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專利名稱：用于針對正常時(shí)差拉伸影響進(jìn)行地震數(shù)據(jù)真實(shí)相對振幅校正的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地，本發(fā)明涉及以獲得地下性質(zhì)為目的的地震反射數(shù)據(jù)分析
方法，更具體地說，涉及對共中點(diǎn)(CMP)或共反射點(diǎn)(CRP)地震 道集中存在的正常時(shí)差校正(NMOR)所造成的隨炮檢距變化的反射 干涉效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
在野外測量中獲得的地震數(shù)據(jù)通常是使用圖1所示共中點(diǎn) (CMP )野外技術(shù)記錄的。以波形形式傳播的聲波能量被從一 系列"爆 炸，，源S引入到地球中，這些"爆炸，，源與一個(gè)共中點(diǎn)(CMP)的位置 有一定間距。來自每個(gè)震源S的能量撞擊地下的一個(gè)共反射點(diǎn)(CRP )， 其中的一部分能量返回到一系列有一定間距的接收器R。使用這一采 集技術(shù)，所記錄的道集以增加爆點(diǎn)和接收器之間的炮檢距而具有一個(gè) 已知的共同地面點(diǎn)(CMP)或共同地下反射點(diǎn)(CRP)為其特征。這 些道集包含所希望信號的記錄，這些信號是以各種反射角0r從地下的 一個(gè)共反射點(diǎn)(CRP)反射回來的和/或從地下地層折射回來的。再有， 除了所希望的信號外，所記錄的這些道集還包含其他不希望的分量， 例如噪聲。
反射系數(shù)是對反射波振幅與入射波振幅之比的度量，指出有多少 能量從地下界面反射回來。反射系數(shù)是地下地層彈性性質(zhì)(其中包含 在各界面處壓縮波速度、剪切波速度以及密度的變化)的函數(shù)。在反 射地震技術(shù)中，從所記錄的地震振幅響應(yīng)或地震記錄記錄道中恢復(fù)在 已知的共面位置以下的地球反射系數(shù)。來自單個(gè)反射界面的實(shí)際地震 擾動(dòng)以隨時(shí)間變化的響應(yīng)或小波為特征，該響應(yīng)或小波與地球內(nèi)的上
覆巖層性質(zhì)有關(guān)，還與反射地震數(shù)據(jù)采集設(shè)備有關(guān)。
小波是一維脈沖，以其振幅、頻率和相位來表征。小波作為能量
包起源于有特定發(fā)震時(shí)刻的震源s，并作為按時(shí)間和能量分布的一系
列事件或反射小波返回接收器R。這一分布依賴于地下的速度和密度 以及震源S和接收器R的相對位置。
野外記錄的CMP集記錄道通常受到處理序列中若干步驟的處 理，以把所希望的信號與噪聲分開，降低隨時(shí)間和炮檢距變化的波列 的影響，以及對齊和比較來自共同界面的振幅響應(yīng)。在記錄道對齊中 的一個(gè)重要步驟是在NMOR應(yīng)用中直接對數(shù)據(jù)應(yīng)用正常時(shí)差校正 NMOR或者通過疊前成像步驟間接地應(yīng)用正常時(shí)差校正NMOR。使 用CMP道集采集幾何布局和對地震能量從爆點(diǎn)位置到地下共反射點(diǎn)
(CRP)再回到接收器位置的地下傳播速度的估計(jì)值，計(jì)算出到地下 共同界面的走時(shí)，以區(qū)分爆點(diǎn)到記錄器組的炮檢距。爆點(diǎn)到記錄器的
零與非零炮檢距之間的走時(shí)差用于將記錄道振幅從野外記錄時(shí)間坐 標(biāo)映射到零炮檢距時(shí)間坐標(biāo)。不論是將NMOR直接應(yīng)用于CMP集記 錄道，或者在疊前偏移間接應(yīng)用NMOR以產(chǎn)生CRP集記錄道，在應(yīng) 用NMOR之后的道集中信號的振幅可(l)相加到一起以形成疊加后 的記錄道；(2)在振幅-炮檢距關(guān)系(AVO)分析中彼此進(jìn)行比較； 或(3)進(jìn)行轉(zhuǎn)化以得到振幅屬性，可根據(jù)振幅響應(yīng)的改變由這些振 幅屬性導(dǎo)出詳細(xì)的界面特性。
圖2A-C顯示小波和正常時(shí)差校正(NMOR)對單一時(shí)間-炮檢 距CMP道集的影響，該道集是由完全相同的來自分層地球模型的等 振幅反射構(gòu)成，該地球模型由具有隨機(jī)間距的多個(gè)地下界面構(gòu)成。圖 2A顯示界面反射系數(shù)(RC系列)CMP道集，說明來自不同界面的 反射的時(shí)差效果(時(shí)間收斂性)。圖2B顯示這同一 CMP道集，但 每個(gè)反射系數(shù)由小波代替，該小波的振幅與反射系數(shù)成比例。對于一 個(gè)共同事件，隨炮檢距變化的干涉效應(yīng)以隨炮檢距變化的振幅的形式
表現(xiàn)出來。圖2C呈現(xiàn)出圖2B所示數(shù)據(jù)在應(yīng)用NMOR之后的結(jié)果， 表明NMOR時(shí)差已產(chǎn)生了隨炮檢距變化的小波，它們對于相等的反
射系數(shù)造成隨炮檢距變化的振幅。值得注意的是，在圖2C中存在反 射振幅和帶寬的變化，這是由于NMOR之前的小波干涉以及NMOR 校正。結(jié)果，來自不同炮檢距的記錄道中的振幅彼此不同，即使當(dāng)?shù)?下反射系數(shù)相同時(shí)也是如此。所以，這些經(jīng)過NMOR校正的振幅不 能被認(rèn)為是"真正的相對振幅"。
特別是因?yàn)檎谶M(jìn)行的勘察和開發(fā)深層水的努力，現(xiàn)在AVO分 析和反演正在被應(yīng)用于包含處理過的地震振幅的CRP記錄道集，這 些記錄道集是以從0。到60。或更大的反射角從地下界面反射的。圖3
描繪了以角e從一個(gè)界面反射的單個(gè)事件的振幅譜。如圖3中所示，
應(yīng)用NMOR將把地震小波的振幅譜和相位鐠映射為等于COS0r乘以 原始NMOR處理之前頻率的一系列頻率，同時(shí)還使數(shù)據(jù)的振幅譜相 對于零角反射事件放大一個(gè)因子(COS0J "。于是，對于一個(gè)60。反 射事件，NMOR將把一個(gè)40Hz振幅響應(yīng)移動(dòng)到20Hz，而同時(shí)使振 幅i普的強(qiáng)度加倍。小波有振幅譜，還有相位譜。為了本說明書的需要， 下文中的術(shù)語"頻譜"是指一個(gè)小波的振幅譜和相位譜二者。
當(dāng)存在多重反射事件時(shí)，NMOR對每個(gè)炮檢距的干涉事件響應(yīng) 進(jìn)行不同的拉伸，造成更加復(fù)雜的依賴于炮檢距的干涉，如圖2C中 所示。這種NMOR拉伸效應(yīng)使得難于對來自不同炮檢距記錄道的共 同事件的振幅彼此直接進(jìn)行比較。另 一個(gè)復(fù)雜性在于即使在進(jìn)行了多 方面的處理之后，在一個(gè)CMP集中的記錄道通常還將含有嵌入的小 波，這些小波隨時(shí)間和炮檢距二者而改變。這些小波變化是由于剩余 的采集和傳播影響以及NMOR拉伸的影響。當(dāng)一個(gè)共同事件的振幅 響應(yīng)從近炮檢距到遠(yuǎn)炮檢距有顯著變化時(shí)，為使近炮檢距事件和遠(yuǎn)炮 檢距事件之間對齊所需要的速度分析也變得有問題了。再有，在高頻 處，NMOR拉伸將減低通常作為疊加地震記錄道的結(jié)果所預(yù)期的信號 噪聲比的改善。
授予Byun等的美國專利5，684，754號提出一種方法，用于從 CMP集記錄道中去掉NMOR拉伸。這一方法依賴于對嵌入的小波的 先有知識以及由地震數(shù)據(jù)的相似分析得到的對NMOR拉伸因子的測 量值。這一技術(shù)不能對NMOR引起的振幅影響提供真實(shí)的相對振幅 補(bǔ)償，因此對于AVO分析不是一種理想的技術(shù)。
H.W.Swan ( 1997 )題為"在AVO分析中去掉依賴于炮檢距的調(diào) 諧，，(Int.SEG Mtg.第67屆年會詳細(xì)摘要第175-178頁)的文章中提 出 一種方法，用于從AVO屬性(例如AVO截距和梯度)中減小NMOR 拉伸影響，這些AVO屬性是從未補(bǔ)償NMOR拉伸影響的NMOR處 理后記錄道計(jì)算出來的。結(jié)果，這一方法的缺點(diǎn)是不能應(yīng)用于對CMP 或CRP集記錄道的校正。
授予Lazaratos的美國專利6,516,275號描述了在進(jìn)行諸如疊加 或計(jì)算AVO屬性等操作之前從地震記錄道中去掉小波拉伸影響。該 專利提出 一種對單記錄道去掉拉伸影響的方法，其中使用隨時(shí)間和炮 檢距變化的濾波器使被拉伸的非零炮檢距記錄道的響應(yīng)匹配于一個(gè) 零炮檢距(而且去掉拉伸的)記錄道。因?yàn)檫@一方法涉及通過設(shè)計(jì)和 應(yīng)用均衡濾波器來使每個(gè)非零炮檢距記錄道匹配一個(gè)零炮檢距記錄 道，所以當(dāng)反射強(qiáng)度變化時(shí)，該方法能改變記錄道之間的相對振幅關(guān) 系。這一方法不能將記錄道振幅恢復(fù)到與每道記錄道的反射系數(shù)相一 致的相對值，該反射系數(shù)已與NMOR處理前的小波進(jìn)行過巻積。要 得到真實(shí)振幅，這一方法必須假定所有NMOR處理前的記錄道與零 炮檢距的NMOR處理前記錄道有相同的小波。再有，這一方法還隱 含假定每個(gè)記錄道按時(shí)間平均的反射系數(shù)對所有炮檢距有與零炮檢 距記錄道相同的值-對于大的炮檢距變化范圍或反射角變化范圍，這一 假定通常是不能被滿足的。
因此，需要一種方法和裝置來克服先前的那些方法和裝置的缺 點(diǎn)，從而恢復(fù)不同炮檢距的記錄道之間的地震反射真實(shí)相對振幅。先 前的那些方法和裝置不能去掉對地震記錄道的拉伸。更具體地說，這 些方法不能補(bǔ)償由于正常時(shí)差造成的隨炮檢距變化的反射干涉。本發(fā) 明提供對這些缺點(diǎn)的一種解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
地震記錄道由于直接的正常時(shí)差校正(NMOR)處理可能被拉 伸，或者間接地通過疊前成像處理步驟被拉伸。本發(fā)明提供一種方法， 用于從這種被拉伸的地震記錄道得到具有真實(shí)相對振幅的去掉拉伸 的地震記錄道。特別是，該方法對由于正常時(shí)差造成的隨炮檢距變化 的反射干涉效應(yīng)進(jìn)行了補(bǔ)償。
在本方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，對NMOR拉伸的地震道確定其 拉伸因子P,還確定其輸入頻鐠。然后由輸入頻鐠估計(jì)出被拉伸的小 波頻鐠。然后得到去掉拉伸的小波頻譜，它可能是NMOR處理前嵌 入地震數(shù)據(jù)記錄道中的同一小波，也可能利用外部指定的目標(biāo)小波。 然后，通過取去掉拉伸后的小波頻譜與被拉伸小波頻譜之比來確定形 狀校正因子。將該形狀校正因子應(yīng)用于被拉伸記錄道的輸入頻鐠，從 而得到去掉拉伸的記錄道頻譜。
然后，取去掉拉伸的小波頻語的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波 頻鐠的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，由此計(jì)算出真實(shí)相對振幅標(biāo)度因 子。真實(shí)相對振幅特性的實(shí)例可以包括但不限于小波的零時(shí)值、小波 振幅鐠下方的面積或被拉伸記錄道的時(shí)間平均絕對值。最后，將真實(shí) 相對振幅標(biāo)度因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到真實(shí)相對振 幅去掉拉伸的地震記錄道，從而基本保持被拉伸小波頻譜的相對振幅特性。
利用相似性定理和拉伸因子將被拉伸的小波頻譜映射為去掉拉 伸的小波頻譜，由此可得到去掉拉伸的小波頻譜。再有，能對目標(biāo)小 波頻鐠進(jìn)行修正以校正非白反射系數(shù)。優(yōu)選地，這些拉伸因子作為炮 檢距、時(shí)間、rms速度、區(qū)間速度、上覆層各向異性以及地質(zhì)傾角等 變量的函數(shù)被確定性地計(jì)算出來，可計(jì)算出拉伸因子的記錄道集的實(shí) 例包括CDP、 DMO或CRP道集。
本發(fā)明的一個(gè)目的是對因記錄道NMOR處理引起的反射振幅與 帶寬的變化進(jìn)行校正，從而使來自不同炮檢距的記錄道的振幅基本上 與地下反射系數(shù)成正比，而且當(dāng)?shù)叵路瓷湎禂?shù)相等時(shí)彼此完全相同 (真實(shí)相對振幅)。


按照下文的描述、所附權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些以及其
他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會得到更好的理解，其中
圖1是示意圖，顯示共中點(diǎn)(CMP)記錄道集釆集系統(tǒng)的幾何 布局，其中爆炸源S產(chǎn)生的能量從共反射點(diǎn)(CRP)反射回來并由接 收器R記錄；
圖2A-C顯示界面反射系數(shù)的CMP道集(RC系列)、由其振 幅與各自反射系數(shù)成正比的小波代替每個(gè)反射系數(shù)得到的同一 CMP 道集以及去掉正常時(shí)差(NMO)之后的CMP道集；
圖3顯示對小波振幅鐠的拉伸效應(yīng)；由于NMOR處理使最大振 幅放大并向較低頻移動(dòng)，而且小波被拉伸；
圖4A-D顯示將單個(gè)事件分解到多個(gè)頻帶時(shí)的時(shí)域響應(yīng)，其中圖 4A是輸入脈沖，圖4B顯示分解成若干窄頻帶后的數(shù)據(jù)，圖4C描繪 這些窄頻帶的平滑后包絡(luò)，圖4D顯示一個(gè)重建的尖峰脈沖；
圖5A-B顯示去掉拉伸的一個(gè)實(shí)例，這里將去掉拉伸處理應(yīng)用于 包含正常時(shí)差拉伸影響的一個(gè)共角CMP道集，圖中對多事件模型比 較了被拉伸的道集和去掉拉伸的道集；
圖6是流程圖，描繪了根據(jù)本發(fā)明為從被拉伸的地震記錄道變?yōu)?br> 具有真實(shí)相對振幅的去掉拉伸地震記錄道所釆取的步驟；
圖7是流程圖，更具體地顯示當(dāng)使用時(shí)間-炮檢距記錄道數(shù)據(jù)(流 程圖的上半部)和時(shí)間-角記錄道數(shù)據(jù)(流程圖的下半部)時(shí)圖6中的
步驟；
圖8是示意圖，顯示在計(jì)算拉伸因子p時(shí)使用的幾何布局和術(shù)語；
以及
圖9顯示在構(gòu)成互補(bǔ)頻帶記錄道時(shí)使用的單個(gè)濾波器的形狀。
具體實(shí)施例方式
1、應(yīng)用于正常時(shí)差拉伸的巻積模型
用于處理后地震數(shù)據(jù)振幅的一個(gè)被接受的模型表明，這些振幅代 表由震源激發(fā)的小波與從地下界面彈性性質(zhì)變化導(dǎo)出的地下反射系 數(shù)二者的巻積。這一模型的時(shí)域形式表明，處理后的地震數(shù)據(jù)記錄道
在NMOR處理之前能表示為小波與地球反射系數(shù)函數(shù)的巻積，或表 示為
<formula>formula see original document page 15</formula> (1)
其中d(t， toj， Atj)是地震數(shù)據(jù)記錄道，w(t)是小波，r(t-toj-Atj) 是由下式給出的離散地下反射系數(shù)3 (脈沖)函數(shù)之和
<formula>formula see original document page 15</formula> (2)
在這一表達(dá)式中，rj5 (t-toj-Atj)是大小為r』的第j個(gè)反射系數(shù) 的時(shí)域表示，tw是零炮檢距時(shí)間，Atj是NMOR處理前的時(shí)間偏移。
在頻域，這一巻積表示為該小波和地球反射系數(shù)函數(shù)二者的傅里 葉變換之積，或表示為<formula>formula see original document page 15</formula>(3)
在這一表達(dá)式中，D ( f) 、 W ( f)和2:rje—2"if(V,)分別為NMOR 處理前數(shù)據(jù)d (t, top Atj) 、 NMOR處理前小波函數(shù)w (t)(下文 中只簡稱小波)以及反射系數(shù)函數(shù)r (t-t。j-Atj)的傅里葉變換。
關(guān)于去掉NMOR對被拉伸記錄道的影響，其關(guān)鍵性認(rèn)識來自這 樣的理解NMOR對反射系數(shù)函數(shù)的影響不同于它對小波的影響。首 先，支持將NMOR應(yīng)用于反射系數(shù)函數(shù)的模型是將反射系數(shù)的時(shí)間 與零炮檢距時(shí)間t。j對齊，而不改變它們的大小1>在概念上，NMOR 把在一層的頂面和底面的反射系數(shù)之間的走時(shí)改變成穿過該層的垂 直走時(shí)。應(yīng)用偏移定理(R.M.Bracewell，傅里葉變換及其應(yīng)用， McGraw-Hill, 1965， P104-107) ， NMOR按下式對反射系數(shù)函數(shù)進(jìn) 行變換
<formula>formula see original document page 15</formula>(4)
其中(t-t『Atj)是在應(yīng)用NMOR時(shí)間偏移Atj之前在零炮檢 距時(shí)間t。i大小為rj的反射系數(shù)的時(shí)域表示，〕表示2r^ (t-toi)到頻
域的傅里葉變換。第二，在時(shí)域?qū)π〔☉?yīng)用NMOR的影響是以一個(gè) 隨時(shí)間變化的因子p將小波拉伸，該因子p與到一界面的走時(shí)差有關(guān)， 而該走時(shí)差依賴于炮檢距。相似性定理(R.M.Bracewell，傅里葉變換 及其應(yīng)用，McGraw-Hill, 1995， P101-104 )可用于描述當(dāng)把常數(shù)拉 伸因子P應(yīng)用于NMOR前的時(shí)域小波w (t)時(shí)在頻域的影響，見圖 3中所示。相似性定理給出
w(t) =>stretch=> w(t/(3) 〕 W(印)問 (5)
其中W (t/p)是在時(shí)間上被拉伸的小波，〕表W(t/(5)到頻域的
傅里葉變化，w (印)ipi是被拉伸的小波的傅里葉變換，|5是拉伸因
子，在CMP或CRP記錄道中p通常隨時(shí)間和炮檢距變化。在概念上， 相似性定理控制NMOR對小波的影響，而偏移定理控制NMOR對反 射系數(shù)的影響。NMOR改變反射系數(shù)之間的時(shí)間差但不改變它們的大 小。
最后，因?yàn)镹MOR對反射系數(shù)和小波的不同影響，典型NMOR 校正后的地震記錄道的傅里葉變換Dnmo (f)產(chǎn)生如下形式的頻譜
Dnm。(f) = W(印)l卩l(xiāng) (&je-2礎(chǔ)oj) (6)
表明NMOR前的小波的各頻鐠分量除了被拉伸因子p偏移和標(biāo) 度之外，還由依賴于頻率的地球反射系數(shù)之和來標(biāo)度。
總之，巻積模型預(yù)言對CMP或CRP集記錄道應(yīng)用NMOR將使 被巻積小波的振幅譜和相位譜二者發(fā)生依賴于頻率的改變，但不會改 變地下反射系數(shù)的振幅。為去掉由NMOR造成的拉伸，需要估計(jì)小 波頻譜以得到拉伸因子p并對此進(jìn)行補(bǔ)償，從而產(chǎn)生輸出記錄道振幅， 其標(biāo)度與局部地下反射系數(shù)成正比。
H.對被拉伸記錄道進(jìn)行真實(shí)相對振幅校正的原理
本發(fā)明提供針對NMOR拉伸影響對地震記錄道進(jìn)行真實(shí)相對振 幅校正的方法和裝置。去掉NMOR拉伸(去掉拉伸)是在頻域?qū)崿F(xiàn)
的，即估計(jì)小波拉伸因子p并從被拉伸小波的估計(jì)值W (印)ipi中去
掉因子p,從而使結(jié)果數(shù)據(jù)(嵌入的小波和反射系數(shù)函數(shù)的巻積)成
為
W鄰)IPI 2rje-27tiftoj => Destretch => W(f) 2:rje-2nift0j (7)
其中小波拉伸因子P等于界面反射角0r的余弦的倒數(shù)，W (f) 是去掉拉伸的或外部指定的目標(biāo)小波。
被拉伸的小波頻鐠w(印)ipi能用記錄道頻語平均技術(shù)進(jìn)行估計(jì)。
這些技術(shù)把地球反射系數(shù)對記錄道振幅鐠的影響簡化為 一個(gè)常數(shù)標(biāo) 量乘子的影響。頻鐠平均技術(shù)依賴于在一個(gè)頻帶內(nèi)平均的地球反射系 數(shù)，該頻帶取自一個(gè)大的時(shí)間門，以便在統(tǒng)計(jì)上成為一常數(shù)或有已知 的頻譜形狀，平均技術(shù)包括對記錄道頻鐠的頻帶內(nèi)平均或?qū)τ涗浀赖?有限量延遲自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行傅里葉變換。應(yīng)用這里描述的反射系數(shù)白 化濾波器能去掉非白化反射系數(shù)頻語對所估計(jì)的小波頻鐠的影響。在 本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，通過在頻帶內(nèi)平均振幅和相位樣本值， 能使記錄道頻鐠中變化的地球反射系數(shù)的影響減至最小。理想地，參 與平均的頻傳樣本數(shù)是預(yù)期的小波最大持續(xù)時(shí)間的倒數(shù)，而且還大于 變換時(shí)間窗與小波持續(xù)時(shí)間之比(優(yōu)選地，在每個(gè)頻帶內(nèi)至少應(yīng)包括
10個(gè)頻i普樣本)。從這些頻帶平均得到的記錄道振幅譜和相位譜將是 被拉伸小波頻語經(jīng)過反射系數(shù)標(biāo)度后的估計(jì)值Wn(f)，其形式如下式 所示
Vaf^(rc)W(恥則 (8)
其中W (f)是NMOR前的小波頻譜，re是一個(gè)與頻率無關(guān)但與 時(shí)間和炮檢距有關(guān)的標(biāo)度因子，它依賴于局部地下反射系數(shù)。如圖7 的步驟130B、 132B和140B中所示，另一種做法是，能由小時(shí)間門 的傅里葉變換樣本的頻域平均來產(chǎn)生小波頻鐠估計(jì)值。
"真實(shí)相對振幅"去掉拉伸被定義為一種操作，它保留與一個(gè)孤立 反射系數(shù)巻積的被拉伸(NMO前)小波的零時(shí)值。如果被拉伸小波 零時(shí)值w (t/p) lt-o并且去掉拉伸的小波的零時(shí)值w (t/p) It^受約束， 使得
w (t) |t=o=w (t/卩)』。=常數(shù) (9 )
便會發(fā)生這種情況。
在頻域，這一約束將要求
<formula>formula see original document page 18</formula> (10)
其中W (fi)是去掉拉伸的小波傅里葉變換的離散值。 如果假定小波的相位鐠為零，或者只知道小波的振幅鐠，則對數(shù)
據(jù)的真實(shí)相對振幅去掉拉伸可有另一種定義它是一種不改變小波振
幅譜下方面積的操作，使得
<formula>formula see original document page 18</formula>
其中w* (fi)和w* Up)分別為w (fi)和w (fiP)的復(fù)共軛， (W* (fi) W (fi) ) 1/2是振幅鐠樣本。對于拉伸因子p或小波隨時(shí)
間變化的情況，這一真實(shí)相對振幅條件應(yīng)在瞬時(shí)基礎(chǔ)上得到滿足。
在這一方法的最一般形式中，被正常時(shí)差拉伸的記錄道受到離散 傅里葉變換，并被分離為頻帶重疊的記錄道，這些頻帶的中心頻率為 fi。這些頻帶應(yīng)該是互補(bǔ)的，從而使每個(gè)頻帶在頻域之和等于輸入記 錄道數(shù)據(jù)的頻域表示。另一種做法是，可由小時(shí)間門的傅里葉變換樣 本在頻域的平均來產(chǎn)生小波頻譜估計(jì)值。
利用上述原理，對地震記錄道進(jìn)行真實(shí)相對振幅去掉拉伸以3 個(gè)步驟完成。第一，優(yōu)選地，對小波頻譜估計(jì)值進(jìn)行非白反射系數(shù)譜 校正，以產(chǎn)生經(jīng)過隨時(shí)間變化的反射系數(shù)校正后的被拉伸小波頻鐠 Ws (fi， t-t0j)，由下式給出
<formula>formula see original document page 18</formula> (12)
其中Wn (fi， t-t。j)是在時(shí)間t-tw和頻率fi的被拉伸小波頻譜， R(fi)是在頻率fi的非白垂直時(shí)間反射系數(shù)譜，P是拉伸因子。然后， 使用相似性定理將去掉拉伸的(NMO前)目標(biāo)小波頻譜O (fi)定義 為
O(fO (13)
其中Ws (fi， t-tw)是經(jīng)過反射系數(shù)校正后的被拉伸小波頻譜 (NMOR后的小波頻i普)，p是拉伸因子。
另一種做法是，對于使用用戶指定的目標(biāo)小波Wd (fi)進(jìn)行真 實(shí)相對振幅去掉拉伸(代替NMOR后的小波)的情況，所希望的輸
出小波定義為
O(fi)-Wd(f,，t-toj)R(fi) (14)
其中R ( fi)是用戶指定的在頻率fi的非白垂直時(shí)間反射系數(shù)鐠。
第二，對于在中心頻率fi和時(shí)間t- toj的每個(gè)輸入振幅值，輸出振幅
Aout (fi， t-t0j)由下式給出
八。ut(f"t-toj) = Ain(fi,t-toj) 0(fi)/Ws(fi,t-t。j). (15)
一般地說，希望的和估計(jì)的小波樣本可以是復(fù)數(shù)，具有振幅和相 位兩個(gè)分量。
最后，在每個(gè)時(shí)間t-t。j，輸出頻帶數(shù)據(jù)之和i:A。ut (fi， t-toj)被 約束，從而使輸入和希望輸出小波的頻鐠下方面積相等。對于最小和
最大輸出頻率為fmin和fmax的希望輸出小波，被拉伸的頻譜值在Ws U， t- t0j)中從P"f』至P"f隨求和，在O U)中從Un至fmax求
和，并按下式應(yīng)用以產(chǎn)生去掉拉伸的真實(shí)相對振幅記錄道數(shù)據(jù)A。ut(t-toj):
Aout(t—t0j) = SAoul(fi,Moj) S(Ws(fi,t-toj)Ws豐(fi，t-toj))，i:(0(fOCAfi》"2 (16)
III.實(shí)現(xiàn)對被拉伸記錄道進(jìn)行真實(shí)相對振幅校正的詳細(xì)步驟
圖6顯示從被拉伸的地震記錄道得到真實(shí)相對振幅去掉拉伸的 地震記錄道的"去掉拉伸"方法的優(yōu)選實(shí)施例流程圖。圖7擴(kuò)展圖6中 的步驟，以在流程圖頂部的相應(yīng)簡要描述符標(biāo)識每個(gè)步驟。圖中顯示 了去拉伸方法的兩個(gè)實(shí)例，用于處理(a)上部流程路徑中的時(shí)間-炮 檢距數(shù)據(jù)和(b)在下部流程路徑中的時(shí)間-角數(shù)據(jù)。在每個(gè)流程路徑 中的步驟，用字母"a"加到時(shí)間-炮檢距數(shù)據(jù)流程路徑中的參考數(shù)字后 面來標(biāo)識其步驟，在時(shí)間-角數(shù)據(jù)中用字母"b，，來標(biāo)識。在兩個(gè)示例流 程路徑中，以真實(shí)相對振幅NMOR前小波頻傳代替被拉伸地震記錄 道中的小波頻譜以得到真實(shí)相對振幅去掉拉伸的地震記錄道，從而完 成對記錄道的去掉拉伸處理。
圖6概括了在本去拉伸方法中采取的一般步驟。在步驟110中獲 取被拉伸的地震記錄道。然后在步驟120中對每個(gè)被拉伸的地震記錄
道確定拉伸因子(5。在步驟130中確定每個(gè)被拉伸記錄道的輸入頻譜。 在步驟140中由輸入頻鐠確定被拉伸小波頻鐠的估計(jì)值。在步驟150 中，利用步驟120中確定的拉伸因子p或由用戶輸入的去掉拉伸后希 望的小波頻傳，通過計(jì)算得到去掉拉伸的小波頻鐠。
在步驟160中，通過將去掉拉伸的小波頻鐠與被拉伸小波頻傳進(jìn) 行比較，確定形狀校正因子。在步驟170中將形狀校正因子應(yīng)用于被 拉伸記錄道的輸入頻鐠，以得到去掉拉伸的記錄道頻鐠。在步驟180 中通過取去掉拉伸的小波頻鐠的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波頻 語的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，計(jì)算出真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子。最 后，在步驟190中將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道 頻鐠，以得到真實(shí)相對振幅的去掉拉伸地震記錄道，從而基本上保持 了被拉伸小波頻譜的真實(shí)相對振幅特性。
現(xiàn)在參考圖7，上述去拉伸方法可以在時(shí)間-炮檢距域或時(shí)間-反 射角域中進(jìn)行。下面將首先描述應(yīng)用于時(shí)間-炮檢距域的去拉伸方法。
A.時(shí)間-炮檢距域中的去拉伸方法
在步驟110獲取被拉伸的地震記錄道數(shù)據(jù)。處理輸入數(shù)據(jù)的方式 是要保持真實(shí)相對振幅。再有，對數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間校正，使得每個(gè)記錄 道中現(xiàn)在看到的時(shí)間代表如同震源和接收器位置重合時(shí)的時(shí)間，即在 零炮檢距情況下的時(shí)間。這一時(shí)間校正或可通過正常時(shí)差校正來完 成，或可通過疊前成像處理來完成。需要已知震源到接受器的距離， 而且在記錄道長度上這一距離為常數(shù)。這一時(shí)間校正過程是對逐道記 錄道的操作，任何記錄道順序都能使用。然而，優(yōu)選的記錄道數(shù)據(jù)組 織是把數(shù)據(jù)集合組合成共深度點(diǎn)(CDP)、共中點(diǎn)(CMP)或共反射 點(diǎn)(CRP)道集。此外，在各道記錄道中的一個(gè)嵌入波形的相位譜在 數(shù)據(jù)的可用帶寬(有足夠強(qiáng)的振幅)上為一常數(shù)。為計(jì)算拉伸因子P 所需要的輔助數(shù)據(jù)是作為位置和時(shí)間函數(shù)的速度模型、關(guān)于記錄道相 對于速度模型的信息以及從震源到接受器的距離(或者說炮檢距)。
然后，在步驟120A中，對各個(gè)被拉伸的地震記錄道確定拉伸因 子p。拉伸因子p定義為記錄道的反射角0r余弦的倒數(shù)。
圖8顯示爆炸源S和接收器R。由爆炸源S發(fā)出的能量小波通常 將在其穿過地下地層時(shí)被折射。包含共反射點(diǎn)(CRP)的界面可能以 相對于垂直法線的地質(zhì)傾角ed取向。圖中所示直射線反射角a是界 面在CRP處的法線與從CRP到接收器R延伸的射線之間的夾角。反 射角0r是小波從CRP發(fā)射的角度。如圖8中所示，由于地下速度的 變化，小波在從CRP反射之后和在接收器R處被接收之前會進(jìn)一步 折射。
由rms速度函數(shù)和在界面處的地下區(qū)間速度能生成拉伸因子p 的確定性估計(jì)值作為時(shí)間和炮檢距的函數(shù)。
p二(iW『 (17) 其中
sin6r = x Vi cos0d /(va2 (t02 +(xcosed)2 /va2)1/2) (8)
va = vrms(l+2e sin2a(2- sin2a))1/2 (19)
sin2a = x2/(x2+vrmst0)2) (20)
對于CDP道集，
sin2er = ( x Vi cos9d )2 /(va4 (t02 +(xcosed)2 /va2)) (18a)
對于傾角時(shí)差(DMO)道集
sin2er = (x cos0d)2 / ((tdmo2 va4/ Vi') + (cosWd va' / v,勺)
對于PSTM數(shù)據(jù)
sin29r = (x cos26d)2 / ((Ug2 va4/ Vi2) + (cos4ed va2/ v卩))
其中，sin0r是在界面上反射角的正弦，x是爆炸點(diǎn)到一組接收器 的炮檢距。Vi是在t。的地下區(qū)間速度，V面是上覆層的rms速度，t0 是零炮檢距走時(shí)，tdm。是DMO道集的零炮檢距走時(shí)，t—是遷移道集 的零炮檢距時(shí)間，s是上覆層各向異性參數(shù)，9d是界面處的地質(zhì)傾角。
在步驟130A中確定被拉伸記錄道的輸入記錄道頻譜，其中被拉 伸記錄道被分解成多個(gè)窄頻帶記錄道，如圖4B中所示。這些窄頻帶 記錄道的特性是對它們求和將產(chǎn)生原始輸入記錄道。
圖9顯示為產(chǎn)生頻帶記錄道所需要的頻帶濾波器的設(shè)計(jì)。
頻帶個(gè)數(shù)Nb最好是選為滿足下列條件的最小值
Nw￡NbSN/10 (21) 其中Nw是預(yù)期的小波中時(shí)間樣本數(shù)，Nt是傅里葉變換時(shí)間窗中 的樣本數(shù)。Nb和Nt/10的典型選擇值意味著幾百毫秒的時(shí)間平均窗。 優(yōu)選的實(shí)踐是選擇頻帶個(gè)數(shù)近似等于嵌入波形中樣本點(diǎn)數(shù)。 用戶定義的頻帶濾波器的特性是在中心頻率完全通過數(shù)據(jù)，而從 中心頻率向外呈錐形衰減直至完全拒絕數(shù)據(jù)通過。相鄰頻帶是完全互 補(bǔ)的，使得全通中心頻率在相鄰頻帶為零通頻率。每個(gè)頻率濾波器的 相應(yīng)頻率樣本被乘以輸入記錄道的傅里葉變換。該操作的結(jié)果將形成 經(jīng)濾波的傅立葉變換頻率數(shù)據(jù)。隨后其乘積被傅立葉逆變換從而產(chǎn)生 所希望的窄頻帶記錄道，如圖4B中所示。
在步驟140A中由步驟130A的輸入頻鐠造成被拉伸的小波頻鐠 估計(jì)值。
圖4A-D顯示使用滿足前述約束的Nb將圖4A所示單個(gè)事件分解 成多個(gè)頻帶.然后這些頻帶被逆變換回到圖4B中所示時(shí)間記錄道.使 用這些時(shí)間記錄道每一個(gè)的包絡(luò)或rms時(shí)間平均，根據(jù)式(8)，對每個(gè) 中心頻率fi和時(shí)間t-toj產(chǎn)生不依賴于時(shí)間和頻率的NMOR后小波頻 譜估計(jì)值Wn(fj，t-toj):
W"fi,t-toj) = (rc)W卿,t-toj)IPI (22)
其中P是拉伸因子，！^是局部反射系數(shù)標(biāo)量。
取濾波的傅里葉變換頻率數(shù)據(jù)(它是來自步驟130A的中間產(chǎn)品) 并應(yīng)用90。相位旋轉(zhuǎn)，然后計(jì)算傅里葉逆變換，以對來自步驟130A的 每個(gè)相應(yīng)頻帶記錄道構(gòu)成希爾波特變換，從而計(jì)算出每個(gè)頻帶記錄道 的振幅估計(jì)值。為構(gòu)成與每個(gè)窄頻帶記錄道的時(shí)間樣本對應(yīng)的記錄道 包絡(luò)，對希爾波特變換對一起求平方并取和，其平方根作為最終的和。 這就構(gòu)成了被濾波以減小了噪聲影響的記錄道包絡(luò)(圖4C)。所得 到的記錄道振幅集合代表逐個(gè)時(shí)間地確定的校正前小波振幅譜的估 計(jì)值。
在步驟150A中得到去掉拉伸的輸出頻譜。按照一種優(yōu)選的方式， 使用相似性定理等式(5)，對步驟140A中確定的被拉伸小波頻譜的
估計(jì)值進(jìn)行校正。這一校正利用在步驟120A中計(jì)算的拉伸因子((5) (式(17-20)),以及在步驟140A中確定的被拉伸小波頻i普估計(jì) 值(式(8))，以校正記錄道數(shù)據(jù)中的拉伸。對于步驟140A中的每 個(gè)時(shí)間和平均頻率，被拉伸小波的振幅在以p和當(dāng)前中心頻率之積的 頻率處被內(nèi)插。內(nèi)插后的振幅又被乘以拉伸因子的倒數(shù)(p_1)，成為 去掉拉伸的輸出頻語的校正后樣本。完成這一操作的產(chǎn)品是構(gòu)成隨時(shí) 間變化的校正后的小波振幅鐠。
作為計(jì)算去掉拉伸輸出頻譜的另 一種做法，可以使用由用戶定義 的目標(biāo)波形來產(chǎn)生去掉拉伸的輸出頻語。優(yōu)選地，這一去掉拉伸的輸 出頻譜的特點(diǎn)是它們所具有的高頻和低頻特性在最寬炮檢距記錄道 上延伸覆蓋可用的數(shù)據(jù)頻率。
在步驟162A中，使用式(12-14)，通過取去掉拉伸的小波頻 語與被拉伸的小波頻譜之比，確定形狀(或校正后的形狀)校正因子。 最好將一個(gè)穩(wěn)定因子加到分母(被拉伸的小波頻譜)，以防止可能的 被零除情況發(fā)生。如果必要，可在步驟160A中使用式(12)和(l4) 進(jìn)行計(jì)算，以對去掉拉伸的小波頻譜進(jìn)行可選的非白反射系數(shù)校正。 這一校正是通過對地下地球反射系數(shù)振幅譜建模來實(shí)現(xiàn)的。這一建模 的地球反射系數(shù)譜被分解為步驟150A中去掉拉伸的小波頻譜。
在步驟170A中，使用式(15 )將形狀(或校正后的形狀)校正 因子應(yīng)用于被拉伸記錄道的輸入頻譜，從而得到去掉拉伸的記錄道頻 鐠。
在步驟180A中計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子。取被拉伸小波頻譜 和去掉拉伸小波頻譜的相對應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，以確定真實(shí)相 對振幅標(biāo)度因子。這種真實(shí)相對振幅特性的實(shí)例包括小波的零時(shí)值、 小波振幅鐠下方的面積、或被拉伸記錄道的時(shí)間平均絕對值。
在步驟192A中，使用式(16)將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子和形狀 (或校正后的形狀)因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到真實(shí)相 對振幅去掉拉伸的地震記錄道，從而基本保持被拉伸小波頻譜的真實(shí) 相對振幅特性。在步驟192A中，步驟130A的輸入頻譜被校正，形
成包含各個(gè)頻帶記錄道的校正后輸出頻譜。由步驟180A輸出的按時(shí) 間和中心頻率給出的相應(yīng)樣本(即校正因子)和來自步驟162A的按 時(shí)間和中心頻率給出的相應(yīng)樣本(即形狀(或校正后的形狀)因子) 與步驟130A的那些樣本(表示為頻率的輸入數(shù)據(jù))相乘，形成校正 后的頻帶。在步驟195A中，校正后的輸出頻鐠轉(zhuǎn)換成去掉拉伸的地 震記錄道。步驟190A的校正后各個(gè)頻帶記錄道被相加在一起，形成 去掉拉伸后的輸出記錄道。
最后，在每個(gè)時(shí)間t-t。j，輸出頻帶數(shù)據(jù)之和i:A福(ti， t-toj)受 到約束，從而使輸入的且是所希望的輸出小波頻語下方的面積相等。
對于所希望的具有最小和最大輸出頻率fmin和fmax的輸出小波，被拉 伸頻譜值在WsU， t-t0j)中從/ fmin至/ f隨求和，在0(/')中從fmin 至f目x求和，并按下式應(yīng)用
A。u,(t-toj) = SA。ut(fi,t-toj) S(Ws(fi，t-toj)WsVi，t-toj)))。/i:(0(fi)Cr(fi))"2 (16)
從而產(chǎn)生去掉拉伸的真實(shí)相對振幅記錄道數(shù)據(jù)A。ut (t-t。j)。 B.時(shí)間-角域的去拉伸方法
在步驟110中獲取被拉伸的地震記錄道。如前文所述，被拉伸的 記錄道可能已經(jīng)通過正常時(shí)差校正(NMOR)或通過疊前成像過程進(jìn) 行了處理。
然后，在步驟120B中針對被拉伸的地震記錄道確定拉伸因子yff,
拉伸因子P被定義為反射角0r的余弦的倒數(shù)，由于這一反射角0r在
一個(gè)記錄道上為一常數(shù)值，故可以通過查詢每個(gè)記錄道的記錄道頭段 直接確定反射角&。
在步驟130B中對被拉伸記錄道窗確定輸入頻諮。數(shù)據(jù)被分隔成 重疊的窗口。在步驟132B中通過取其傅里葉變換并計(jì)算其振幅譜， 每個(gè)窗又被轉(zhuǎn)換到頻域。
在步驟140B中計(jì)算被拉伸小波(振幅)i普的估計(jì)值。這些估計(jì) 值是通過低通濾波對步驟132B的輸入譜進(jìn)行平滑確定的，從而形成 被拉伸小波頻鐠的估計(jì)值。
在步驟150B中得到去掉拉伸的小波頻譜。優(yōu)選地，去掉拉伸的
小波頻鐠按如下過程計(jì)算現(xiàn)在利用相似性定理對步驟140B中確定 的被拉伸小波頻鐠估計(jì)值進(jìn)行校正。這一校正使用步驟120B中確定 的拉伸因子(/ )和被拉伸小波頻譜的估計(jì)值來校正數(shù)據(jù)中的拉伸。 在步驟140B中每個(gè)頻率樣本的振幅被內(nèi)插，內(nèi)插所在的頻率是;ff和 當(dāng)前頻率的乘積。那個(gè)頻率樣本的振幅又以拉伸因子p進(jìn)行標(biāo)度，成 為去掉拉伸的小波(振幅)鐠。
作為計(jì)算去掉拉伸的輸出頻鐠的另 一種做法，可以使用用戶定義 的目標(biāo)波形來產(chǎn)生去掉拉伸的輸出頻諳。優(yōu)選地，這一去掉拉伸的輸 出頻鐠的特點(diǎn)是所具有的高頻和低頻特性在最大炮檢距記錄道上覆 蓋可用的數(shù)據(jù)頻率。
如果必要，在步驟160B中對記錄道校正因子做補(bǔ)充調(diào)整，以適 應(yīng)非白反射系數(shù)。這一校正是通過對地下地球反射系數(shù)的振幅譜建模 來計(jì)算的。這一建模的地球反射系數(shù)頻i脊被分配到在步驟150B中確 定的去掉拉伸的小波頻譜中。
在步驟162B中，通過將被拉伸的小波頻鐠的估計(jì)值與所希望的 去掉拉伸的小波頻鐠進(jìn)行比較，確定形狀校正因子(或校正后的形狀
因子)。去掉拉伸的小波頻鐠和被拉伸小波頻譜的每個(gè)相應(yīng)頻率樣本 之商(或者說比值)被計(jì)算出來以得到形狀校正因子。優(yōu)選地，對分母 添加一個(gè)穩(wěn)定因子以防止被零除的情況發(fā)生。
在步驟170B中將形狀校正因子(或調(diào)整過的形狀因子)應(yīng)用于 被拉伸記錄道輸入頻譜中，以得到去掉拉伸的記錄道頻譜。
然后，在步驟180B中計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子。計(jì)算出被拉 伸的和去掉拉伸的小波頻譜的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，從而確定 真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子。和以前一樣，這些真實(shí)相對振幅特性可能包 括小波的零時(shí)值、小波振幅譜下方的面積、或被拉伸記錄道的時(shí)間平 均絕對值。
在步驟190B中將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子和形狀校正因子(或校 正后的形狀校正因子)應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到真實(shí)相對 振幅去掉拉伸地震記錄道，從而基本保持被拉伸小波頻譜的真實(shí)相對
振幅特性。更具體地說，將形狀校正因子(或校正后的形狀校正因子) 和真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子二者的相應(yīng)頻率樣本應(yīng)用于被拉伸記錄道
窗的輸入頻鐠，以獲得去掉拉伸記錄道窗的輸出頻譜。在步驟192B 中，通過對步驟190B的產(chǎn)物取其傅里葉逆變換，形成數(shù)據(jù)的去掉拉 伸時(shí)間窗。在步驟194B中通過對各個(gè)窗求和來重建記錄道，從而形 成去掉拉伸的地震記錄道。
圖5是對共角CMP道集去掉拉伸的舉例。在圖左側(cè)的被拉伸輸 入道集有由干涉誘發(fā)的視剩余時(shí)差以及依賴于反射角的振幅變化，與 每個(gè)事件的反射系數(shù)在不同的反射角時(shí)是相等的這一事實(shí)無關(guān)。在圖 右側(cè)的去掉拉伸數(shù)據(jù)中，所有事件在不同的反射角以及減小的 (reduced)誘發(fā)視剩余時(shí)差時(shí)有幾乎完全相同的振幅。
本發(fā)明還包括一種機(jī)器可讀的程序存儲裝置，在其中實(shí)際地嵌入 可由機(jī)器執(zhí)行的指令程序，使用下列步驟實(shí)現(xiàn)從被拉伸地震記錄道獲 得真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道，該方法包括以下步驟
a. 獲取被拉伸的地震記錄道；
b. 對被拉伸的地震記錄道確定其拉伸因子
c. 確定被拉伸地震記錄道的輸入頻譜；
d. 由輸入頻i普確定被拉伸小波頻譜的估計(jì)值；
e. 得到去掉拉伸的小波頻譜；
f. 通過取去掉拉伸小波頻譜與被拉伸小波頻譜之比，確定形狀校 正因子；
g. 將形狀校正因子應(yīng)用于被拉伸記錄道的輸入頻諳，以得到去掉 拉伸的記錄道頻^普；
h. 通過取去掉拉伸小波頻譜的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波 頻譜的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子；以 及
i. 將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到 真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道，從而基本保持被拉伸小波頻譜的 真實(shí)相對振幅特性。
盡管在前面的說明書中已結(jié)合某些優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明并 為了演示的目的列舉了許多細(xì)節(jié)，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言顯而 易見的是，本發(fā)明容許改變，而且這里描述的某些其他細(xì)節(jié)可以有相 當(dāng)大的改變，只要不脫離本發(fā)明的基本原理。
權(quán)利要求
1、一種由被拉伸的地震記錄道得到真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道的方法，該方法包含如下步驟a.獲取被拉伸的地震記錄道；b.對被拉伸的地震記錄道確定其拉伸因子β；c.確定被拉伸地震記錄道的輸入頻譜；d.由輸入頻譜確定被拉伸小波頻譜的估計(jì)值；e.得到去掉拉伸的小波頻譜；f.通過取去掉拉伸小波頻譜與被拉伸小波頻譜之比，確定形狀校正因子；g.將形狀校正因子應(yīng)用于被拉伸記錄道的輸入頻譜，以得到去掉拉伸的記錄道頻譜；h.通過取去掉拉伸小波頻譜的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波頻譜的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子；以及i.將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道，從而基本保持被拉伸小波頻譜的真實(shí)相對振幅特性。
2、 權(quán)利要求l的方法，其中 采用下列數(shù)字公式W (f) =Wn (f// )躺 式中W (f)=去掉拉伸的小波頻譜；wn (f)=凈皮拉伸的小波頻^普；^小波拉伸因子，利用相似性定理，以拉伸因子將被拉伸小波頻譜映射為去掉拉伸 的小波頻鐠，從而得到去掉拉伸的小波頻譜。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中釆用下列數(shù)學(xué)公式對被拉伸小波頻譜 進(jìn)行修正以進(jìn)行非白反射系數(shù)校正<formula>formula see original document page 3</formula> 式中Ws (f)=經(jīng)過非白反射系數(shù)鐠校正后的被拉伸小波頻鐠； Wn (f)=被拉伸小波頻譜；R (f)=由用戶指定的在垂直入射時(shí)的反射系數(shù)譜；以及 / =小波拉伸因子。
4、 權(quán)利要求1的方法，其中由用戶指定的目標(biāo)小波頻譜得到去掉拉伸的小波頻譜，其中<formula>formula see original document page 3</formula>式中W (f)=去掉拉伸的小波頻譜；Wd (f)=用戶指定的目標(biāo)小波頻譜。
5、 權(quán)利要求4的方法，其中利用下列數(shù)字公式對目標(biāo)小波頻譜 進(jìn)行修正以進(jìn)行非白反射系數(shù)校正<formula>formula see original document page 3</formula>式中w (f)=去掉拉伸的小波頻譜；wd (f)=用戶指定的目標(biāo)小波頻譜；R (f) -用戶指定的垂直時(shí)反射系數(shù)頻譜。
6、 權(quán)利要求1的方法，其中拉伸因子P作為炮檢距、時(shí)間、rms速度和區(qū)間速度的函數(shù)凈皮確 定性地計(jì)算出來。
7、 權(quán)利要求l的方法，其中拉伸因子P作為炮檢距、時(shí)間、rms速度、區(qū)間速度以及上覆層 各向異性和地質(zhì)傾角二者中至少一個(gè)的函數(shù)被確定性地計(jì)算出來。
8、 權(quán)利要求7的方法，其中被拉伸的地震記錄道是CDP道集，而f i是根據(jù)下列數(shù)學(xué)表達(dá)式 計(jì)算的<formula>formula see original document page 4</formula>; 式中<formula>formula see original document page 4</formula>式中e,是在界面上的反射角；x是炮點(diǎn)到接收器組的炮檢距； Vj是在t。的地下區(qū)間速度； Vrms是上覆層的rms速度； to是零炮檢距走時(shí)； s是上覆層各向異性參數(shù)； 0d是在界面處的地質(zhì)傾角。
9、權(quán)利要求7的方法，其中被拉伸的地震記錄道是傾角時(shí)差(DMO)道集，而/ "是根據(jù)下 列數(shù)學(xué)表達(dá)式計(jì)算的<formula>formula see original document page 4</formula>; 式中<formula>formula see original document page 4</formula>式中e^是在界面上的反射角；x是炮點(diǎn)到接收器組的炮檢距；、是在t。的地下區(qū)間速度；v簡是上覆層的rms速度；tdm。是DMO道集的零炮檢距走時(shí)；s是上覆層各向異性參數(shù)；0d是在界面處的地質(zhì)傾角。
10、 權(quán)利要求7的方法，其中被拉伸的地震記錄道是CRP道集，而/ "是根據(jù)下列數(shù)學(xué)表達(dá)式 計(jì)算的p = (l-sin2er)-1/2; 式中sin29r= (x cos2ed)2 / ( (tmig2 va4/ Vi2) + (cos4ed va2 / Vi2))2 2 1/2Va= v謡(l+2s sin ct(2- sin ot)); sin2a = x2/(x2+vrmst0)2);式中9r是在界面上的反射角；x是炮點(diǎn)到接收器組的炮檢距；、是在to的地下區(qū)間速度；Vnm是上覆層的rms速度；t—是遷移道集的零炮檢距時(shí)間；s是上覆層各向異性參數(shù)；6d是在界面處的地質(zhì)傾角。
11、 權(quán)利要求1的方法，其中在真實(shí)相對振幅去掉拉伸記錄道中保持的真實(shí)相對振幅特性選 自下列特性之一小波的零時(shí)值，小波振幅譜下方的面積以及被拉伸 記錄道的時(shí)間平均絕對值。
12、 一種計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子的方法，該方法包含如下步避.對NMOR處理后,皮拉伸的記錄道集確定纟皮拉伸小波頻譜；確定去掉拉伸的小波頻譜；以及取去掉拉伸的小波頻鐠的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波頻譜 的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，以計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子。
13、 一種由被拉伸記錄道集得到去掉拉伸的小波頻譜的方法，該 方法包含利用下列數(shù)學(xué)公式W (f) =Wn (f// ) /|/ |式中W (f) -去掉拉伸的小波頻鐠； \￥n (f)=被拉伸的小波頻鐠； ;&=小波拉伸因子，利用相似性定理，以拉伸因子將被拉伸小波頻譜映射為去掉拉伸 的小波頻語。
14、 一種對被拉伸地震記錄道計(jì)算其拉伸因子yff的方法，其中 拉伸因子/ 作為炮檢距、時(shí)間、rms速度和區(qū)間速度的函數(shù)被確定性地計(jì)算出來。
15、 權(quán)利要求14的方法，其中拉伸因子/ 作為炮檢距、時(shí)間、rms速度、區(qū)間速度以及上覆層 各向異性和地質(zhì)傾角二者中至少一個(gè)的函數(shù)被確定性地計(jì)算出來。
16、 權(quán)利要求14的方法，其中被拉伸的地震記錄道是CDP道集，而/ "是根據(jù)下列數(shù)學(xué)表達(dá)式 計(jì)算的p = (l-sin29r)1/2; 式中sin29r = ( x ViCosed)2 /(va4 (t02 +(xcosed)2 /va2)); va = Vrms(l+2e sin2a(2- sin2a))1/2; sin2oc = X2/(X2+Vrmst0)2);式中e"是在界面上的反射角；x是炮點(diǎn)到接收器組的炮檢距； 、是在t。的地下區(qū)間速度； v簡是上覆層的rms速度； to是零炮檢距走時(shí)； s是上覆層各向異性參數(shù)； 0d是在界面處的地質(zhì)傾角。
17、 權(quán)利要求14的方法，其中被拉伸的地震記錄道是傾角時(shí)差(DMO)道集，而/ "是根據(jù)下 列數(shù)學(xué)表達(dá)式計(jì)算的p = (l-sin2er)l/2; 式中Sin20r = (X COSed)2 / ( (Wo2 Va4/ Vi2) + (COS29d Va2 / Vi 2))va = v謡(l+2e sin2a(2- sin2a))IQ; sin2a = x2/(x2+Vn sto)2);式中0r是在界面上的反射角；x是炮點(diǎn)到接收器組的炮檢距； W是在t。的地下區(qū)間速度； Vrms是上覆層的rms速度； td咖是DMO道集的零炮檢距走時(shí)； s是上覆層各向異性參數(shù)； ea是在界面處的地質(zhì)傾角。
18、 權(quán)利要求14的方法，其中被拉伸的地震記錄道是CRP道集，而f1是根據(jù)下列數(shù)學(xué)表達(dá)式 計(jì)算的P = (l-sin2er)1/2; 式中sin2er = (x cos2ed)2 / ((tmig2 va4/ Vi2) + (cos49d va2 / v;2)) va = v陽(l+2s sin2ot(2- sin2a))l/2; sin a = x /(x +vrmsto));式中0r是在界面上的反射角；x是炮點(diǎn)到接收器組的炮檢距； "是在t。的地下區(qū)間速度； v腦是上覆層的rms速度；t，是遷移道集的零炮檢距時(shí)間；s是上覆層各向異性參數(shù)；0d是在界面處的地質(zhì)傾角。
19、 一種機(jī)器可讀的程序存儲裝置，在其中實(shí)際地嵌入可由機(jī)器 執(zhí)行的指令程序，使用下列步驟實(shí)現(xiàn)從被拉伸地震記錄道獲得真實(shí)相 對振幅去掉拉伸地震記錄道，該方法包括以下步驟a. 獲取被拉伸的地震記錄道；b. 對被拉伸的地震記錄道確定其拉伸因子p;c. 確定被拉伸地震記錄道的輸入頻譜；d. 由輸入頻譜確定被拉伸小波頻譜的估計(jì)值；e. 得到去掉拉伸的小波頻譜；f. 通過取去掉拉伸小波頻鐠與被拉伸小波頻譜之比，確定形狀校 正因子；g. 將形狀校正因子應(yīng)用于被拉伸記錄道的輸入頻譜，以得到去掉 拉伸的記錄道頻譜；h. 通過取去掉拉伸小波頻譜的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波 頻i普的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，計(jì)算真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子；以 及i. 將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到 真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道，從而基本保持被拉伸小波頻譜的 真實(shí)相對振幅特性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法和裝置，用于從被拉伸的地震記錄道得到真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道。該方法補(bǔ)償由于正常時(shí)差造成的隨炮檢距變化的反射干涉效應(yīng)。對于NMOR拉伸的地震記錄道確定其拉伸因子β，還確定其輸入頻譜。然后得到去掉拉伸的小波頻譜。通過取去掉拉伸的小波頻譜與被拉伸的小波頻譜之比來確定形狀校正因子。該形狀校正因子被應(yīng)用于被拉伸記錄道的輸入頻譜，從而得到去掉拉伸的記錄道頻譜。通過取去掉拉伸的小波頻譜的真實(shí)相對振幅特性與被拉伸小波頻譜的相應(yīng)真實(shí)相對振幅特性之比，計(jì)算出真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子。最后，將真實(shí)相對振幅標(biāo)度因子應(yīng)用于去掉拉伸的記錄道頻譜以得到真實(shí)相對振幅去掉拉伸地震記錄道。
文檔編號G01V1/28GK101116008SQ200680004586
公開日2008年1月30日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月12日
發(fā)明者E·F·赫肯霍夫, 哈里·L·馬丁, 理查德·B·阿爾弗德 申請人:切夫里昂美國公司