一種基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地震資料處理，屬于地震資料的去噪處理技術(shù)，具體是一種基于雙因 素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在很多勘探區(qū)工業(yè)化程度高，采集到的地震記錄中常常存在強(qiáng)工頻噪聲，極大地 影響了地震資料的品質(zhì)。這種強(qiáng)工頻干擾規(guī)律性較強(qiáng)，主頻約50HZ，是典型的加性噪聲，常 與有效信號(hào)疊合在一起，在很大程度上影響了地震資料的疊加和偏移成像的質(zhì)量。地震資 料處理中針對(duì)這種干擾通常采用頻率域陷波法、檢波點(diǎn)域分離法，余弦逼近等方法來(lái)進(jìn)行 壓制。在頻率域陷波處理比較簡(jiǎn)單，容易操作，但是很容易損傷有效信號(hào)的50Hz頻率成分， 同時(shí)在頻率域也容易產(chǎn)生邊界效應(yīng)。檢波點(diǎn)域分離法雖然能夠避免陷波法所帶來(lái)的弊端， 但是需要將數(shù)據(jù)從炮域變換到檢波點(diǎn)域，處理后又從檢波點(diǎn)域變換到炮域，耗費(fèi)大量的時(shí) 間和空間，時(shí)間效率低。而余弦逼近法雖然壓制效果較好，且不會(huì)產(chǎn)生邊界效應(yīng)和時(shí)間、空 間的浪費(fèi)，但是余弦逼近法要求有精確的干擾波頻率，如果余弦逼近的頻率與干擾波的頻 率存在差異，不僅不能有效去除干擾，反而會(huì)與原有的噪聲發(fā)生干涉使得噪聲更強(qiáng)，而干擾 波的準(zhǔn)確頻率是很難確定的。綜合以上可得一種新的對(duì)工業(yè)干擾的自動(dòng)識(shí)別與壓制方法是 十分重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明目的在于提供一種基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法。不需要 將地震記錄由炮域變換到檢波點(diǎn)域，也不需要在頻率域內(nèi)壓制工業(yè)干擾，僅僅在炮數(shù)據(jù)的 時(shí)間域就能實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)干擾的自動(dòng)識(shí)別與去除。
[0004] 本發(fā)明可通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)：
[0005] 基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，其特征在于，該自動(dòng)識(shí)別與去除 工業(yè)干擾的處理方法包括以下步驟：
[0006] 1)獲取常規(guī)的地震原始記錄。
[0007] 2)選中地震原始記錄中的一道數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行頻率域?yàn)V波，頻帶范圍選擇工業(yè)干 擾對(duì)應(yīng)的頻率范圍。
[0008] 頻率域?yàn)V波的具體方法是：對(duì)選中的一道數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換；將傅里葉變換的 結(jié)果乘以濾波器的頻率響應(yīng)，得到頻率域?yàn)V波輸出；對(duì)頻率域?yàn)V波輸出進(jìn)行傅里葉反變換， 得到濾波結(jié)果；
[0009] 其流程為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，其特征在于：該自動(dòng)識(shí)別與去 除工業(yè)干擾的處理方法包括以下步驟： 1) 獲取常規(guī)的地震原始記錄； 2) 選中地震原始記錄中的一道數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行頻率域?yàn)V波，頻帶范圍選擇工業(yè)干擾對(duì) 應(yīng)的頻率范圍； 頻率域?yàn)V波的具體方法是：對(duì)選中的一道數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換；將傅里葉變換的結(jié)果 乘以濾波器的頻率響應(yīng)，得到頻率域?yàn)V波輸出；對(duì)頻率域?yàn)V波輸出進(jìn)行傅里葉反變換，得到 濾波結(jié)果； 其流程為：
濾波器的頻率響應(yīng)的計(jì)算公式為：
式中：x(t)是一道地震原始數(shù)據(jù)，t為時(shí)間，單位是ms;X(?)是x(t)的傅立葉變換； ?為頻率，單位是Hz ;H(?)為濾波器的頻率響應(yīng)，Y(?)為頻率域?yàn)V波輸出，y(t)是濾波 后得到的干擾數(shù)據(jù)； 3)分別計(jì)算地震原始數(shù)據(jù)x(t)和濾波得到的干擾數(shù)據(jù)y(t)的能量值，并做比值，具體 計(jì)算如下：
式中：A(x(t))是x(t)的能量，A(y(t))是y(t)的能量值，t為時(shí)間，單位是ms; 4)對(duì)濾波得到的干擾數(shù)據(jù)y(t)求其Is時(shí)間內(nèi)過(guò)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)b ; 5)如果同時(shí)滿足a彡0. 001且90<b<110,則判定該道數(shù)據(jù)中存在工業(yè)干擾，否則 判定為不存在工業(yè)干擾； 6) 將正余弦加權(quán)逼近法應(yīng)用于用上述方法判定的存在干擾的地震記錄；判定為不存在 的干擾的地震記錄則不作任何處理； 正余弦加權(quán)逼近法的具體計(jì)算公式為： w"i_Ci，W2_C2，u_d;e「0，Zi_0; sn=cos (2 X ji X X 50)，s2i=sin (2 X ji X X 50); ei=Wl^Sli+W2 ^S2i!Zi=Xi_ei! w^w^u X Zi X sli? w2=w2+u X Zi X s2i; (i=0,KN-l). 式中，Xi (i=0, KN-l)，為原始數(shù)據(jù)，N為采樣點(diǎn)數(shù);Wl，w2, u分別為加權(quán)值，并給定一個(gè)初 始值A(chǔ)y s2分別為給定的頻率為50Hz的初始正余弦函數(shù)；h (i=0, KN-1)為離散的時(shí)間值； eJiiC^KN-l)為對(duì)干擾的估計(jì)為去除干擾后的地震記錄； 7) 重復(fù)步驟2)到6)，直到地震原始記錄中所有道的數(shù)據(jù)都被處理后停止； 8) 采用常規(guī)方法輸出壓制干擾后的地震資料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，其特征在 于：所述步驟2)中，所述工業(yè)干擾對(duì)應(yīng)的頻率范圍為48?52Hz，進(jìn)一步優(yōu)選49?51Hz。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，其特征在 于：所述步驟3)中能量的求取方法是通過(guò)求時(shí)間序列的范數(shù)，然后開(kāi)平方得到的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，其特征在 于：所述步驟5)中a的取值范圍進(jìn)一步優(yōu)選為0. 001 <a< 1. 0,以保證能夠?qū)⑺械母?擾道識(shí)別出來(lái)；b的取值范圍進(jìn)一步優(yōu)選為95 <b< 105,能夠保證a所確定出的地震道都 存在工業(yè)干擾。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，其特征在 于：所屬步驟6中的正余弦加權(quán)逼近法是一種對(duì)工業(yè)干擾的高精度估計(jì)并去除工業(yè)干擾的 方法，其中，加權(quán)值的初始值分別為0. 1，0. 1，0.05。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙因素的自動(dòng)識(shí)別與去除工業(yè)干擾的方法，獲取地震資料后,首先對(duì)每一道數(shù)據(jù)做工業(yè)干擾頻帶范圍的頻率域?yàn)V波，分別計(jì)算濾波結(jié)果的能量A(y(t))和原始數(shù)據(jù)的能量A(x(t))，并用A(y(t))除以A(x(t))。如果這個(gè)比值大于0.001且濾波結(jié)果在1s時(shí)間內(nèi)過(guò)零點(diǎn)的次數(shù)為90～110時(shí)，則判定該道存在50Hz工業(yè)干擾，否則判定為不存在。對(duì)檢測(cè)出存在干擾的道應(yīng)用正余弦加權(quán)逼近法進(jìn)行處理，得到去除干擾后的地震數(shù)據(jù)。本發(fā)明是在原始炮數(shù)據(jù)的時(shí)間域?qū)I(yè)干擾進(jìn)行檢測(cè)與壓制，無(wú)需變換到檢波點(diǎn)域或頻率域，節(jié)省了大量的時(shí)間和空間；僅對(duì)存在干擾的記錄做處理，能夠有效提高地震資料信噪比，是一種高效率的保真處理技術(shù)。
【IPC分類】G01V1-36
【公開(kāi)號(hào)】CN104570118
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310520499
【發(fā)明人】趙翠霞, 尚新民, 刁瑞, 趙愛(ài)國(guó), 王蓬
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月29日