[发明专利]用于地震数据处理的迭代倾角导向中值滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及用于地下地层结构分析的地震数据处理，特别是涉及用于这种处理的迭代倾角导向中值滤波器。

背景技术

在地震数据处理中，噪声衰减对于产生相关区域中的地震勘测结果的更加精确的表征非常重要。地震数据的叠前道集中的信噪比的优化处理可产生更佳的后续处理、成像和解释。

在努力抑制噪声方面已采用若干的信号处理技术。这些技术被分类成三个主要组：频-空(f-x)域预测滤波、奇异值分解(SVD)法和中值滤波。

在若干年前，在f-x域中采取通过预测反褶积来进行随机噪声衰减。F-x反褶积是基于假设在每个单一频率上的空间信号是由有限数量的复谐波所构成的。在噪声存在的情况下，自回归模型适合于预测谐波的迭加。F-x反褶积对衰减随机噪声有效并且能够处理被称为冲突倾角(conflicting dip)的事件。冲突倾角指的是地震数据示出可能会出现多于一个可能的倾角的情形。然而，f-x反褶积已知会在存在极强噪声时使信号电平显著失真。由此建议采取投影滤波器来取代预测滤波器。

奇异值分解(SVD)是优化地震道集中的横向相关事件的另一工具。在采用特征值分解以提取相关事件前，奇异值分解形成数据协方差矩阵。SVC能通过只累加表示横向相关信号的最大奇异值的贡献来有效地抑制随机噪声。扩展的SVD应用已用于f-x域中的地震数据。

中值滤波同样已经在石油和天然气工业中被广泛接受。在Bednar,J.B.于1983年发表在Geophysics第48期第1598-1610页上的文章“Applications of median filtering to deconvolution,pulse estimation,and statistical editing of seismic data”中讨论了中值滤波在地震勘探中的一些应用。在Duncan,G.和G.Beresford于1995年发表在Geophysics第60期第1157-1168页上的文章“Some analyses of2D median f-k filters”中介绍了2D中值f-k滤波器，其使用f—k滤波器的截短的脉冲响应系数作为加权系数用于加权的中值处理。在Zhang,R.和T.J.Ulrych于2003年发表在SEG扩充文摘第1949-1952页的文章“Multiple suppression based on the migration operator and a hyperbolic median filter”中探讨了使用双曲线中值滤波器来进行多重抑制，而在Liu,C.、Y.Liu、B.Yang、D.Wang和J.Sun于2006年发表在Geophysics第71期V105-V110上的文章“A2D multistage median filter to reduce random seismic noise”中采用2D多级中值滤波器来抑制陆地地震数据中的随机噪声。在Liu,Y.、Y.Luo和Y.Wang于2009年发表在SEG扩充文摘29第3342-3346页的文章“Vector median filter and its Applications in Geophysics”中提出在地质物理中应用矢量中值滤波器(VMF)。在Huo,S.、Luo,Y.和P.G.Kelamis于2009年发表在SEG扩充文摘28第31-35页的文章“Simultaneous sources separation via multi-directional vector-median filter”中讨论了将矢量中值滤波器扩展为多方向矢量中值滤波器(MD-VMF)以分隔混合的现场地震数据。

中值滤波器处理假设已经预先对相关事件进行平整化，而MD-VMF滤波假设在操作窗口中存在单一倾角。因此，目前已知的，中值滤波器或多方向矢量中值滤波器方法都不能够处理具有冲突倾角的地震道集。

当地震数据示出冲突倾角时使用被称为频率-波数(或F-K)滤波的技术。经验显示频率-波数滤波器不是边缘保持滤波器，因此在滤波之后具有边缘效应。F-K滤波器不能令人满意地执行尖峰或脉冲噪声的消除。如上所记载的，中值滤波器，作为边缘保持滤波器，一般适用于衰减尖峰噪声，但是只对平整的事件有用。

发明内容