專利名稱：彎曲波衰減的制作方法
技術領域：
本申請主要涉及地震勘測，具體涉及用于獲取和處理地球物理信 息的方法和設備。
背景技術：
在油氣勘探工業(yè)中，通常使用地球物理工具和技術以便識別具有 潛在碳水沉積物的地下結構。這些工具和技術中的許多利用地震波形 式的能量來確定地下的特性，通常將利用地震波的技術通常稱做地震 勘探。在很多情況下，地震勘探用于通過記錄能量被傳遞進入地面并 從地質構成反射和折射之后的振動形式的能量來產生地下結構的圖 像。
在地震勘探中，地震波穿過地面，由地下的巖石反射。不同巖石 間的邊界經常反射地震波，與這些地震波相關的信息被收集并處理， 從而產生地下的表征或"圖像"。許多勘探系統(tǒng)可以用于收集期望的信 息，以用于處理。炸藥爆炸、汽車振動、氣槍等可以用來產生地震波， 并且諸如速度檢波器、加速度計和/或水聽器之類的傳感器可以成行布 置，或者是水聽器的話可以被拖拽，以用于測量地震源產生、由巖石 邊界反射的、然后返回至所部署的傳感器的波的幅度。
被稱作地震測線的二維圖像實質上是地面與一列諸如地震檢波
器之類的傳感器平行的截面圖。也可以將信息收集為被稱作3-D地震 體的地震測線的交叉網。
為了獲得地下圖像，現今的地震預測通常導致要處理非常巨大數 量的信息。代表所獲得的地震信息的信號形式的信息常常包括額外噪 聲信號，這樣就常常需要處理這些信息以便得到更理想的地震信息。 移除信號的噪聲部分能夠簡化對期望的地震信息的處理。

發(fā)明內容
為了提供對本申請的至少一些方面的基本理解，下面對本申請的 一些方面進行大體總結。該總結不是對本申請的廣泛綜述。該總結并 不旨在確定本申請的關鍵或重要要素，或者描繪權利要求的范圍。下 面的總結僅僅以一般形式呈現本申請的一些概念，作為下面更詳細說 明的開頭。
本申請公開了一種用于衰減某些地震信息中的不期望的彎曲波 信息的方法和設備。衰減彎曲波包括使用信息處理裝置的接口來接收 地震信息，該地震信息具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸 運動傳感器所獲取的多個方向分量，該地震信息包括期望的地震信息 和彎曲波信息?？梢岳眯畔⑻幚硌b置使用地震信息的多個方向分量 中的至少一個來產生彎曲波信息的噪聲模型。使用自適應校正濾波器 來改善該噪聲模型，并將改善的噪聲模型施加到接收的地震信息的至 少一個方向分量上，以衰減地震信息中的彎曲波信息波。
另一方面，本申請公開了一種計算機可讀介質，其上存儲有計算 機可執(zhí)行指令，在使用計算機執(zhí)行該計算機可執(zhí)行指令時，該計算機 可執(zhí)行指令實施用于衰減地震信息中的彎曲波信息的方法，該方法包 括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，該地震信息具有通過使 用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個方向分 量，該地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息?？梢岳眯畔⑻?理裝置使用地震信息的多個方向分量中的至少一個來產生彎曲波信息 的噪聲模型。使用自適應校正濾波器來改善該噪聲模型，并將改善的 噪聲模型施加到接收的地震信息的至少一個方向分量上，以衰減地震 信息中的彎曲波信息。


為了詳細理解本申請，應結合附圖參考下列對一些非限定性實施 例的詳細說明，在附圖中，用相同的附圖標記表示相似的元件，在附 圖中
圖1是產生用于對地面的地下結構進行成像的地球物理信息的地 震勘探系統(tǒng)的非限定性示例；圖2是用于衰減地震信息中的彎曲波信息的地球物理信息處理方
法的非限定性示例；
圖3示意了用于衰減地震信息中的彎曲波信息的地球物理信息處 理方法的另一個非限定性示例；以及
圖4示意了用于實施一些所公開的用于衰減地震信息中的彎曲波 信息的方法的系統(tǒng)的非限定性示例。
具體實施例方式
本申請的部分，說明書以及權利要求可以按照典型地被編碼在多 種介質上的邏輯、軟件或者軟件實現的方面來呈現，這里的多種介質 包括計算機可讀介質、機器可讀介質、程序存儲介質或者計算機程序 產品，但不局限于此。這種介質可以通過信息處理裝置來處理、讀取、 感測和/或解釋。本領域技術人員將理解，這種介質可以采取多種形式， 例如卡、磁帶、磁盤(例如，軟盤或硬盤驅動器)和光盤(例如，高 密度磁盤只讀存儲器("CD-ROM")或者數字通用(或視頻)光盤 ("DVD"))。這里所公開的任何實施例僅用于示意，而非限定本申請 或權利要求的范圍。
本公開使用術語，術語的含義會有助于理解這里的討論。例如， 上面提到的術語信息處理裝置在這里指的是任何發(fā)送、接收、操作、 轉換、計算、調制、變換、承載、存儲或以其它方式利用信息的裝置。 在本申請的一些非限定性方面，信息處理裝置包括執(zhí)行用于實施各種 方法的程序指令的計算機。
這里的地球物理信息指的是與地質體的位置、形狀、范圍、深度、 含量、類型、特性和/或數量有關的信息。地球物理信息包括海上和陸 地地震信息，但不局限于此。這里的地震信息包括下列模擬信號、數 字信號、記錄數據、數據結構，數據庫信息、以及與地表地質學、源 類型、源位置、接收器位置、接收器類型、源激活時間、源持續(xù)時間， 源頻率、能量幅度、能量相位、能量頻率、波加速度、波速度和/或波 方向有關的參數中的一個或多個或任意組合。
地球物理信息可以用于多種目的。在一些情況中，諸如地震信息 之類的地球物理信息可以用于產生地下結構的圖像，這里的成像包括地下結構的任意表征，其包括地下結構的圖形表征、數學或數字表征、 條形圖或任何其它過程輸出表征，但不局限于此。
圖1是產生用于對地面的地下結構進行成像的地球物理信息的地 震勘探系統(tǒng)100的非限定性示例，該信息可用于這里描述的方法。系
統(tǒng)100包括與地震獲取臺陣110通信的中央控制器/記錄器102,地震 獲取臺陣110通常鋪展在水體116上面的冰114上。水體116覆蓋可 包括沉降層的感興趣的介質118。感興趣的介質118傳送地震源106 所產生的地震波120。地震獲取臺陣110包括隔開的傳感器站108，每 一個傳感器站可以包括多個傳感器112。地震源106將聲波能量以地 震波120的形式傳入地面以及感興趣的介質118，并且所述能量在諸 如那些在地表地下結構中發(fā)現的邊界處反射和折射后在傳感器112被 接收。
在一些方面，臺陣110可以采用如圖所示的在中央控制器/記錄器 處采用天線104以接收地球物理信息的無線技術，來與中央控制器/ 記錄器102通信。在其它非限定性實施例中，臺陣可以利用未示出的 電導線電纜在傳感器站108之間傳送地球物理信息，以及至/自記錄器 站102傳送地球物理信息。
繼續(xù)圖1中的示例，傳感器112可以包括幾個用于測量地球物理 信息的傳感器。傳感器112可包括3分量傳感器，用于獲得被稱為3C 地震的3分量能量。傳感器112可以包括諸如加速度計和/或速度檢波 器之類的運動傳感器，以在傳感器站捕獲地震信息。在一個示例中， 可以使用3分量數字加速度計來在傳感器站收集數字形式的加速度信 息。在另一示例中，可以使用3分量速度檢波器。在使用3分量加速 度計和/或3分量速度檢波器時，可以使用處理技術來將加速度和/或 速度信息轉換至期望的單元，以進一步處理。
可以使用其它傳感器來收集在實施地球勘探中有用的額外地球 物理信息。另外的傳感器的非限定性示例包括麥克風、水中地震檢波 壓力傳感器、地磁儀、全球定位系統(tǒng)、計時裝置或任何在獲取地球物 理信息中有用的傳感器的組合。
在一個非限定性示例中，收集的地震信息包括P波信息、S波信 息、壓力信息、溫度、計時信息、炮點(shot)信息，位置信息和方
9位信息中的任意一個或組合。本領域技術人員也會理解本申請包括處 理所謂的全波地震信息。
地球物理信息可包括記錄的地震信息，該地震信息既包含期望的 信號也包含不期望的信號或噪聲，其中各個都是使用地震傳感器記錄 的。 一些噪聲信號是依賴于介質的能量波，并且具有取決于波介質是 陸地、水或冰的唯一特性。
當利用地震源激勵水上的一層冰時，產生被稱作彎曲波的、在表 面?zhèn)鞑サ膹姴?。這些波的確切性質是由冰的厚度以及它下面水的深度 確定的。彎曲波不同于有時也被稱作地滾波的陸地介質的瑞利波。瑞 利地滾波具有相對獨立于其頻率的傳播速度。另一方面，彎曲波是強 烈地倒轉頻散的，這是因為高頻率的彎曲波傳播的比低頻率的彎曲波 快。這兩種類型的表面波在表面介質上具有比正常的壓縮波或P波慢 得多的傳播速度。瑞利波與彎曲波不同的一個原因是水層不支持橫波 傳播。
像地滾波一樣，冰上的彎曲波呈現出波傳播的雙重模式。彎曲波 以同步方式借助壓縮P波和橫波或S波傳播。沿著傳播方向(縱測線
(in-line)水平)觀察到P波，而垂直運動由S波產生。所產生的表 面微粒運動通過具有卯度相位關系的垂直和水平位移分量的橢圓軌 道來描述。
本申請公開了用于衰減地球物理信息中的噪聲的設備和方法。在 一些非限定性示例中，噪聲采取冰片中產生的彎曲波的形式，其中冰 片漂浮在感興趣的地帶上面的水體上。
彎曲波可以利用多種方式來直接抑制。在一些情況下，采用諸如
振動器之類的垂直偏振源代替諸如炸藥之類的脈沖非偏振源減少了水
平傳播的壓縮波，由此減少彎曲波自身。振動器陣列的使用，可以定
向地消除殘余的水平振動形式，從而減少彎曲波。在另一個示例中，
可以用冰鋸來切開，以產生一個冰缺口。冰缺口提供了聲障礙，以阻 止彎曲波向冰缺口垂直傳播。
使用冰下水中或具體在水底上的源將會減少或消除在源上冰片 中的彎曲波，這是因為橫波不能通過水體由源傳播至冰。因此，冰片 球面壓縮波前從下面射出冰片，這樣冰中沒有激勵出合適的橫波以引起彎曲波。上面的直接抑制方法可能留下一些用于記錄的噪聲，可能 會付出抑制的代價或它們的實現對于某些冰片區(qū)可能是不切實際的。 因此，除了或代替上述的直接抑制技術，下面的討論會提出用于衰減 記錄在冰片區(qū)域中的彎曲噪聲波的處理方法和裝置。
由于噪聲的倒轉頻散特性而導致的不穩(wěn)定性，從冰上所獲得的地 球物理信息中移除彎曲波更具有挑戰(zhàn)性。這里所公開的方法利用了自 適應濾波示例來估計來自所觀測的信號S'中的期望的信號S，其中， 觀測的信號S'包括與噪聲N的結合的期望的信號S。在大多數情況下， 期望的信號S包括在地下結構的成像中有用的地震信息。
下面關于圖2和3描述的幾個實施例使用符號表示用于噪聲移除 的信號和處理分量。表示為CJ的時變信號與偏移距離x和時間t相關， 例如O(X,t)。當處理多分量信號時，CJ因此需要用于每一個分量X (水
平)、y (水平)和z(垂直)的更多符號。為了簡化起見，我們將在(J(x,t) 中使用x作為通常的偏移量的空間維度，使用函數符號S和S'表示這 些信號。所獲取的或所觀測的多分量地震信號S'包括期望的或真實的 地震信號S，信號S摻雜有多分量不期望的信號或噪聲N。多分量信 號S包括垂直分量V，垂直分量V包括地震信息。期望的垂直信號可 以由Sv表示，垂直信號中的噪聲可以由Nv表示。所獲取的垂直信號 可以是原始信號，這意味著沒有或很少進行預處理或濾波。等式l表 示所獲取的信號的垂直分量。
V = Sv + Nv 等式1
所獲取的多分量信號S的水平分量可以包括橫測線(cross-line) Hx分量、縱測線Hj分量和徑向！^分量，其可以利用能量到達信息計 算。信號的橫測線分量Hx垂直于彎曲波傳播方向，縱測線Hj分量平 行于傳播方向。因此，理論上，主要噪聲將在H分量上。在某些情況 下，彎曲波可以包括使得噪聲呈現改變的傳播方向的反射，以及其中， 三分量傳感器包括水平傳感器，在某些情況下可以利用使得傳播方向 和到達角度可以有角度地從Hi偏移的方式來定向傳感器。在這種情況 下，可以代替或結合Hx和Hi來計算和使用徑向水平分量Hr。
ii主要方位角噪聲的到達角由0表示。附加噪聲的模型或近似由N'
表示，以使得N'-N。頻限濾波處理由B (N，)表示。用于主信號cj 的頻散移除過程可以由D (cj)表示，以及用于模型N'的頻散移除過 程可以由D (N')表示?？梢詫信號的分量進行旋轉。在旋轉頻限 模型N'的情況下，水平分量相位旋轉過程可以由H (B (N'))表示， 或者在旋轉頻限模型N'的情況下，水平分量相位旋轉過程可以由H(B (D (N')))表示。相位旋轉可以包括任何有用的旋轉角。在這里的 一些示例中，相位旋轉是90。。因此，頻散還原過程可以由D" (cj)、 DD" (N，)或D" (B (D (N，)))表示。
濾波過程F (N')表示用于改善真實噪聲N的噪聲模型N'的近似 的濾波器。在本申請的一些方面，濾波過程F (N，)是自適應過程， 可以包括一個或多個用于改善N'的迭代。由N"表示的改善的噪聲模 型更加能夠代表真實噪聲N。等式2示出了N、 N'和N"之間的關系。
N-N" = F(N，) 等式2
因此，使用改善的噪聲模型產生了由等式3表示的近似降噪信號
S-V—N"=(S+N) —F(N，) 等式3 關于垂直信號分量Sv，可以如等式4所示地修改等式3。 Sv-V—N" v-(S，v+Nv) —F(N，v) 等式4
根據本申請的自適應濾波可以用于確定F(N')。在一個示例中， F(N')可以通過定義一個最小二乘問題而確定，從而得到最近似的解。 己知這組解最小化特定誤差的平方和。在一些示例中，可以使用其它 己知的數據處理來確定F(N，)。
圖2示出了用于衰減地震信息中的彎曲波信息的地球物理信息處 理方法200的非限定性示例。在一個示例中，方法200可以用于處理原始共炮點道集(common shot gather),以移除彎曲噪聲。
接收利用上述如圖1所示的系統(tǒng)100所收集的地球物理信息，用 于過程200。在一些實施例中，該信息可以被輸入下面描述的如圖4 所示的信息處理裝置，或被其接收。在一個示例中，所接收的地球物 理信息包括與垂直方向分量V、橫測線水平分量Hx及縱測線水平Hi 信息有關的多分量地震信息。在某些實施例中，可以接收Hr,用于處 理。
圖2中的示例性方法還包括模型化204彎曲波信息N'?？梢圆捎?自適應校正濾波器F(N，)來改善206彎曲波信息模型N'，以產生改善 的模型N"。然后，可以將改善的模型N"施加到地震信息，以消除地 震信息中的彎曲波信息。
圖3示出了用于衰減地震信息中的彎曲波信息的地球物理信息處 理方法300的另一非限定性示例。方法300包括一些與上述如圖2所 示的處理相似的處理，添加了附加濾波。現在繼續(xù)圖3，接收302利 用上述如圖1所示的系統(tǒng)IOO收集的地球物理信息，以用于處理。在 一些實施例中，信息可以被輸入至下面描述的如圖4所示的信息處理 裝置或由其接收。在一個示例中，接收的地球物理信息包括與垂直方 向分量V、橫測線水平分量Hx以及縱測線水平Hi信息相關的多分量 地震信息。在另一個示例中，接收的地球物理信息包括與垂直方向分 量V和水平徑向分量^相關的多分量地震信息。在一個非限定性方 面，可以利用橫測線水平分量Hx和縱測線水平Hi的信息來估計水平 徑向分量Hr。如上所述，接收的信息可以包括一些時變信息的分量， 或者cj(x,t"(V， Hi, Hx， &等}。在某些情況下，接收的信息可以包 括處理過的信號cy，例如cj(x,t"(D(cj)， B(cj)等〉。
可選地，方法300可以包括利用用于移除頻散信息的頻散校正過 程D(cj)來移除302彎曲波頻散。在一個示例中，頻散校正過程D(cj) 可以包括局部直接扭曲時間軸。在另一個非限定性示例中，頻散校正 過程D(cj)可以包括通過頻譜相移壓縮噪聲小波。這些具體示例僅僅為 了示意，并且無需進一步討論就可以使用其它頻散校正過程D(cj)。這
些其它頻散校正過程落入本申請的范圍內。在每一種情況下，可以將 頻散過程D施加到模型化的噪聲(N')。
13方法300還包括通過使用頻限過程B(N')將垂直和水平信息頻限 至噪聲帶寬來模型化306彎曲噪聲N'。在一個示例中，V、 Hx和Hi 中的每一個都是獨立頻限的。在另一個示例中，V和Hr是分別頻限的。 頻限的頻率范圍可以是限制地震信息以用于模型化彎曲噪聲的任何有 用的范圍。在一個示例中，頻限過程B(N，)包括一維(1D)傅立葉濾 波技術，例如僅僅頻率。在另一個示例中，頻限過程B(N')包括2維 (2D)傅立葉濾波技術，例如頻率波數(FK)。在另一個非限定性示 例中，頻限過程B(N')包括使用Tau-P或徑向軌跡濾波方法。在另一 個非限定性示例中，頻限過程B(N')包括將方向分量V、 Hx、 Hi和/或 Hr中的每一個頻限至大約5-30Hz的非頻散噪聲帶寬。
方法300還可以包括通過相位旋轉過程H(B(N，))或H(B(D(N'))) 來將濾波過的水平分量旋轉卯° 308。在一個示例中，相位旋轉過程 H(B)包括使用離散希爾伯特變換。
方法300還可以包括自適應確定310校正濾波器F(N')，該濾波 器用于使用來自水平分量Hx、Hj或H的噪聲模型數據以改善模型N'。 在一個示例中，噪聲模型數據可以主要基于縱測線水平分量Hi。在另 一個示例中，噪聲模型數據可以基于由縱測線和橫測線水平分量Hi 和Hx計算出的徑向分量Hr。可以使用接收到的地震波的到達角①的 方向來計算Ii。在另一個示例中，噪聲模型數據可以基于多分量自適 應過程中的Hi及Hx二者。
方法300還可以包括近似S。在垂直信息的情況下，Sv，是通過 從垂直(原始)分量V 312中減去濾波過的或改善的噪聲模型N"的 降噪過的垂直S'。當可選地執(zhí)行頻散移除D(N')時，可以利用D—1 (B (d (N')))對降噪的垂直分量執(zhí)行反轉時間扭曲或相位變換314。
可以通過使用一個或多個程序并利用上面所討論的原理的計算 機系統(tǒng)來實現上述如圖2和3所示的方法。任何可用的記錄的地震信 息可用于該方法，其中，地震信息是利用多分量傳感器收集的。所使 用的傳感器可以是諸如上述如圖1所示的傳感器112之類的3分量 (3C)傳感器，以便能夠獲取表面位移的垂直、徑向水平、縱測線水 平和橫測線水平分量。
可以僅僅通過所公開的處理方法處理原始炮點道集或軌跡，來執(zhí)行對來自垂直地震信息分量的彎曲波噪聲的衰減或移除。在一個方面， 使用3分量傳感器來獨立執(zhí)行冰上地震信息的獲取。在一個示例中， 在接收利用非脈沖地震源所產生的地震能量的接收機處，收集在所述 方法中使用的原始共炮點道集。
借助于本公開，本領域技術人員將會認識到，利用所公開的對于 多分量地震信息的自適應濾波，不一定需要消除噪聲的頻散特性，該 自適應濾波使用水平信息作為破壞垂直分量的彎曲波的噪聲模型。因 此，頻散的減少進一步增強了噪聲移除過程，促進了自適應濾波過程， 并且有助于該過程的整體有效性。
圖4示出了信息處理系統(tǒng)400的非限定性示例，其可以用于執(zhí)行 這里所公開的方法。地球物理信息可以由上述如圖1中所示的系統(tǒng)ioo 收集。在一些非限定性示例中，系統(tǒng)400可以包括如圖4所示的分量 的一個或多個或其任意組合。在一個示例中，系統(tǒng)400可以包括一個 或多個諸如計算機和存儲裝置402之類的處理裝置。計算機可以從許 多有用的計算機裝置中選擇，這些裝置的示例包括筆記本電腦404、 臺式計算機406、大型主機408等，但不局限于此。在筆記本型的情 況下，處理單元不需要包括用戶接口裝置。然而，在適當的情況下， 電腦404可以包括顯示器、鍵盤和/或其它輸入/輸出裝置，例如打印 機/繪圖機、鼠標、觸摸屏、音頻輸出和輸入或其它任何合適的用戶接 □。
計算機404、 406和408可以經由任何公知的接口與存儲裝置402 通信。用于將信息輸入至計算機404、 406和408的信息處理裝置接口 412可以是任何可接受的接口。例如，該接口可以包括網絡接口 410 的使用。
存儲裝置402可以是具有計算機可讀介質的任何有用的存儲裝 置。用于執(zhí)行所公開的方法的指令可以存儲在計算機404、 406和408 中的可讀介質上，或者可以存儲在外部存儲裝置402上。
上面己經描述了本申請的某些方面，本領域技術人員將會理解某 些特定的實施例在確定地面的地下結構的特性中是有用的。
在一個特定實施例中，用于衰減地震信息中的彎曲波信息的方法 包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，該地震信息具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個方向分 量，該地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息?？梢岳眯畔⑻?理裝置使用地震信息的多個方向分量中的至少一個來產生彎曲波信息 的噪聲模型。使用自適應校正濾波器來改善噪聲模型，并將改善后的 噪聲模型施加到接收的地震信息的至少一個方向分量上，以衰減地震 信息中的彎曲波信息波。
在一些特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息的 方法包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，該地震信息具有 多個方向分量，其中所述多個方向分量包括垂直分量V、橫測線水平 方向分量Hx、縱測線水平方向分量Hi和/或水平徑向分量KU模型化
可以包括使用Hx、 Hi和/或Hp
在另一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息 的方法包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，該地震信息具 有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個 方向分量，其中，記錄該地震信息的多軸運動傳感器包括速度傳感器， 以及該地震信息包括速度信息。記錄地震信息的多軸運動傳感器可以 是加速度傳感器，以及該地震信息包括加速度信息。多軸運動傳感器 可以是包括三個正交數字加速度計的加速度傳感器。
在另一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波或噪
聲信息的方法包括使用帶通濾波器來將多個分量的每一個中的地震信
息限定到包含噪聲的頻帶。在一個實施例中，包含噪聲的頻帶具有大
約5Hz至大約30Hz的頻率范圍。該帶通濾波器可以包括1D頻率濾
波器、2D FK濾波器、Tau-P濾波器以及徑向軌跡濾波器中的至少一 個。
在另一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息 的方法包括使用頻散校正來移除地震信息中的彎曲波頻散。移除地震 信息中的彎曲波頻散可以通過局部扭曲時間軸和/或通過使用頻譜相 移壓縮噪聲小波來實現。在一些實施例中，在將改善的模型施加到地 震信息之后，移除了頻散校正。
在另一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息 的方法包括旋轉多個方向分量中的至少一個的相位。其中，所述多個
16方向分量中的至少一個包括水平分量， 一個實施例可以包括將水平分 量的相位旋轉90度。
在另一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息
的方法包括通過從地震信息的垂直方向分量中減去改善的模型，將 改善的噪聲模型施加至接收的地震信息中的至少一個方向分量。
在又一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息 的設備包括信息處理裝置。信息處理裝置的接口接收用于在信息處理 裝置中處理的地震信息。該地震信息可以具有通過使用與漂浮在水體 上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個方向分量，該地震信息包 括彎曲波信息。該信息處理裝置使用地震信息的多個方向分量中的至 少一個產生彎曲波信息的噪聲模型，并使用自適應校正濾波器來改善 噪聲模型。該信息處理裝置將改善的噪聲模型施加至接收到的地震信
息中的至少一個方向分量，以衰減地震信息中的彎曲波信息波。
在一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息的 設備包括信息處理裝置的接口，接收用于在信息處理裝置中處理的地 震信息。該地震信息可以具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多 軸運動傳感器所獲取的多個方向分量。記錄地震信息的多軸運動傳感 器可以包括速度傳感器，并且該地震信息包括速度信息，該多軸運動 傳感器可以包括加速度傳感器，并且地震信息包括加速度信息。在一 個實施例中，該多軸運動傳感器可以包括具有三個正交數字加速度計 的加速度傳感器。
在另一個特定實施例中， 一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息 的方法包括利用信息處理裝置的接口來接收地震信息，該地震信息具 有垂直方向分量和至少一個水平分量，該垂直方向分量和至少一個水 平方向分量是使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器獲取 的。該地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息。該實施例包括-通過利用信息處理裝置實現帶通濾波器，來至少部分地對垂直方向分 量和至少一個水平分量中的每一個進行頻限，以提供頻限的垂直方向 分量和頻限的水平方向分量，來產生彎曲波信息的噪聲模型。將頻限 的水平方向分量的相位旋轉90度。利用自適應校正濾波器，使用旋轉 的頻限的水平方向分量來改善噪聲模型。從頻限的垂直方向分量中減去改善的噪聲模型，以衰減地震信息的頻限的垂直方向分量中的彎曲 波信息波。
在另一個特定實施例中，公開了一種計算機可讀介質，其上存儲 有計算機可執(zhí)行指令，當使用計算機執(zhí)行該計算機可讀指令時，該計 算機可讀指令實施包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息的方 法，該地震信息具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳 感器所獲取的多個方向分量，該地震信息包括期望的地震信息和彎曲 波信息。該指令包括用于利用信息處理裝置使用地震信息的多個方向 分量中的至少一個來產生彎曲波信息的噪聲模型的指令。在本特定實 施例中，該指令還包括使用自適應校正濾波器來改善噪聲模型，并將 改善的噪聲模型施加至接收的地震信息的至少一個方向分量，以衰減 地震信息中的彎曲波信息波。
本申請是示意性的，而非限定權利要求的范圍和性質。在研究了 本公開后，很多修改和變型對于本領域技術人員而言將會變得顯而易 見，包括這里所描述的元件的等價功能和/或結構替換的應用、這里所 描述的連接的等價功能的連接的應用、和/或這里所描述的動作的等價 功能動作的應用。這樣的非實質性的變化將被認為落入權利要求的范 圍內。
在一般概念和具體實施例的上述公開的基礎上，通過這里附加的 權利要求限定了保護范圍。所公開的權利要求并不是要將申請人的權 利限定于所公開的權利要求，也不是限定于經由包括那些依據美國和/ 或國際條約的法律提出的申請的一個或多個進一步申請的照字面意義 所要求的主題。
權利要求
1.一種用于衰減地震信息中的彎曲波信息的方法，該方法包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，所述地震信息具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個方向分量，所述地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息；利用信息處理裝置使用地震信息的所述多個方向分量中的至少一個來產生彎曲波信息的噪聲模型；使用自適應校正濾波器改善噪聲模型；以及將改善的噪聲模型施加至接收的地震信息的至少一個方向分量，以衰減地震信息中的彎曲波信息。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述多個方向分量包括垂 直分量，所述垂直分量具有期望的地震信息和彎曲波信息，將改善的 噪聲模型施加至所述垂直分量。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中地震信息的所述多個方向 分量包括縱測線分量，所述縱測線分量的方向與沿著冰的彎曲波傳播 的方向平行，所述模型化包括使用所述縱測線分量。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中地震信息的所述多個方向 分量包括橫測線分量，所述橫測線分量的方向與沿著冰的彎曲波傳播 的方向垂直，所述模型化包括使用所述橫測線分量。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中地震信息的所述多個方向 分量包括縱測線分量和橫測線分量，所述縱測線分量的方向與沿著冰 的彎曲波傳播的方向平行，所述橫測線分量的方向與沿著冰的彎曲波 傳播的方向垂直，所述模型化包括使用所述縱測線分量和所述橫測線 分量中的每一個。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中地震信息的所述多個方向 分量包括徑向分量，所述徑向分量的方向與沿著冰的彎曲波傳播的方 向平行，所述模型化包括使用所述徑向分量。
7. 根據權利要求1所述的方法，其中記錄地震信息的多軸運動 傳感器包括速度傳感器，以及所述地震信息包括速度信息。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中記錄地震信息的多軸運動 傳感器包括加速度傳感器，以及所述地震信息包括加速度信息。
9. 根據權利要求8所述的方法，其中所述加速度傳感器包括三 個正交數字加速度計。
10. 根據權利要求1所述的方法，還包括使用帶通濾波器來將所 述多個分量的每一個中的地震信息限制于包含有噪聲的頻帶。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中所述包含有噪聲的頻帶 具有約5Hz到約30Hz的頻率范圍。
12. 根據權利要求IO所述的方法，其中所述帶通濾波器包括1D 頻率濾波器、2D FK濾波器、Tau-P濾波器和徑向軌跡濾波器中的至 少一個。
13. 根據權利要求1所述的方法，還包括使用頻散校正來移除地 震信息中的彎曲波頻散。
14. 根據權利要求13所述的方法，還包括通過局部扭曲時間軸 來移除地震信息中的彎曲波頻散。
15. 根據權利要求13所述的方法，還包括通過使用頻譜相移壓 縮噪聲小波來移除地震信息中的彎曲波頻散。
16. 根據權利要求IO所述的方法，還包括對所述多個方向分量 中的至少一個的相位進行旋轉。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中所述多個方向分量上的 所述至少一個包括水平分量，所述方法還包括將所述水平分量的相位 旋轉卯度。
18. 根據權利要求1所述的方法，其中將改善的噪聲模型施加到 接收的地震信息的至少一個方向分量還包括從地震信息的垂直方向分 量中減去所述改善的模型。
19. 根據權利要求13所述的方法，還包括在將改善的模型施 加到地震信息之后，移除所述頻散校正。
20. —種用于衰減地震信息中的彎曲波信息的設備，所述設備包括信息處理裝置；以及信息處理裝置的接口，接收用于在信息處理裝置中處理的地震信息，所述地震信息具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運 動傳感器所獲取的多個方向分量，所述地震信息還包括彎曲波信息，其中，所述信息處理裝置使用地震信息的所述多個方向分量中 的至少一個來產生彎曲波信息的噪聲模型，并使用自適應校正濾波器 來改善所述噪聲模型，所述信息處理裝置將改善的噪聲模型施加到接 收的地震信息的至少一個方向分量，以衰減地震信息中的彎曲波信息 波。
21. 根據權利要求20所述的設備，其中，記錄地震信息的多軸 運動傳感器包括速度傳感器，以及所述地震信息包括速度信息。
22. 根據權利要求20所述的設備，其中，記錄地震信息的多軸 運動傳感器包括加速度傳感器，以及所述地震信息包括加速度信息。
23. 根據權利要求22所述的設備，其中，所述加速度傳感器包 括三個正交數字加速度計。
24. —種用于衰減地震信息中的彎曲波信息的方法，所述方法包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，所述地震信息具有 垂直方向分量和至少一個水平分量，所述垂直方向分量和所述至少一 個水平分量是通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器獲 取的，所述地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息；通過利用信息處理裝置實現帶通濾波器，來至少部分地對所述 垂直方向分量和所述至少一個水平分量中的每一個進行頻限，以提供 頻限的垂直方向分量和頻限的水平方向分量，來產生彎曲波信息的噪 聲模型；將頻限的水平方向分量的相位旋轉90度；利用自適應校正濾波器，使用旋轉的頻限的水平方向分量來改 善噪聲模型；以及從頻限的垂直方向分量中減去改善的噪聲模型，以衰減地震信 息的頻限垂直方向分量中的彎曲波信息波。
25. 根據權利要求24所述的方法，其中，所述至少一個水平分 量包括徑向分量，所述徑向分量的方向與沿著冰的彎曲波傳播的方向 平行，所述模型化包括使用所述徑向分量。
26. 根據權利要求24所述的方法，其中，記錄地震信息的多軸 運動傳感器包括加速度傳感器，以及所述地震信息包括加速度信息。
27. 根據權利要求24所述的方法，其中，所述帶通濾波器將所 述垂直方向分量和所述至少一個水平方向分量的每一個中的地震信息 限制到包含有噪聲的頻帶。
28. 根據權利要求27所述的方法，其中，所述包含有噪聲的頻 帶具有約5Hz到約30Hz的頻率范圍。
29. 根據權利要求27所述的方法，其中，所述帶通濾波器包括 1D頻率濾波器、2DFK濾波器、Tau-P濾波器和徑向軌跡濾波器中的 至少一個。
30. 根據權利要求24所述的方法，還包括在實現帶通濾波器 之前，使用頻散校正來移除地震信息中的彎曲波頻散，其中，移除彎 曲波頻散包括局部扭曲時間軸和使用頻譜相移壓縮噪聲小波中的至少 之一。
31. —種計算機可讀介質，在其上存儲有計算機可執(zhí)行指令，當 使用計算機執(zhí)行所述計算機可讀指令時，所述計算機可讀指令實施用于衰減地震信息中的彎曲波信息的方法，所述方法包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，所述地震信息具有 通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個方向分量，所述地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息；利用信息處理裝置，使用地震信息的所述多個方向分量中的至 少一個來產生彎曲波信息的噪聲模型；使用自適應校正濾波器來改善噪聲模型；以及 將改善的噪聲模型施加到接收的地震信息的至少一個方向分 量，以衰減地震信息中的彎曲波信息波。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地震信息處理方法和設備，包括衰減地震信息中的彎曲波噪聲信息。彎曲波信息移除包括使用信息處理裝置的接口來接收地震信息，該地震信息具有通過使用與漂浮在水體上的冰連接的多軸運動傳感器所獲取的多個方向分量，該地震信息包括期望的地震信息和彎曲波信息?？梢岳眯畔⑻幚硌b置使用地震信息的多個方向分量中的至少一個來產生彎曲波信息的噪聲模型。使用自適應校正濾波器來改善該噪聲模型，并將改善的噪聲模型施加到接收的地震信息的至少一個方向分量，以衰減地震信息中的彎曲波信息波。
文檔編號G01V1/36GK101634715SQ200910173310
公開日2010年1月27日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權日2008年7月9日
發(fā)明者蓋瑞·A·西頓, 西奧多·C·斯蒂格利茨 申請人:離子地球物理公司