一种基于分频处理的滑动扫描谐波干扰压制方法技术领域
本发明涉及地震资料处理方法领域，属于叠前去噪处理技术范畴，
具体是一种基于分频处理的滑动扫描谐波干扰压制方法。
背景技术
由于可控震源滑动扫描采集方式中，前一炮震源震动还没有结束，后一炮
震源震动就已经开始，前后两炮震动在时间上发生了重叠，因此滑动扫描采集
方式中存在非常严重的谐波干扰。谐波干扰能量强，主要分布在近偏移距和地
震资料的深层，且分布非常集中，去除难度很大。因此滑动扫描谐波干扰影响
了叠前资料的信噪比，必须在偏移之前对其进行压制。
常规的滑动扫描谐波干扰压制方法，一般是通过各种方法建立谐波预测算
子，在通过谐波预测算子求得的各阶谐波模型从原始数据中减去来压制谐波干
扰。但滑动扫描一般采用可控震源单台单次激发，采集资料信噪比很低，基于
数据设计的谐波预测算子的计算效率低且易失真，从而造成谐波模型预测失真。
基于震源底板信号和重锤信号估计真实力信号从而获得谐波预测算子能够取得
一定效果，但离实际应用仍有距离。
发明内容
本发明目的在于针对上述问题，提出一种基于分频处理的滑动扫描谐波
干扰压制方法。该方法不需要大量的人工拾取射孔资料的初至信息，避
免了由于资料信噪比偏低造成的人工拾取过程中的误差，是利用三维
地震数据求取地面微地震静校正量的一种静校正方法。
本发明可通过以下技术手段实现：
一种基于分频处理的滑动扫描谐波干扰压制方法，包括：
1)将采集的滑动扫描地震资料原始数据分组；
2)对组内数据进行重新分选；
分选首选共中心点域，共检波点域、共偏移距域作为备选；
3)在分选的数据域应用基于分频带的谐波压制方法；即：
首先在分选的数据域道集划分时间域窗口，在窗口内进行谐波干
扰的识别和压制,当V≠0时，窗口顶底的计算公式为：
(式1)
其中，X为偏移距，T(X)为在偏移距X处的时间，DT为窗口的延迟
时间，T0为窗口在0偏移距处的时间，V为窗口时间处的速度值；
在每一个窗口内将数据道变换到频率域并进行分频带处理；
计算每个频带内各道的平均振幅，计算公式为：
(式2)
其中，Eftk为频带内各道的平均振幅，nftk为每道采样点个数，为
每个采样点的振幅值；
然后在窗口中应用空间中值滤波识别谐波异常振幅，将识别出的
谐波干扰进行插值或者衰减处理；
当窗口内所有频带处理完成以后将所有频带数据合成全频带数据
转换到时间域从而完成一个时间域窗口的处理；
当所有窗口处理完成以后，即完成一个道集的处理；
4)当全部道集处理完成之后，便完成了组内数据的处理；
5)重复步骤2到4，直至全部数据全部处理完成；
6)将数据重新分选到炮域；
7)输出地震数据。
上述方案进一步包括：
划分时间域窗口利用偏移距和速度信息划分成双曲形态，窗口有
一定长度，并且上下窗口在时间方向有一定重叠；将数据道变换到频
率域并进行分频带是按照4Hz步长分频。
时间窗口长度选择200-300ms，窗口上下重叠选取重叠50％。
在对组内数据进行重新分选时选择道集上3s以下和3000米偏移距以
内数据进行后续处理。
本发明利用数据域转换和滑动扫描谐波干扰的能量和分布特点，采用基
于傅里叶变换的分频带谐波压制技术，不需要计算各阶谐波预测算子，能够避
免谐波预测算子预测失真，也不需要记录可控震源底板和重锤信号。该方法具
有稳定性强、效率高和计算简便的优势，能够有效的应用于处理生产。
附图说明
图1为本发明一种基于分频处理的滑动扫描谐波干扰压制方法的
流程图；
图2为包含谐波干扰的单炮数据截图；
图3为包含谐波干扰的叠加剖面截图；
图4为包含设计窗口分选到共中心点道集数据截图；
图5为分频带处理示意图；
图6为应用中值滤波器识别谐波干扰示意图；
图7为剔除谐波干扰道应用插值重建干扰道示意图；
图8为应用本方法去除谐波干扰后的单炮截图；
图9为应用本方法去除谐波干扰后的叠加剖面截图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较
佳实施例，并配合所附图式，作详细说明，具体的流程如图1所示。
一种基于分频处理的滑动扫描谐波干扰压制方法
1)根据采集的滑动扫描地震资料将原始数据分组；分组主要依据
数据量大小与计算机处理能力；
2)对组内数据进行重新分选；
分选首选共中心点域，另外共检波点域、共偏移距域也可达到分
散谐波干扰集中分布的作用；
3)在分选的数据域应用基于分频带的谐波压制技术；
具体的实现方法：首先在新的数据域道集划分时间域窗口，在窗
口内进行谐波干扰的识别和压制。窗口划分利用偏移距和速度信息划
分成双曲形态，要求窗口有一定长度，并且上下窗口在时间方向有一
定重合。当V≠0时，窗口顶、底的计算公式为：
(式1)
其中，X为偏移距，T(X)为在偏移距X处的时间，DT为窗口的延迟
时间，T0为窗口在0偏移距处的时间，V为窗口时间处的速度值。
然后在每一个窗口内将数据道变换到频率域并进行分频带处理。
一般可以按照4Hz步长进行分频处理，如分为0-4Hz，4-8Hz，8-12Hz，
12-16Hz……
计算每个频带内各道的平均振幅，计算公式为：
(式2)
其中，Eftk为频带内各道的平均振幅，nftk为每道采样点个数，为
每个采样点的振幅值。
然后在窗口中应用空间中值滤波识别谐波异常振幅，将识别出的
谐波干扰进行插值或者衰减处理。当窗口内所有频带处理完成以后将
所有频带数据合成全频带数据转换到时间域从而完成一个时间域窗口
的处理。当所有窗口处理完成以后，即完成一个道集的处理；
4)当全部道集处理完成之后，便完成了组内数据的处理；
5)重复步骤2到4，直至全部数据全部处理完成；
6)将数据重新分选到炮域；
7)按照常规方法输出地震数据。
下面通过应用实施例再次对本发明做进一步说明：
1)选取XX油田施工的XX滑动扫描施工的资料，工区内单炮存在
较严重的谐波干扰，经常规方法去噪以后谐波干扰仍非常严重，如图
2所示，叠加剖面上也存在较严重的谐波干扰，如图3所示；
2)选取1-20束数据，将数据分选到共中心点域，获得共中心点道集，
3)在每一个道集上设计如图4所示的时间域窗口，窗口纵向长度300ms，
上下窗口重叠50％，一共划分50个窗口；
4)将每一个窗口内数据进行傅里叶变换，然后分频带处理，如图5所示；
5)求取每一个频带内每一道的平均振幅，应用中值滤波器识别异常振幅，
如图6所示；
6)将识别出的异常振幅道采用插值或者衰减的方式进行重构，如图7所示。
7)重复步骤3到6，直至道集内所有窗口都计算完毕；
8)重复步骤3-到7直至所有道集都计算完毕。
9)将压制谐波干扰后的共中心点道集重新分选到炮域。如图8所示为去
除滑动扫描谐波干扰后的单炮，图9为去除谐波干扰后的叠加剖面；
对比图2与图8，以及图3与图9可以看到，滑动扫描谐波干扰得到
很好的压制，数据信噪比明显提高。
10)数据输出。