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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310837964.0(22)申请日 2023.07.10(71)申请人 中国石油化工股份有限公司地址 225000 江苏省扬州市文汇西路1号 申请人 中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司(72)发明人 鲍伟廖文婷郭廷超李红彩王士昆胡国斌(74)专利代理机构 北京文苑专利代理有限公司 11516专利代理师 于利晓(51)Int.Cl.G01V 1/36(2006.01)(54)发明名称一种叠前道集复杂多次波的压制方法(57)摘要本发明提供了一种叠前道集复杂多次波的压制方法，一方面通过引入顶。
2、点移动的Radon变换，能够对复杂的叠前道集地震数据进行更加精确的表征；另一方面，通过非迭代的高分辨率Radon变换算法，对每个顶点位置对应的算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子；然后依次计算第二个频率至最后一个频率的解，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到，从而提高了变换域的分辨率和计算效率。基于本发明的多次波压制能够彻底的进行复杂区域地震数据多次波的压制，凸显有效信号，提高地震成像、反演和储层预测的精度。权利要求书2页 说明书6页 附图5页CN 116609833 A2023.08.18CN 116609833 A1.一种叠前道集复杂多次波的。
3、压制方法，其特征在于，包括：(1)读取时空域地震数据d(t,x)，并对其做傅里叶变换，将其变换至频率域，得到频率空间域地震数据D(,x)；其中t为时间，x为偏移距，共有nx个偏移距，依次为x1,x2,xnx，为角频率；(2)给定参数的变换范围，计算每个顶点位置对应的算子；(3)对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子；(4)依次计算第二个频率至最后一个频率的解，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到；(5)反傅里叶变换得到每个位置时间曲率域的数据m；给定切除参数，并将m中小于切除参数的数据置零，得到每个位置的时间曲率域的多次波模型；(6)将每。
4、个位置的时间曲率域的多次波模型进行傅里叶变换，并计算得到时间空间域的多次波数据；(7)将时间空间域多次波模型从输入数据直接减去，得到多次波压制后的结果。2.根据权利要求1所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(2)给定参数的变换范围，计算每个位置对应的算子，包括：给定q的数值范围，给定偏移距的范围x的数值范围，给定数据中顶点的范围y。3.根据权利要求2所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(2)给定参数的变换范围，计算每个位置对应的算子，还包括：将参数q，偏移距x和顶点位置y的数值，代入下式中的指数项分别计算每个yk位置对应的算子Lyk：其中，i为虚数单位，为角频率，q。
5、为曲率参数，曲率参数变量个数为nq，x为偏移距，偏移距变量个数为nx，y为变换中选取的顶点位置。4.根据权利要求13任一项所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(3)对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子，包括：对每个顶点位置计算的Lyk，根据下式计算第一个频率的解：其中，为阻尼加权系数，I为单位矩阵。5.根据权利要求13任一项所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(3)对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子，还包括：权利要求书1/2 页2CN 116609833 A2基于下式计算第。
6、二个频率的加权阻尼因子：n为角频率，角标n代表第n个频率，是对角加权矩阵，由上一个频率n1的计算结果得到。6.根据权利要求13任一项所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(4)依次计算第二个频率至最后一个频率的解，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到，包括：对于某个特定角频率n，角标n代表第n个频率，非迭代的高分辨率变换算法由下式给出：其中，是对角加权矩阵，由上一个频率n1的计算结果得到，可以表示为：7.根据权利要求13任一项所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(6)将每个位置的时间曲率域的多次波模型进行傅里叶变换，并计算得到时间空间域的多次波数据，包括：。
7、将每个yk位置的时间曲率域的多次波模型myk_cut进行傅里叶变换，并基于公式(3)和步骤(2)计算得到的算子Lyk计算得到时间空间域的多次波数据mxt，设时空域地震数据为d，其对应的时间为t，偏移距为x，偏移距变量个数为nx；Radon变换时空域数据为m,曲率参数为q，曲率参数变量个数为nq，且Radon变换中选取的顶点位置个数为ny，y变量范围为y1,y2,yny，则基于顶点移动的Radon反变换可写为：d(t,x)m tq(xy)2,q,ydq (1)其对应频率域离散形式为：其中，i为虚数单位，为角频率，设每个yk对应的指数项矩阵为Lyk，M矩阵中，每个yk对应的二维矩阵为Myk，则公式。
8、(2)可以写为如下矩阵相乘的形式：其中，D，M_yk代表每个角频率的数据。8.根据权利要求13任一项所述叠前道集复杂多次波的压制方法，其特征在于，步骤(5)包括：反傅里叶变换得到每个yk位置时间曲率域的数据myk_q；给定切除参数q_cut，并将m中qq_cut的数据置零，得到每个yk位置的时间曲率域的多次波模型myk_cut。权利要求书2/2 页3CN 116609833 A3一种叠前道集复杂多次波的压制方法技术领域0001本发明属于勘探地球物理技术领域，具体而言，涉及一种能够应对复杂地震数据叠前道集中绕射多次波的压制，优化叠前道集质量的技术。背景技术0002地震数据中存在各种干扰信息，如面。
9、波，体波，多次波和其它非反射干扰。只有将这些干扰因素去除，才能更进一步的处理数据和进行地层解释。在地震勘探中识别并消除多次波，是一个长久以来很难彻底解决的问题。如果记录上有很多的多次波反射，有时会和一次波混淆在一起，多次波的存在大大降低了地震资料的分辨率，而且影响了有效波的辨别，对后期的偏移成像，速度分析以及资料解释有很大的干扰。Radon变换是压制多次波的一种方法，是工业上常用的方法，它在地震同相轴识别和估计方面都有良好的效果。在过去几年里，抛物线和双曲线Radon变换已经广泛用于地震数据处理中压制多次波和地震道重建。他们在分离地震数据多次波方面有明显的作用。0003地震勘探常用的Radon。
10、方法是基于地震数据的同相轴顶点在同一位置的，然而，当同相轴顶点不在零偏移距上时，例如复杂构造区域、深水崎岖海底区域，由于地质构造的剧烈变化，地震波的传播路径很复杂，存在大量绕射多次波，这样导致共中心点道集多次波的顶点不在零偏移距，导致常规Radon变换算法无法对该情况下的复杂多次波进行压制。发明内容0004为了解决当共中心点道集多次波的顶点不在零偏移距时，常规Radon变换算法无法对该情况下的复杂多次波进行压制的问题，本申请实施例提供了一种叠前道集复杂多次波的压制方法，能够应对叠前道集复杂绕射多次波压制，为地震反演和储层预测提供高质量的叠前道集数据。0005本申请实施例提供了一种叠前道集复杂多。
11、次波的压制方法，包括：0006(1)读取时空域地震数据d(t,x)，并对其做傅里叶变换，将其变换至频率域，得到频率空间域地震数据D(,x)；其中t为时间，x为偏移距，共有nx个偏移距，依次为x1,x2,xnx，为角频率；0007(2)给定参数的变换范围，计算每个顶点位置对应的算子；0008(3)对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子；0009(4)依次计算第二个频率至最后一个频率的解，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到；0010(5)反傅里叶变换得到每个位置时间曲率域的数据m；给定切除参数，并将m中小于切除参数的数据置零，得到每个位置的。
12、时间曲率域的多次波模型；0011(6)将每个位置的时间曲率域的多次波模型进行傅里叶变换，并计算得到时间空间域的多次波数据；说明书1/6 页4CN 116609833 A40012(7)将时间空间域多次波模型从输入数据直接减去，得到多次波压制后的结果。0013其中，步骤(2)给定参数的变换范围，计算每个位置对应的算子，包括：给定q的数值范围，给定偏移距的范围x的数值范围，给定数据中顶点的范围y。0014其中，步骤(2)给定参数的变换范围，计算每个位置对应的算子，还包括：0015将参数q，偏移距x和顶点位置y的数值，代入下式中的指数项分别计算每个yk位置对应的算子Lyk：00160017其中，i为。
13、虚数单位，为角频率，q为曲率参数，曲率参数变量个数为nq，x为偏移距，偏移距变量个数为nx，y为变换中选取的顶点位置。0018其中，步骤(3)对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子，包括：0019对每个顶点位置计算的Lyk，根据下式计算第一个频率的解：00200021其中，为阻尼加权系数，I为单位矩阵。0022其中，步骤(3)对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子，还包括：0023基于下式计算第二个频率的加权阻尼因子：00240025n为角频率，角标n代表第n个频率，是对角加权矩阵，由上一个频率n1的计算结。
14、果得到。0026其中，步骤(4)依次计算第二个频率至最后一个频率的解，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到，包括：0027对于某个特定角频率n，角标n代表第n个频率，非迭代的高分辨率变换算法由下式给出：00280029其中，是对角加权矩阵，由上一个频率n1的计算结果得到，可以表示为：00300031其中，步骤(6)将每个位置的时间曲率域的多次波模型进行傅里叶变换，并计算得到时间空间域的多次波数据，包括：说明书2/6 页5CN 116609833 A50032将每个yk位置的时间曲率域的多次波模型myk_cut进行傅里叶变换，并基于公式(3)和步骤(2)计算得到的算子Lyk计算得到时。
15、间空间域的多次波数据mxt，0033设时空域地震数据为d，其对应的时间为t，偏移距为x，偏移距变量个数为nx；Radon变换时空域数据为m,曲率参数为q，曲率参数变量个数为nq，且Radon变换中选取的顶点位置个数为ny，y变量范围为y1,y2,yny，则基于顶点移动的Radon反变换可写为：0034d(t,x)m tq(xy)2,q,ydq (1)0035其对应频率域离散形式为：00360037其中，i为虚数单位，为角频率，设每个yk对应的指数项矩阵为Lyk，M矩阵中，每个yk对应的二维矩阵为Myk，则公式(2)可以写为如下矩阵相乘的形式：00380039其中，D，M_yk代表每个角频率的数。
16、据。0040其中，步骤(5)包括：反傅里叶变换得到每个yk位置时间曲率域的数据myk_q；给定切除参数q_cut，并将m中qq_cut的数据置零，得到每个yk位置的时间曲率域的多次波模型myk_cut。0041本申请实施例叠前道集复杂多次波的压制方法具有如下有益效果：0042本申请能够应对叠前道集复杂绕射多次波压制，为地震反演和储层预测提供高质量的叠前道集数据。附图说明0043图1为本申请实施例叠前道集复杂多次波的压制方法流程示意图；0044图2为本申请实施叠前道集优化多次波压制所使用的模拟数据，在该数据中可以看到横向在不同位置存在复杂的绕射多次波，顶点位置依次位于0米，500米，800米和1。
17、100米，依据常规的算法无法对该数据进行有效多次波压制，无法得到叠前道集优化的效果。0045图3为本申请实施多次波压制最小二乘方法变换域的结果，从该结果中可以明显看出，在顶点位置0米,500米,800米和1100米位置，分别有4个变换域数据，对应着4个顶点位置的绕射多次波，但变换域的聚焦点均存在一定的十字交叉假象，影响多次波的压制。0046图4为对图3应用切除运算得到的时空域多次波记录，在数据的下方可以明显看出，本方法可以较好的估计出数据中的绕射多次波，但同时可以看出数据中有一次波能量，说明方法变换域分辨率较低，压制不彻底，且对一次波有一定的损伤。0047图5为将图4得到的多次波记录由图2中减。
18、去得到的结果，可以看到绕射多次波得到了有效压制，但有部分残余，如0.8s和1.2s处明显有残余。0048图6为本申请给出非迭代高分辨率方法的变换域结果，可以明显看到分辨率得到说明书3/6 页6CN 116609833 A6了很大提升，原来的十字交叉假象都消失了，对该数据进行处理可以有效改善处理效果。0049图7为图6应用切除运算得到的时空域多次波记录，可以看到数据中无任何假象，估计的多次波和原数据中的多次波一致性好。0050图8为非迭代高分辨率方法压制多次波得到的最终结果，可以看到数据中无任何残余，多次波得到了有效压制；道集质量得到了极大提升。0051图9为实际资料处理效果。左图为原始的道集数。
19、据；中图为常规方法处理的成果，明显有多次残留；右图为本发明方法处理的成果，多次波处理效果明显改善，大大提高道集净化的程度。具体实施方式0052下面结合附图和实施例对本申请进行进一步的介绍。0053下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本申请也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本申请也应视为包括含有特征A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。0054实施例一0055如图1所示，本申请叠前道集复杂多次波的压制。
20、方法包括：S1，读取时空域地震数据d(t,x)，并对其做傅里叶变换，将其变换至频率域，得到频率空间域地震数据D(,x)；其中t为时间，x为偏移距，共有nx个偏移距，依次为x1,x2,xnx，为角频率；S2，给定参数的变换范围，计算每个顶点位置对应的算子；S3，对每个所述算子，根据最小二乘方法计算第一个频率的解，并计算第二个频率的加权阻尼因子；S4，依次计算第二个频率至最后一个频率的解，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到；S5，反傅里叶变换得到每个位置时间曲率域的数据m；给定切除参数，并将m中小于切除参数的数据置零，得到每个位置的时间曲率域的多次波模型；S6，将每个位置的时间曲率域。
21、的多次波模型进行傅里叶变换，并计算得到时间空间域的多次波数据；S7，将时间空间域多次波模型从输入数据直接减去，得到多次波压制后的结果。0056本申请能够应对叠前道集复杂绕射多次波压制，为地震反演和储层预测提供高质量的叠前道集数据。0057实施例二0058本申请的目的在于提供一种顶点移动的抛物线Radon变换算法，该变换是普通Radon变换的衍生方法，能够应对叠前道集复杂绕射多次波压制，为地震反演和储层预测提供高质量的叠前道集数据。0059如图2图9所示，设时空域地震数据为d,其对应的时间为t，偏移距为x，偏移距变量个数为nx，即偏移距范围为x1,x2,xnx。Radon变换时空域数据为m,曲率。
22、参数为q，曲率参数变量个数为nq。即曲率参数范围为q1,q2,qnq。且Radon变换中选取的顶点位置个数为ny，即y变量范围为y1,y2,yny。则基于顶点移动的Radon反变换可写为：0060d(t,x)m tq(xy)2,q,ydq (1)0061其对应频率域离散形式为：说明书4/6 页7CN 116609833 A700620063其中，i为虚数单位，为角频率。设每个yk对应的指数项矩阵为Lyk，M矩阵中，每个yk对应的二维矩阵为Myk，则公式(2)可以写为如下矩阵相乘的形式：00640065其中，D，M_yk代表每个角频率的数据。0066公式(3)中，每个指数项矩阵Lyk，可由下式计。
23、算出：00670068依据公式(3)，可依据最小二乘算法依次计算出每个yk所对应的变换域数据Myk,即依据如下公式进行时空域地震数据到Radon域地震数据的计算：00690070其中，为阻尼加权系数，I为单位矩阵。0071由于常规最小二乘法得到变换域数据分辨率低，在变换域进行残余多次波压制容易有多次波残余，或造成一次波能量的损伤。因此提高变换域的分辨率是非常有必要的。0072在此，本申请给出一种非迭代的高分辨率变换方法，通过逐个频率更新加权阻尼因子提高分辨率，每个频率的加权阻尼因子由上一个频率的计算结果得到。算法可以避免常规高分辨率算法的迭代运算，提高计算效率；此外低频的运算结果对整体运算有更。
24、好的约束作用，低频在运算中不会产生假频和假象，因此该方法在道间距大、采样稀疏等情况下也能得到较高的分辨率结果。0073对于某个特定角频率n，角标n代表第n个频率，非迭代的高分辨率变换算法可由下式给出：00740075其中，是对角加权矩阵，由上一个频率n1的计算结果得到，可以表示为：00760077需要说明的是，第一个频率的计算仍采用传统的最小二乘方法，即公式(5)进行计算，并将该结果保存，基于公式(7)计算得到第二个频率的加权阻尼因子。说明书5/6 页8CN 116609833 A80078得到频率变换域结果M之后，对M做反傅里叶变换得到时间曲率域的变换域数据m，之后通过定义一个切除参数q_c。
25、ut，将qq_cut的数据置零，得到时间曲率域的多次波模型，之后对其做傅里叶变换，并基于公式(3)对其做反Radon变换，得到时间空间域的多次波模型；最后将该多次波模型从原数据d中减去，得到多次波压制，即叠前道集优化之后的结果。0079本申请采用如下步骤进行多次波压制：0080如图2图9所示，1)读取时空域地震数据d(t,x)，并对其做傅里叶变换，将其变换至频率域，得到频率空间域地震数据D(,x)；其中t为时间，x为偏移距(共有nx个偏移距，依次为x1,x2,xnx)，为角频率。00812)给定参数的变换范围，即q的数值范围，给定偏移距的范围x的数值范围，给定数据中顶点的范围y,并将参数q，偏。
26、移距x和顶点位置y的数值，代入公式(4)中的指数项分别计算每个yk位置对应的算子Lyk；00823)对每个顶点位置计算的Lyk，根据公式(5)计算第1个频率的解，并基于公式(7)计算第2个频率的加权阻尼因子；00834)依据公式(6)，(7)依次计算第2个频率至最后一个频率的解；00845)反傅里叶变换得到每个yk位置时间曲率域的数据myk_q；给定切除参数q_cut，并将m中qq_cut的数据置零，得到每个yk位置的时间曲率域的多次波模型myk_cut；00856)将每个yk位置的时间曲率域的多次波模型myk_cut进行傅里叶变换，并基于公式(3)和步骤2)计算得到的算子Lyk计算得到时间空。
27、间域的多次波数据mxt；00867)将时间空间域多次波模型mxt从输入数据d直接减去，得到多次波压制后的结果p。0087本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1)通过引入顶点移动的Radon变换，可以对复杂的叠前道集地震数据进行更加精确的表征；2)给出了一种非迭代的高分辨率Radon变换算法，可以提高变换域的分辨率，计算效率高；3)基于本变换的多次波压制可以彻底的进行复杂区域地震数据多次波的压制，凸显有效信号，提高地震成像、反演和储层预测的精度。0088本发明给出一种顶点移动Radon变换的高精度算法，通过对叠前地震道集数据不同偏移距位置应用变换算子，同时基于非迭代的算法提高分辨率，提高。
28、计算效率；本方法可以有效降低非顶点位置的绕射波干扰，提高变换精度，得到不同顶点位置的变换记录；通过变换域的置零处理，有效压制非顶点位置的绕射波干扰，提高叠前道集质量。0089以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书6/6 页9CN 116609833 A9图1说明书附图1/5 页10CN 116609833 A10图2图3说明书附图2/5 页11CN 116609833 A11图4图5说明书附图3/5 页12CN 116609833 A12图6图7说明书附图4/5 页13CN 116609833 A13图8图9说明书附图5/5 页14CN 116609833 A14。