[发明专利]自适应二维多项式拟合的滤波方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探中反射地震资料处理领域，更具体地，涉及一种自适应二维多项式拟合的滤波方法和一种自适应二维多项式拟合的滤波方法。

背景技术

在油气勘探中对小断层及薄砂体的识别，是认识油气疏导体系、识别有利储层的重要环节。因此，在地震勘探资料处理过程中，提高地震成像的分辨率一直是一个重要的努力目标。而由于地震数据在激发与接收过程存在干扰，并且在后续处理过程中也会引入人为因素的噪音，因此如何准确有效的去除噪音干扰影响一直以来都是高分辨率地震资料处理流程中的重要步骤。它不仅能够提高最终叠加剖面的信噪比和分辨率，而且对叠前道集的进一步应用，如岩性反演，AVO/AVA分析等起到至关重要的作用。

叠前地震数据往往由于进行了反Q叠前偏移成像，在补偿地层粘性吸收、拓宽地震数据频带和提高高频有效信息的同时引入了大量的高频噪音，因此如何准确有效地去除高频随机噪音就成为了一个难题。而在前人的滤波方法研究中，诸如常规的预测滤波及小波变换滤波等方法在去除噪音的同时均不可避免的对地震波的有效频带尤其是高频信息有一定的损伤(利用沃尔什变换提高地震资料信噪比，徐云霞等，岩性油气藏，2009；扩散滤波方法在地震资料处理中的应用研究，陈可洋等，岩性油气藏，2014)。

多项式拟合去噪技术在国内最早由俞寿朋等人(用地震信号多项式拟合提高叠加剖面信噪比，石油地球物理勘探，1988，23(2):131-139.)提出并取得了较好的应用效果，该方法基于叠前道集中同相轴沿偏移距和CDP方向上能够保持一定的连续性的假设，首先通过某数据点周围的局部离散点来拟合一个二维高次多项式(一般为二次或者三次)，然后通过该多项式在该数据点处的函数值来取代原始数据以达到消除随机噪音的目的。之后也有很多研究者提出了多项式拟合的改进方法并取得了很好的效果，杨云飞等人(正交多项式逼近去白噪，石油地球物理勘探，2001，36(6):704-706.)介绍了一种多项式拟合去白噪方法，利用切比雪夫多项式或勒让德多项式拟合逼近数据列去除白噪声，并使用该方法对测井数据和野外地震数据进行了处理，取得的良好的效果。但是，由于在多项式阶数上还不好准确把握，有效信号与白噪之间还存在混叠问题，而且，实际资料中的白噪往往也并非完全意义上的随机干扰。这样一来，一方面阶数偏差会对有效信号造成一定损失；另一方面，混叠与失真也影响了对白噪的去除效果。钟伟等人(多项式拟合技术在强噪声地震资料中的应用研究，地球物理学进展，2006，21(1):184-189.)对多项式拟合去噪技术进行了研究，通过对实际数据的进行处理，结果表明多项式拟合去噪方法能够很好地消除随机噪声，其缺点是多项式拟合去噪方法中由于波形的估计对振幅有一定程度的改造(即振幅保真性差的问题)，使处理后的剖面看起来有点“假”。李向云等人(改进的正交多项式变换在地震资料去噪中的应用，地球物理学进展，2013，28(4):2085-2093.)提出了一种基于SVD(奇异值分解)技术和小波变换的正交多项式联合去噪的方法，利用SVD技术估计的有效信号能量能自适应地确定各个时间多项式的阶数，有效地压制了高阶上的随机噪声，同时利用小波阀值处理能在一定程度上减弱系数谱上混叠影响。该方法适用于同相轴近似水平的地震资料，而且当地震资料的信噪比很低时，由于严重的低阶混叠现象，无法取得很好的去噪效果。

发明内容

本发明提出了一种能够去除叠前道集的噪音同时保持叠前道集中有效信号的相对振幅及频带的滤波方法。本发明还提出了相应的装置。

根据本发明的一方面，提出了一种自适应二维多项式拟合的滤波方法，该方法包括：得到叠前偏移距道集；将叠前偏移距道集整理为维度分别为三维数据体G(x_i,off_j,t_l)，x_i表示像点的水平位置，off_j表示偏移距长度，t_l表示像点的垂直旅行时；在三维数据体G(x_i,off_j,t_l)中，按照垂直旅行时对各个偏移距对应的数据进行叠加，得到二维叠加剖面P(x_i,t_l)；基于二维叠加剖面P(x_i,t_l)得到成像空间内反射面的地层倾角并识别三维数据体G(x_i,off_j,t_l)中的断点和非断点；针对每一被识别为非断点的像点，沿所述地层倾角方向设置多项式拟合窗口，进行二维多项式拟合以更新该像点。