海上地震数据确定极性零相位化方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及地球物理勘探地震数据的处理领域，更具体地，涉及一种海上地震数据确定极性零相位化方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.零相位子波的地震剖面分辨率最高,地震勘探数据的零相位化处理在提高处理成果数据的分辨率及品质中起着十分重要的作用。通常在采用一系列提频技术处理后能很好的提高地震数据的纵向分辨率,但地震反射同相轴与地下真实反射位置对比经常存在一定的相位差异,造成该现象的主要原因是处理后的最小相位地震子波与零相位子波存在相位差异，影响与井的合成记录标定，降低地震剖面的分辨率，所以通常需对处理后的最小相位子波再进行零相位化处理。地震数据的极性不确定也往往会对技术人员应用造成困扰，因此有必要探索一套标准化处理方法。
3.常见的零相位化处理主要有：通过井匹配处理对地震数据进行零相位化处理、基于子波集合估计最佳子波与测井合成记录对比的零相位化处理、常相位相移校正处理、由远场子波求取的零相位化算子实现地震数据的零相位化处理等。但是，现有的零相位化技术不够理想，地震数据子波零相位化的常相位校正量叠前叠后是一致的，存在零相位化处理不够全面彻底的问题。
4.因此，有必要开发一种海上地震数据确定极性零相位化方法、装置、设备及介质。
5.公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明提出了一种海上地震数据确定极性零相位化方法、装置、设备及介质，其能够实现海上地震数据的确定极性零相位化，地震子波的零相位化处理的效果显著，分辨率高，波组特征好，有很好的应用前景。
7.第一方面，本公开实施例提供了一种海上地震数据确定极性零相位化方法，包括：
8.针对正常极性地震数据进行去鬼波及去多次波处理，获得最小相位子波的地震数据；
9.针对所述最小相位子波的地震数据进行反褶积处理，获得反褶积地震数据；
10.针对所述反褶积地震数据进行补偿相位差处理，获得零相位地震数据。
11.优选地，输出的所述零相位地震数据为负极性。
12.优选地，还包括：针对正常极性地震数据进行相位旋转，经相位旋转180度后输出的零相位地震数据为正极性。
13.优选地，所述反褶积处理为宽频准零相位反褶积或脉冲反褶积。
14.优选地，所述补偿相位差处理包括：
15.进行全区层位追踪，开沿层计算时窗；
16.在所述计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模，进而获得空变相位差值；
17.通过所述空变相位差值根据常相位校正公式进行空变子波零相位校正，获得所述零相位地震数据。
18.优选地，在此计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模包括：
19.在所述计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得每一个地震道对应的方差模，进而进行算术平均获得所述方差模。
20.优选地，通过反q补偿法进行所述补偿相位差处理。
21.作为本公开实施例的一种具体实现方式，
22.第二方面，本公开实施例还提供了一种海上地震数据确定极性零相位化装置，包括：
23.去鬼波及去多次波处理模块，针对正常极性地震数据进行去鬼波及去多次波处理，获得最小相位子波的地震数据；
24.反褶积模块，针对所述最小相位子波的地震数据进行反褶积处理，获得反褶积地震数据；
25.补偿相位差模块，针对所述反褶积地震数据进行补偿相位差处理，获得零相位地震数据。
26.优选地，输出的所述零相位地震数据为负极性。
27.优选地，还包括：针对正常极性地震数据进行相位旋转，经相位旋转180度后输出的零相位地震数据为正极性。
28.优选地，所述反褶积处理为宽频准零相位反褶积或脉冲反褶积。
29.优选地，所述补偿相位差处理包括：
30.进行全区层位追踪，开沿层计算时窗；
31.在所述计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模，进而获得空变相位差值；
32.通过所述空变相位差值根据常相位校正公式进行空变子波零相位校正，获得所述零相位地震数据。
33.优选地，在此计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模包括：
34.在所述计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得每一个地震道对应的方差模，进而进行算术平均获得所述方差模。
35.优选地，通过反q补偿法进行所述补偿相位差处理。
36.第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
37.存储器，存储有可执行指令；
38.处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的海上地震数据确定极性零相位化方法。
39.第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的海上地震数据确定极性零相位化方法。
40.其有益效果在于：本发明无需远场子波，减少了野外采集成本，通过补偿因地层传播造成的相位差，获得确定正/负极性的较为标准的零相位地震数据，解决海上地震勘探数据的零相位化不够彻底的问题，达到消除非零相位数据对高分辨率处理和解释标定的影响，明确地震数据处理成果的极性，建立地震数据处理成果的标准化，提高叠前或叠后地震数据处理成果的分辨率和品质，为资料解释提供可靠的基础数据，以便精细预测储层位置，实现高效开发，有很好的应用前景。
41.本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
42.通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
43.图1示出了根据本发明的一个实施例的海上地震数据确定极性零相位化方法的步骤的流程图。
44.图2a、图2b、图2c分别示出了根据本发明的一个实施例的最小相位子波、脉冲反褶积、宽频准零相位反褶积的示意图。
45.图3示出了根据本发明的一个实施例的不同采样率的地震数据的脉冲反褶积处理的理论子波时移的示意图。
46.图4a、图4b、图4c分别示出了根据本发明的一个实施例的原始单炮、去源 缆鬼波单炮、去源 缆鬼波 宽频准零相位反褶积的示意图。
47.图5a、图5b分别示出了根据本发明的一个实施例的沿层时窗为1000ms、2000ms得到的三维平滑后相位校正量的示意图。
48.图6a、图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的零相位校正前后的合成记录的示意图。
49.图7示出了根据本发明的一个实施例的一种海上地震数据确定极性零相位化装置的框图。
50.附图标记说明：
51.201、去鬼波及去多次波处理模块；202、反褶积模块；203、补偿相位差模块。
具体实施方式
52.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
53.为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出四个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
54.实施例1
55.图1示出了根据本发明的一个实施例的海上地震数据确定极性零相位化方法的步
骤的流程图。
56.如图1所示，该海上地震数据确定极性零相位化方法包括：步骤101，针对正常极性地震数据进行去鬼波及去多次波处理，获得最小相位子波的地震数据；步骤102，针对最小相位子波的地震数据进行反褶积处理，获得反褶积地震数据；步骤103，针对反褶积地震数据进行补偿相位差处理，获得零相位地震数据。
57.在一个示例中，输出的零相位地震数据为负极性。
58.在一个示例中，还包括：针对正常极性地震数据进行相位旋转，经相位旋转180度后输出的零相位地震数据为正极性。
59.在一个示例中，反褶积处理为宽频准零相位反褶积或脉冲反褶积。
60.在一个示例中，补偿相位差处理包括：
61.进行全区层位追踪，开沿层计算时窗；
62.在计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模，进而获得空变相位差值；
63.通过空变相位差值根据常相位校正公式进行空变子波零相位校正，获得零相位地震数据。
64.在一个示例中，在此计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模包括：
65.在计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得每一个地震道对应的方差模，进而进行算术平均获得方差模。
66.在一个示例中，通过反q补偿法进行补偿相位差处理。
67.具体地，输入seg协会规定的正常极性(负起跳)的海上地震数据。
68.正常极性地震数据的零相位化处理的输入需经过高质量的去鬼波(包括去源 缆鬼波)及去多次波处理，海底子波恢复成最小相位子波，以符合后续叠前反褶积处理要求。
69.根据需要选择进行相位旋转处理，经相位旋转180度处理输出的地震数据为正极性，如果不做该处理，则输出的地震数据为负极性。
70.通过宽频准零相位反褶积或脉冲反褶积进行反褶积处理，两种处理的效果相当，反褶积处理的采样率越小越精确。脉冲反褶积在t-x域炮集内完成计算时窗内的反褶积运算，旨在消除大地滤波器的作用，把地震记录中的地震子波压缩呈尖脉冲，从地震记录中得到地下反射界面的反射序列，或使地震记录接近地下的反射序列。信噪比高的可以同时拓频及准零相位化；信噪比低的，可以只做准零相位化处理。
71.图2a、图2b、图2c分别示出了根据本发明的一个实施例的最小相位子波、脉冲反褶积、宽频准零相位反褶积的示意图。
72.当叠前反褶积输入的地震数据符合最小相位化 白噪化时，经脉冲反褶积处理可达到较理想的零相位化处理效果。如图2a所示的最小相位子波经脉冲反褶积输出为脉冲，如图2b所示的近似零相位，脉冲反褶积经谱整形处理输出任然为近似零相位，如图2c所示，说明脉冲反褶积后可经谱整形处理而不破坏其零相位特性，即为宽频准零相位反褶积。
73.图3为不同采样率的地震数据的脉冲反褶积处理的理论子波时移示意图，由图可见，不同采样率的地震数据的脉冲反褶积处理的主峰至脉冲的延迟不同，其中1ms采样率的脉冲反褶积的延迟量最小，零相位化程度最高。
74.针对反褶积地震数据进行补偿相位差处理：基于成果数据体选择目的层段附近的标准层做全区的层位追踪，开一个包含该标准层的沿层计算时窗，在此计算时窗内对数据
进行相位扫描处理，对一个时间序列来说，当其为零相位时方差模为最大。一个时间序列x(t)的方差模(v)定义为：
[0075][0076]
为了消除单道记录的偶然性，利用多道记录的平均来计算方差模：
[0077][0078]
利用相位扫描法，求得平均后最大方差模所对应的即为空变相位差值，在-90
°
到90
°
有一正一负两个相位量都能使子波达到零相位，在反褶积后，相位量是确定在-90
°
到0度之间的，取值是唯一的；在执行三维空间平滑后，对地震数据根据常相位校正公式进行空变子波零相位校正，补偿因地层传播造成的相位差：
[0079][0080][0081]
其中，re(f)和im(f)分别是地震道x(t)傅氏变换x(f)的实部和虚部，和分别是相位相正后地震道x(t)傅氏变换x(f)的实部和虚部。
[0082]
在有井时，也可根据井合成记录标定的结果来验证最终用于子波零相位校正的相移量，监控标准为零相位子波标定的合成记录。
[0083]
也可以通过反q补偿法进行补偿相位差处理，通过相位扫描法和反q补偿法实现的相位补偿，即可应用于叠后数据，也可应用于叠前数据，两者应用效果一致。
[0084]
输出本发明处理后的标准的正/负极性零相位地震数据，为后续资料解释提供可靠的基础数据。
[0085]
本发明通过数据驱动，沿层控制分时窗求取，经子波零相位校正的叠前数据及叠加数据与井的合成记录吻合度高，叠前道集子波的一致性得到提高。
[0086]
图4a、图4b、图4c分别示出了根据本发明的一个实施例的原始单炮、去源 缆鬼波单炮、去源 缆鬼波 宽频准零相位反褶积的示意图，由海底子波可见零相位化的效果好，分辨率高、波组特征好。
[0087]
图5a、图5b分别示出了根据本发明的一个实施例的沿层时窗为1000ms、2000ms得到的三维平滑后相位校正量的示意图，对比沿层时窗大小为1s和2s求取的相位差来看，相位差基本上是稳定的。
[0088]
图6a、图6b分别示出了根据本发明的一个实施例的零相位校正前后的合成记录的示意图，可见，经本发明子波零相位化方法处理后的记录与井合成记录吻合得更好。
[0089]
实施例2
[0090]
图7示出了根据本发明的一个实施例的一种海上地震数据确定极性零相位化装置的框图。
[0091]
如图7所示，该海上地震数据确定极性零相位化装置，包括：
[0092]
去鬼波及去多次波处理模块201，针对正常极性地震数据进行去鬼波及去多次波处理，获得最小相位子波的地震数据；
[0093]
反褶积模块202，针对最小相位子波的地震数据进行反褶积处理，获得反褶积地震数据；
[0094]
补偿相位差模块203，针对反褶积地震数据进行补偿相位差处理，获得零相位地震数据。
[0095]
在一个示例中，输出的零相位地震数据为负极性。
[0096]
在一个示例中，还包括：针对正常极性地震数据进行相位旋转，经相位旋转180度后输出的零相位地震数据为正极性。
[0097]
在一个示例中，反褶积处理为宽频准零相位反褶积或脉冲反褶积。
[0098]
在一个示例中，补偿相位差处理包括：
[0099]
进行全区层位追踪，开沿层计算时窗；
[0100]
在计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模，进而获得空变相位差值；
[0101]
通过空变相位差值根据常相位校正公式进行空变子波零相位校正，获得零相位地震数据。
[0102]
在一个示例中，在此计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得方差模包括：
[0103]
在计算时窗内对数据进行相位扫描处理，获得每一个地震道对应的方差模，进而进行算术平均获得方差模。
[0104]
在一个示例中，通过反q补偿法进行补偿相位差处理。
[0105]
实施例3
[0106]
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述海上地震数据确定极性零相位化方法。
[0107]
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
[0108]
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。
[0109]
该处理器可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
[0110]
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
[0111]
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0112]
实施例4
[0113]
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的海上地震数据确定极性零相位化方法。
[0114]
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
[0115]
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：cd－rom和dvd)、磁光存储介质(例如：mo)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置rom的媒体(例如：rom盒)。
[0116]
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
[0117]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。