移距因子相乘后，所得到的乘積和第三預(yù)設(shè)參數(shù)相乘，根據(jù)相乘后的值來確定所述延遲時(shí)間。

其中，所述第一預(yù)設(shè)參數(shù)、所述第二預(yù)設(shè)參數(shù)和所述第三預(yù)設(shè)參數(shù)可以是一個(gè)實(shí)數(shù)，所述方根可以是平方根、立方根等，本申請(qǐng)對(duì)此均不作限定。

下面通過一個(gè)具體的實(shí)施例來說明所述延遲時(shí)間的確定方法。

根據(jù)如圖2所示的虛反射多次波的傳播路徑示意圖，可以按照以下方法來獲取工區(qū)內(nèi)第n個(gè)檢波點(diǎn)的虛反射延遲的延遲時(shí)間：

其中，表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的虛反射時(shí)間，表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的一次反射時(shí)間，τ_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的時(shí)間。

對(duì)于如圖2所示的虛反射多次波的傳播路徑示意圖而言，d表示海平面到地下反射界面的距離，z_s表示海平面到震源水平面的距離，z_r表示海平面到檢波點(diǎn)水平面的距離，x_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)或接收點(diǎn)到震源的距離，V表示海水速度。

震源到第n個(gè)檢波點(diǎn)的一次反射時(shí)間可以表示為：

震源到第n個(gè)檢波點(diǎn)的虛反射時(shí)間可以表示為：

對(duì)于深海拖纜數(shù)據(jù)而言，海平面到地下反射界面的距離d遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于海平面到震源水平面的距離z_s和海平面到檢波點(diǎn)水平面的距離z_r，因此：

則：

震源到第n個(gè)檢波點(diǎn)的虛反射延遲的延遲時(shí)間τ_n可以表示為：

可以定義偏移距偏移距因子：

則：第n個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間τ_n可以表示為：

即，在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過偏移距因子，按照上述虛反射延遲時(shí)間的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間。

步驟104：根據(jù)所述延遲時(shí)間，按照預(yù)設(shè)的去除虛反射的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子。

在得到各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間后，可以根據(jù)確定后的延遲時(shí)間，計(jì)算所述各個(gè)檢波點(diǎn)的虛反射算子頻譜；再根據(jù)所述虛反射算子頻譜的倒數(shù)來確定所述算子。

下面通過一個(gè)具體的實(shí)施例來說明所述算子的確定方法。

作為一次反射延遲的伴隨反射，虛反射會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)地震道中。虛反射可以包括：震源虛反射和接收點(diǎn)虛反射。震源虛反射是由向下移動(dòng)的一次反射能量的二次震源產(chǎn)生的，而這個(gè)一次反射是由向上移動(dòng)的能量產(chǎn)生的；接收點(diǎn)虛反射是由向上移動(dòng)的一次反射能量的二次震源產(chǎn)生的，而這個(gè)一次反射是由向下移動(dòng)的能量產(chǎn)生的。使用最小相位脈沖來模擬虛反射，在時(shí)域中可以表示為：

S_n(t)＝R_n(t)+rR_n(t-τ_n)

其中，S_n(t)表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的包含一次反射和虛反射的地震道，R_n(t)表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的一次反射地震道，t表示地震數(shù)據(jù)的傳播時(shí)間，r表示海平面反射系數(shù)，τ_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的時(shí)間。

進(jìn)一步的，海平面反射系數(shù)的取值范圍可以為：-1≤r≤-0.8。

將上述時(shí)域內(nèi)的虛反射轉(zhuǎn)換至頻域，可以表示為：

其中，S(f)表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的包含一次反射和虛反射的地震道頻譜，R(f)表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的一次反射地震道頻譜，f表示頻率。

則，虛反射算子在頻域中，可以表示為：

進(jìn)一步的，其功率譜可以表示為：

A(f)＝1+r²+2r cos2πfτ_n

當(dāng)頻率時(shí)，功率譜有最小值A(chǔ)_min＝1+r²+2r，其中，k＝1,2,3,…,NL，此時(shí)頻率值稱為第(k+1)個(gè)凹陷頻率。

當(dāng)海平面作為反射界面時(shí)，海平面反射系數(shù)r＝-1。這樣，去除虛反射的算子可以表示為：

將該方程進(jìn)行離散化，可以得到去除虛反射的算子H_n[k]：

其中，

其中，Δt表示地震數(shù)據(jù)在時(shí)域中的采樣時(shí)間間隔，r表示海平面反射系數(shù)。

在本實(shí)施例中，可以從系統(tǒng)中保存的預(yù)處理數(shù)據(jù)中讀取所需要的Δt、NL等地震數(shù)據(jù)來求取去除虛反射的算子。

步驟105：根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值。

在得到所述算子之后，可以根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子的乘積來確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，在確定各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)以及各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中去除虛反射的算子之后，可以按照以下公式確定各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值：

Y_n[k]＝S_n[k]H_n[k]

其中，Y_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值，k＝1,2,3,…,NL，k表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)順序號(hào)，NL表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，S_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)，H_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子。

將第n個(gè)檢波點(diǎn)所接收到的地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的頻域值和第n個(gè)檢波點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的去除虛反射的算子代入上述公式，可以得到第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。對(duì)海上工區(qū)內(nèi)每個(gè)檢波點(diǎn)進(jìn)行上述計(jì)算即可得到海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。

在本實(shí)施例中，可以采用傅里葉逆變換將所得到的各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值轉(zhuǎn)換至?xí)r域，從而可以得到各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的時(shí)域值。具體的，可以采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

其中，W_NL＝e^-j2π/NL

其中，y_n[m]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的時(shí)域值，k＝1,2,3,…,NL，k表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)順序號(hào)，NL表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，m＝1,2,3,…,ML，m表示地震數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)順序號(hào)，ML表示地震數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，Y_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。

下面結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)上述去除虛反射干擾的方法進(jìn)行具體說明，在本實(shí)施例中，通過上述去除虛反射干擾的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾。然而值得注意的是，該具體實(shí)施例僅是為了更好地說明本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

具體的，對(duì)該深海采集數(shù)據(jù)時(shí)，拖纜的沉放深度為9.5m，拖纜總長為6000m，工作道數(shù)為480道，覆蓋次數(shù)為60次，道間距為12.5m，槍沉放深度為7.5m，炮點(diǎn)間隔為50m，炮點(diǎn)深度為7.5m，海水速度為1500m/s。數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間間隔是2ms，最大頻率為250Hz。

如圖3所示，通過上述去除虛反射干擾的方法去除某深海拖纜采集數(shù)據(jù)的虛反射干擾可以包括以下步驟：

步驟301：獲取某深海中各個(gè)檢波點(diǎn)采集到的地震數(shù)據(jù)，利用傅里葉變換將時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)變換至頻域，得到各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)。

步驟302：計(jì)算某深海中各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的虛反射去除算子。

具體的，可以按照以下公式確定各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中去除虛反射的算子：

其中，

其中，H_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中去除虛反射的算子，k＝1,2,3,…,NL，k表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，NL表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，x_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離，d表示海平面到海底反射界面的距離，V表示海水速度，z_r表示海平面到第n個(gè)檢波點(diǎn)的距離，Δt表示地震數(shù)據(jù)在時(shí)域中的采樣時(shí)間間隔，r表示海平面反射系數(shù)。

步驟303：根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。

具體的，可以按照以下公式根據(jù)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)和虛反射去除算子，確定各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值：

Y_n[k]＝S_n[k]H_n[k]

其中，Y_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值，S_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)。

步驟304：將所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值從頻域轉(zhuǎn)換至?xí)r域，得到所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的時(shí)域值。

具體的，可以采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

其中，W_NL＝e^-j2π/NL

其中，y_n[m]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的時(shí)域值，m＝1,2,3,…,ML，m表示地震數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)順序號(hào)，ML表示地震數(shù)據(jù)的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，Y_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。

圖4(a)所示為去除虛反射干擾前原始的共炮點(diǎn)道集中第一炮數(shù)據(jù)示意圖，圖4(b)所示為去除虛反射干擾后的共炮點(diǎn)道集中第一炮數(shù)據(jù)示意圖；圖5(a)所示為去除虛反射干擾前原始的共炮點(diǎn)道集中第一炮振幅譜示意圖，圖5(b)所示為去除虛反射干擾后的共炮點(diǎn)道集中第一炮振幅譜示意圖；圖6(a)所示為去除虛反射干擾前共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)示意圖，圖6(b)所示為去除虛反射干擾后共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)示意圖；圖7(a)所示為去除虛反射干擾前共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)的振幅譜示意圖，圖7(b)所示為去除虛反射干擾后共中心點(diǎn)道集疊加數(shù)據(jù)的振幅譜示意圖。

分別對(duì)比圖4(a)、圖4(b)以及圖6(a)、圖6(b)可知：圖4(b)相較于圖4(a)、圖6(b)相較于圖6(a)數(shù)據(jù)更加完整，即采用本發(fā)明的去除接收點(diǎn)虛反射技術(shù)可以有效消除采集到的深海拖纜數(shù)據(jù)中海平面產(chǎn)生的虛反射多次波干擾，提高拖纜數(shù)據(jù)信噪比。圖5(b)相較于圖5(a)、圖7(b)相較于圖7(a)在高頻和低頻部分的數(shù)據(jù)均更加完整，即采用本發(fā)明的去除虛反射干擾技術(shù)不但恢復(fù)了深海拖纜數(shù)據(jù)中的低頻頻率成分，還恢復(fù)了高頻頻率成分，有效拓寬了有效頻帶，提高了拖纜地震數(shù)據(jù)分辨率。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種去除虛反射干擾的裝置，如下面的實(shí)施例所述。由于去除虛反射干擾的裝置解決問題的原理與去除虛反射干擾的方法相似，因此去除虛反射干擾的裝置的實(shí)施可以參見去除虛反射干擾的方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的，術(shù)語“單元”或者“模塊”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實(shí)施例所描述的裝置較佳地以軟件來實(shí)現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。圖8是本發(fā)明實(shí)施例的去除虛反射干擾的裝置的一種結(jié)構(gòu)框圖，如圖8所示，可以包括：地震數(shù)據(jù)獲取模塊801、因子確定模塊802、延遲時(shí)間確定模塊803、算子確定模塊804、頻域值確定模塊805，下面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

地震數(shù)據(jù)獲取模塊801，可以用于獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)；

因子確定模塊802，可以用于獲取所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離；根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子；

延遲時(shí)間確定模塊803，可以用于根據(jù)所述偏移距因子，按照預(yù)設(shè)的虛反射延遲時(shí)間的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間；

算子確定模塊804，可以用于根據(jù)所述延遲時(shí)間，按照預(yù)設(shè)的去除虛反射的計(jì)算方法確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子；

頻域值確定模塊805，可以用于根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述頻域值確定模塊805可以在確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值之后，將所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值從頻域轉(zhuǎn)換至?xí)r域，得到所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的時(shí)域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述頻域值確定模塊805可以包括：根據(jù)所述地震數(shù)據(jù)和所述算子的乘積來確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述頻域值確定模塊805具體可以用于按照以下公式根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)和所述虛反射去除算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值：

Y_n[k]＝S_n[k]H_n[k]

其中，Y_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射干擾后地震數(shù)據(jù)的頻域值，k＝1,2,3,…,NL，k表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)順序號(hào)，NL表示地震數(shù)據(jù)在頻域中的樣點(diǎn)總個(gè)數(shù)，S_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)，H_n[k]表示第n個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述因子確定模塊802可以包括：所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和所述海平面至海底反射界面的距離之比的平方與第一預(yù)設(shè)參數(shù)相乘后，所得到的乘積與第二預(yù)設(shè)參數(shù)相加，將相加后的結(jié)果取方根，根據(jù)取方根后的值來確定所述偏移距因子。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述因子確定模塊802具體可以用于按照以下公式確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子：

其中，α表示所述偏移距因子，x_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)或接收點(diǎn)到震源的距離，d表示所述海平面至海底反射界面的距離。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述延遲時(shí)間確定模塊803可以包括：將所述各個(gè)檢波點(diǎn)到海平面的距離和海水速度之比與所述偏移距因子相乘后，所得到的乘積和第三預(yù)設(shè)參數(shù)相乘，根據(jù)相乘后的值來確定所述延遲時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述延遲時(shí)間確定模塊803具體可以用于按照以下公式確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間：

其中，τ_n表示第n個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的延遲時(shí)間，V表示海水速度，z_r表示第n個(gè)檢波點(diǎn)到海平面的距離。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述算子確定模塊804可以包括：計(jì)算所述各個(gè)檢波點(diǎn)的虛反射算子頻譜；根據(jù)所述虛反射算子頻譜的倒數(shù)來確定所述算子。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述算子確定模塊804具體可以用于按照以下公式確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子：

其中，

其中，Δt表示地震數(shù)據(jù)在時(shí)域中的采樣時(shí)間間隔，r表示海平面反射系數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述海平面反射系數(shù)r的取值范圍為-1≤r≤-0.8。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述地震數(shù)據(jù)獲取模塊801可以包括：獲取各個(gè)檢波點(diǎn)在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)，并將所述在時(shí)域中的地震數(shù)據(jù)變換至頻域，得到在頻域中的地震數(shù)據(jù)。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：在獲取海上工區(qū)內(nèi)各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中去除虛反射的算子之后，根據(jù)所述各個(gè)檢波點(diǎn)在頻域中的地震數(shù)據(jù)和所述算子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射后的頻域值。利用所述各個(gè)檢波點(diǎn)到震源的距離和海平面至海底反射界面的距離，確定反映所述各個(gè)檢波點(diǎn)偏移距的偏移距因子；根據(jù)所述偏移距因子，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)虛反射延遲的時(shí)間；根據(jù)所述時(shí)間，確定所述各個(gè)檢波點(diǎn)去除虛反射的算子的方法，不但恢復(fù)了地震數(shù)據(jù)在頻域中的低頻成分，同時(shí)也恢復(fù)了高頻成分，有效拓寬了有效頻帶，提高了地震數(shù)據(jù)的分辨率和信噪比。采用該計(jì)算方法的計(jì)算量較小、計(jì)算速度較快，可以有效地去除海平面虛反射多次波的噪聲干擾。

雖然本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳鐚?shí)施例或流程圖所述的方法操作步驟，但基于常規(guī)或者無創(chuàng)造性的手段可以包括更多或者更少的操作步驟。實(shí)施例中列舉的步驟順序僅僅為眾多步驟執(zhí)行順序中的一種方式，不代表唯一的執(zhí)行順序。在實(shí)際中的裝置或終端產(chǎn)品執(zhí)行時(shí)，可以按照實(shí)施例或者附圖所示的方法順序執(zhí)行或者并行執(zhí)行(例如并行處理器或者多線程處理的環(huán)境，甚至為分布式數(shù)據(jù)處理環(huán)境)。術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，并不排除在包括所述要素的過程、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備中還存在另外的相同或等同要素。

上述實(shí)施例闡明的單元、裝置或模塊等，具體可以由計(jì)算機(jī)芯片或?qū)嶓w實(shí)現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)，也可以將實(shí)現(xiàn)同一功能的模塊由多個(gè)子模塊或子單元的組合實(shí)現(xiàn)等。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、類等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。

通過以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，移動(dòng)終端，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。

雖然通過實(shí)施例描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。