本發(fā)明涉及石油地球物理勘探處理，尤其涉及一種提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的方法及相關裝置。

背景技術：

1、原始地震數(shù)據(jù)往往有局限性。首先，通常會受禁采區(qū)、障礙物和海洋拖纜羽狀漂移的影響；其次，受施工成本制約，所采集數(shù)據(jù)沿空間方向一般是不規(guī)則或稀疏的；再者，處理階段廢炮廢道的剔除是引起數(shù)據(jù)不規(guī)則的重要因素。然而，自由表面多次波消除及波動方程偏移等后續(xù)處理需要完整的數(shù)據(jù)體，因此地震數(shù)據(jù)重構成為地震資料處理的重要環(huán)節(jié)。

2、在現(xiàn)有技術中，基于三維曲波變換的地震數(shù)據(jù)重構是行之有效的方法，在應用中，通常是直接把需要重構的規(guī)則接收點的所有時間采樣點的值初始化為0，然后對規(guī)則接收點進行重構，這樣無可避免地會產(chǎn)生噪聲干擾，給地震數(shù)據(jù)的重構質(zhì)量帶來瑕疵。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的方法及相關裝置。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的方法，包括：

3、基于非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0構建規(guī)則觀測系統(tǒng)w1，確定所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1的參數(shù)，基于所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1的參數(shù)構造三維數(shù)組，所述三維數(shù)組用于儲存所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中所有地震道數(shù)據(jù)；

4、將所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中地震道與所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中對應的地震道進行比較，根據(jù)預設的比較規(guī)則，確定所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中每一地震道是第一待重構道或第二待重構道；

5、根據(jù)所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中各地震道數(shù)據(jù)，以及預設的重構方法，對所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中對應各第一待重構道和第二待重構道的地震道數(shù)據(jù)進行重構，得到對應的首次重構數(shù)據(jù)，將所述各第一待重構道和第二待重構道的首次重構數(shù)據(jù)存儲于所述三維數(shù)組中；

6、采用預設的迭代策略，對所述三維數(shù)組中首次重構數(shù)據(jù)進行迭代，直至達到預設的終止條件；

7、針對所述第一待重構道，將迭代達到預設的終止條件后的所述三維數(shù)組中對應的地震道數(shù)據(jù)，替換為所述第一待重構道對應的所述首次重構數(shù)據(jù)。

8、在一個實施例中，采用預設的迭代策略，對所述三維數(shù)組中首次重構數(shù)據(jù)進行迭代，直至達到預設的終止條件，包括：

9、對所述初始賦值的所述三維數(shù)組進行三維曲波變換，得到預處理后的曲波系數(shù)；

10、對預處理后的曲波系數(shù)執(zhí)行去除噪聲的操作；所述噪聲是曲波系數(shù)小于預設的噪聲閾值的曲波系數(shù)；

11、對去噪后的曲波系數(shù)進行三維曲波反變換，得到所述地震道重構數(shù)據(jù)的一次迭代值；

12、對所述地震道重構數(shù)據(jù)的一次迭代值再次進行迭代，直至迭代次數(shù)達到預設的迭代總次數(shù)或閾值參數(shù)大于預定閾值參數(shù)時，停止迭代。

13、在一個實施例中，所述預處理的曲波系數(shù)，通過如下方法得到：

14、對所述初始賦值的所述三維數(shù)組進行三維曲波變換后得到的曲波系數(shù)按照從小到大的順序排序，采用中值濾波剔除掉異常值，得到所述預處理后的曲波系數(shù)。

15、在一個實施例中，對預處理后的曲波系數(shù)執(zhí)行去除噪聲的操作，包括：

16、根據(jù)所述預處理后的曲波系數(shù)，確定平均曲波系數(shù)和曲波系數(shù)比值公式；

17、根據(jù)每個樣點的曲波系數(shù)比值，得到曲波系數(shù)比值曲線，對所述曲波系數(shù)比值曲線進行歸一化，確定所述曲波系數(shù)比值的最大值對應的樣點(曲波系數(shù))，作為首次迭代時的噪聲閾值；

18、根據(jù)所述平均曲波系數(shù)和所述首次迭代時的噪聲閾值，建立每次迭代時噪聲的閾值函數(shù)，所述噪聲的閾值函數(shù)用于確定每次迭代時對應的噪聲閾值；

19、根據(jù)所述噪聲的閾值函數(shù)，將每次迭代過程小于所述噪聲閾值的噪音置為零。

20、在一個實施例中，所述閾值參數(shù)為每次迭代后重構的所述第二待重構集合中所有道的均方根振幅，與所述第一待重構集合中所有道的均方根振幅的比值。

21、在一個實施例中，所述規(guī)則觀測系統(tǒng)的參數(shù)包括：接收線距l(xiāng)、接收線數(shù)s、規(guī)則道距r、各接收線中地震道數(shù)m以及各地震道采樣點數(shù)n；

22、所述基于所述規(guī)則觀測系統(tǒng)的參數(shù)構造三維數(shù)組，包括：

23、所述三維數(shù)組中任一元素為a[s][m][n]，其中s為第s條接收線，1≤s≤s，m為第s條接收線上的第m個接收點，1≤m≤m，n為第s條接收線上的第m個接收點的地震道第n個采樣點，1≤n≤n。

24、在一個實施例中，所述根據(jù)預設的比較方法，確定所述規(guī)則觀測系統(tǒng)中每一地震道是第一待重構道或第二待重構道，包括：

25、根據(jù)接收點實際位置坐標，確定出與所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中每一地震道距離最近的所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中的地震道，計算兩者的距離，如果兩者的距離小于等于預設距離值，則將所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中對應的地震道記為第一待重構道，反之將所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中對應的地震道記為第二待重構道。

26、在一個實施例中，所述預設距離值r0＝ε·r，其中ε為界定范圍系數(shù)，r為所述規(guī)則道距離。

27、在一個實施例中，所述根據(jù)所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中各地震道數(shù)據(jù)，以及預設的重構方法，對所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中對應各第一待重構道或第二待重構道的地震道數(shù)據(jù)進行重構，得到對應的首次重構數(shù)據(jù)，包括：

28、以所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中每一地震道坐標位置為圓心，以r為預設半徑繪制圓域，將所述圓域內(nèi)包含的所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中的各地震道按照與圓心的距離從小到大排序，得到排序后的地震數(shù)據(jù)sn(t)，其中n為各個不同的所述圓域內(nèi)包含的所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中的地震道個數(shù)，1≤n≤n0；n0為在各個所述圓域內(nèi)包含的所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中的最多的地震道個數(shù)。

29、將所述地震數(shù)據(jù)sn(t)變換到頻率域fsn(t,f)，計算每個地震道的振幅譜ampn(t,f)和相位譜phasen(t,f)；

30、對所述每個地震道的振幅譜ampn(t,f)取對數(shù)得到對數(shù)振幅譜lfn(t,f)，將所述每個地震道的對數(shù)振幅譜lfn(t,f)分別從對應道所有譜值中減去其最小值，得到正的對數(shù)振幅譜lfpn(t,f)；

31、根據(jù)所述圓域內(nèi)包含的非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0每個地震道每個頻率對應的振幅譜計算待重構道的振幅譜amp0(t,f)和正的對數(shù)振幅譜lfp0(t,f)；

32、對所述正的對數(shù)振幅譜lfp0(t,f)進行歸一化，得到歸一化后的正的對數(shù)振幅譜lfpe0(t,f)；

33、根據(jù)n＝1時的所述相位譜phase1(t,f)，以及所正的對數(shù)振幅譜lfpe0(t,f)，確定所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中每一個地震道在所述頻率域fsn(t,f)的重構數(shù)據(jù)lfper0(t,f)；

34、將所述重構數(shù)據(jù)lfper0(t,f)反變換到時間域，得到所述首次重構數(shù)據(jù)。

35、在一個實施例中，所述預設半徑r，通過下述方法確定：

36、在所述規(guī)則觀測系統(tǒng)中，每一個所述第一待重構道的所述預設半徑r為ε·r；

37、在所述規(guī)則觀測系統(tǒng)中，每一個所述第二待重構道的所述預設半徑r滿足大于ε·r且小于等于ε·βr，β為大于1的實數(shù)，由經(jīng)驗取值；其中ε為界定范圍系數(shù)，r為所述規(guī)則道距離。

38、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的裝置，包括：

39、三維數(shù)組構造模塊，用于基于非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0構建規(guī)則觀測系統(tǒng)w1，確定所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1的參數(shù)，基于所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1的參數(shù)構造三維數(shù)組，所述三維數(shù)組用于儲存所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中所有地震道數(shù)據(jù)；

40、待重構道分類模塊，用于將所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中地震道與所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中對應的地震道進行比較，根據(jù)預設的比較規(guī)則，確定所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中每一地震道是第一待重構道或第二待重構道；

41、首次重構模塊，用于根據(jù)所述非規(guī)則觀測系統(tǒng)w0中各地震道數(shù)據(jù)，以及預設的重構方法，對所述規(guī)則觀測系統(tǒng)w1中對應各第一待重構道和第二待重構道的地震道數(shù)據(jù)進行重構，得到對應的首次重構數(shù)據(jù)，將所述各第一待重構道和第二待重構道的首次重構數(shù)據(jù)存儲于所述三維數(shù)組中；

42、迭代模塊，用于采用預設的迭代策略，對所述三維數(shù)組中首次重構數(shù)據(jù)進行迭代，直至達到預設的終止條件；針對所述第一待重構道，將迭代達到預設的終止條件后的所述三維數(shù)組中對應的地震道數(shù)據(jù)，替換為所述第一待重構道對應的所述首次重構數(shù)據(jù)。

43、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算設備，包括：存儲器、處理器及存儲于存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)前述的提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的方法。

44、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述的提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的方法。

45、本發(fā)明實施例提供的上述技術方案的有益效果至少包括：

46、本發(fā)明實施例提供的上述提高低信噪比數(shù)據(jù)重構質(zhì)量的方法及相關裝置，該方法根據(jù)非規(guī)則觀測系統(tǒng)來構建規(guī)則觀測系統(tǒng)，根據(jù)預設的重構方法和預設的迭代策略，利用非規(guī)則觀測系統(tǒng)中各地震道數(shù)據(jù)，重構出規(guī)則觀測系統(tǒng)中所有地震道(包括第一待重構道和第二待重構道)的地震道數(shù)據(jù)，其中第一待重構道和第二待重構道的分類例如可以依據(jù)非觀測觀測系統(tǒng)中各地震道的稀疏、離散程度等來劃分的，對第一待重構道來說，對應的首次重構數(shù)據(jù)為最終的重構數(shù)據(jù)，對第二待重構道來說，得到對應的首次重構數(shù)據(jù)后還需要進行迭代，將直至達到預設的終止條件的重構數(shù)據(jù)作為最終的重構數(shù)據(jù)，經(jīng)過多次迭代重構后，可以達到降低重構數(shù)據(jù)噪聲的目的。本發(fā)明實施例提供的方法具有良好的可靠性和實用性，重構數(shù)據(jù)的質(zhì)量基本滿足后續(xù)資料處理需求，可以很好的滿足勘探生產(chǎn)需求。

47、進一步的，通過利用非規(guī)則道對新的規(guī)則觀測系統(tǒng)的每一道進行賦值，可以減少后續(xù)三維曲波變換重構道時隨機噪聲的產(chǎn)生；利用噪聲和有效波曲波系數(shù)的分界點來構造閾值函數(shù)進行迭代計算，在一定程度上保護了弱有效信號；建立的預設終止條件：迭代次數(shù)達到預設的迭代總次數(shù)或閾值參數(shù)大于預定閾值參數(shù)時，停止迭代，提高了低信噪比數(shù)據(jù)重構的質(zhì)量。