用于分离单独的同时震源的方法

摘要

本发明提供一种使用反演式方法来分离同时震源的方法。优选地，每个震源都相对于其他震源以随机时间而被激活。这些随机延迟倾向于使震源之间的干扰不相干，同时在一系列射击点内，反射创建相干事件。通过利用对于每个射击点的扫描、每个射击点的开始时间、以及邻近射击点之间的反射事件的相干性的数值反演处理，执行射击点隔离。该方法允许获得更快和更便宜的地震勘探。

权利要求

1.一种在包括有助于碳氢化合物的存在、迁移、或积聚的结构或地层特征的地表下的区域上进行地震探测的方法，其中，提供有其中包括至少两个干扰的地震震源激励的混合震源地震勘探，所述方法包括以下步骤：(a)在计算机中，访问所述混合地震震源勘探的至少一部分；

(b)选择所述至少两个干扰地震震源激励中之一；

(c)使用稀疏反演将所选震源激励从所述至少两个干扰地震震源激励分离，从而产生单震源道集；以及(d)使用所述单震源道集，以在所述地表下的所述区域内探测碳氢化合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)包括以下步骤：(c1)选择阈值；

(c2)访问包括来自所选震源激励的反射信号的多个地震记录道，以及(c3)至少使用所选阈值以将相干性约束应用至所访问的多个地震记录道，从而产生单震源道集。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(c3)包括以下步骤：(1)确定用于所选地震震源激励的激活时间；

(2)至少使用所述激活时间以将所述访问的多个地震记录道偏移到零点时间；

(3)对经时间偏移的所访问的多个地震记录道进行傅立叶变换，(4)阈值化经傅立叶变换的、经时间偏移的多个地震记录道，(5)对经阈值化的、经傅立叶变换的、经时间转移的多个地震记录道进行傅立叶反变换，从而产生单震源道集。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(d)包括以下步骤：(d1)为多个不同震源激励至少多次执行步骤(b)和(c)，从而产生多个的单震源道集，以及，(d2)使用所述多个的单震源道集以在所述地表下的所述区域内探测碳氢化合物。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)包括以下步骤：(c1)对于矩阵m，通过求解以下等式，将所选震源激励从所述至少两个干扰地震震源激励分离：d＝ΓSm

从而，产生单震源道集，其中

m是所述单震源道集，

d是所记录的地震数据的矩阵表示，S是描述邻近射击点之间的相似性的矩阵或算子，并且Γ是定义单独的震源的混和或混合的矩阵。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(c)包括以下步骤：(c1)对于矩阵m，通过求解以下等式，将所选震源激励从所述至少两个干扰地震震源激励分离：Wd＝WΓSm，

从而，产生单震源道集，其中

m是所述单震源道集，

d是所记录的地震数据的矩阵表示，S是描述邻近射击点之间的相似性的矩阵或算子，Γ是定义单独的震源的混和或混合的矩阵，并且，W是已知权重矩阵。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述至少两个干扰地震震源激励中的每个在时间上以随机时间段分离。

8.一种在包括有助于碳氢化合物的存在、迁移、或积聚的结构或地层特征的地表下的区域上进行地震探测的方法，其中，提供有包括来自至少一个地震震源的至少两个干扰的地震震源激励的混合震源地震勘探，所述方法包括以下步骤：(a)在计算机中，访问所述混合地震震源勘探的至少一部分；

(b)选择所述至少一个地震震源中的一个；

(c)从所选地震震源中识别至少一个地震震源激励；

(d)使用稀疏反演将至少一个所识别的地震震源激励从所述至少两个干扰的地震震源激励分离，从而生成至少一个单震源道集；以及(e)使用所述至少一个单震源道集，以在所述地表下的所述区域内探测碳氢化合物。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(d)包括以下步骤：(d1)选择阈值，

(d2)访问包括来自所述至少一个所识别的地震震源激励中的至少一个的反射信号的多个地震记录道，以及(d3)至少使用所选阈值以将相干性约束应用至所访问的多个地震记录道，从而生成至少一个单震源道集。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(d3)包括以下步骤：(1)确定用于所述至少一个所识别的地震震源激励中的每个的激活时间，(2)访问包括来自所述至少一个所识别的地震震源激励的反射信号的多个地震记录道，(3)至少使用所述激活时间，以将所访问的包括来自所选震源激励的反射信号的多个地震记录道偏移至零点时间，(4)对经时间偏移的所访问的包括来自所选震源激励的反射信号的多个地震记录道进行傅立叶变换，(5)阈值化经变换的、经时间偏移的、包括来自所选震源激励的反射信号的多个地震记录道，(6)对经阈值化的、经变换的、经时间转移的、包括来自所选震源激励的反射信号的多个地震记录道进行傅立叶反变换，从而产生单震源道集。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(d)包括以下步骤：(d1)对于矩阵m，通过求解以下等式，将所识别的地震震源激励中的至少一个从所述至少两个干扰的地震震源激励分离：d＝ΓSm，

从而，产生至少一个单震源道集，其中m是所述至少一个单震源道集，

d是所记录的地震数据的矩阵表示，S是描述邻近射击点之间的相似性的矩阵或算子，并且Γ是定义单独的震源的混和或混合的矩阵。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(d)包括以下步骤：(d1)对于矩阵m，通过求解以下等式，将所识别的地震震源激励中的至少一个从所述至少两个干扰的地震震源激励分离：Wd＝WΓSm，

从而，产生单震源道集，其中

m是所述单震源道集，

d是所记录的地震数据的矩阵表示，S是描述邻近射击点之间的相似性的矩阵或算子，Γ是定义单独的震源的混和或混合的矩阵，并且，W是已知权重矩阵。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述至少两个干扰的地震震源激活中的每个在时间上以随机时间段分离。

说明书

用于分离单独的同时震源的方法

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及地震探测的主题，具体地，涉及用于估计表示地表下情况的地震和其他信号的方法。

背景技术

[0002] 地震勘探表示通过将声能发送到地面下并且记录从下面的岩石层返回的“回声”，对地球的地表下进行成像或绘图的尝试。向下行进的声能的震源可能来自例如陆地上的爆炸或地震振动器，或者海洋环境中的气枪。在地震勘探期间，能量源位于感兴趣的地质构造之上的地球表面附近的多个位置处。每次震源被激活，都生成穿过地面朝下传播的地震信号，其被反射，并且当其返回时，被记录在地表上的多个位置处。然后，多个震源/记录组合被结合，以创建可以扩展很多英里的地表下情况的几乎连续的剖视图。在二维(2-D)地震勘探中，记录位置通常沿着单条线布置，然而，在三维(3-D)勘探中，记录位置跨过地表以网格图形分布。在最简单的情况下，2-D地震线可以被认为是，给出了直接存在于记录位置之下的土层的横截面(垂直切面)图。3-D勘探产生如下的数据“立方”或体，所述数据“立方”或体至少概念上为在勘探区域下面的地表下情况的3-D图形。但是，实际上2-D和3-D勘探均侦讯在由勘探覆盖的区域下面的地球的特定区域。

[0003] 地震勘探由大量单独的地震记录或记录道(trace)构成。在典型2-D勘探中，通常存在数万个记录道，然而，在3-D勘探中，单独记录道的数量可以达到几百万个记录道。1987年由勘探地球物理学家协会(Society of Exploration Geophysicists)的Ozdogan Yilmaz发表的Seismic Data Processing(地震数据处理)的第一章的第9-89页包括关于传统2-D处理的一般信息，并且通过引用将此公开合并于此。关于3-D数据采集和处理的一般背景信息可以在Yilmaz所著的第六章第384-427页中找到，通过引用将其公开也合并于此。

[0004] 地震记录道是根据地表下情况的不均匀性或不连续性反射的声能的数字记录，每次存在地表下物质的弹性特性的改变时，均发生部分反射。通常以0.002秒(2毫秒或“2ms”)间隔获取数字样本，然而，4毫秒和1毫秒采样间隔也是普遍的。传统数字地震记录道中的每个离散样本与传播时间相关，并且在反射能量的情况下，与从震源到反射物以及再次返回地表的双向传播时间相关，当然假设了震源和接收器都位于地表上。在实践中，可以使用传统震源-接收器布置的多种改变，例如，VSP(垂直地震剖视图)勘探、海底勘探等。而且，地震勘探中的每个记录道的地表位置都被小心地跟踪，并且通常构成记录道本身的一部分(作为记录道报头信息的部分)。这允许包括在记录道中的地震信息随后与特定地表和地表下位置相关，从而根据映射图(即，“映射”)，提供记录和对地震数据作等值线的方法——以及提供从其提取的属性。

[0005] 3-D勘探中的数据是可修改的，以利用多种不同方式来进行观测。首先，水平“常数时间切片”可以通过收集在相同传播时间发生的所有数字样本，从叠加或未叠加的地震体(seismic volume)提取。该操作得到地震数据的水平2-D平面。通过动画模拟一系列2-D平面，解释器可以通过体进行摇移(pan)，给出正被剥离的连续层的印象，从而可以观测位于地下的信息。类似地，可以通过收集和显示沿着特定线的地震记录道，以任意方位来通过体从而获取地震数据的垂直平面。实际上，该操作从3-D数据体内提取单独的2-D地震线。还应该注意，3-D数据集可以被认为由5-D数据集而构成，其中，所述5-D数据集通过将其叠加到3-D图像中而使其在维度上减少。维度通常为时间(或深度“z”)、“x”(例如，北-南)、“y”(例如，东-西)、震源-接收器在x方向上偏移、以及震源-接收器在y方向上偏移。虽然在此的示例中，关注于2-D和3-D的情况，但是对四维或五维的处理的扩展是显而易见的。

[0006] 已经被适当采集和处理的地震数据可以提供大量信息给勘探工作者，其中，在石油公司内的所述勘探工作者中一个的工作可以是对潜在钻井进行定位。例如，地震剖视图给勘探工作者提供岩石层的地表下结构的广泛视图，并且通常揭示与碳氢化合物的圈闭和集储相关的重要特征，诸如，断层、褶皱、背斜、不整合面以及地表下盐丘和矿脉等等。在地震数据的计算机处理期间，常规地生成对地表下岩石速度的估计，并且检测和显示附近地表的不均匀性。在一些情况下，地震数据可以被用于直接估计岩石孔隙率、水的饱和度、以及碳氢化合物含量。不是很明显地，根据经验，诸如相位、峰值振幅、峰谷比等等的地震波形属性通常可以与已知碳氢化合物的存在相关，并且该相关性被应用于在新勘探目标上收集的地震数据。

[0007] 当然，地震数据的一个已知问题在于，其采集相当昂贵。实际上，在一些情况下，勘探的成本可以确定所提出目标在经济上是否是有利的。因此，倾向于降低所述勘探成本的技术一直受到欢迎。

[0008] 两个或更多震源的密集点火(closely spaced fring)很早以前就被认为是降低地震数据采集成本的一种策略。该方法背后的基本思想在于，接收器连线或连接(patch)将被采用，并且该多个震源在单个记录周期内将被顺序激活。从而，来自早期震源激励的地表下反射可以与随后提供的那些混合，即，获得“混合震源”勘探。注意，这与传统勘探技术形成明显的对照，在传统勘探技术中，从一个震源返回的地表下反射绝不允许覆盖另一个的反射。

[0009] 虽然混合震源方法具有显著减少在野外的时间，从而成比例地降低勘探的成本的潜力，但是一个明显的问题在于，此后可能很难分离单独的射击点。用另一种方式来说，解释地震数据中非常重要的是每个反射物的深度。通常来说，反射物的深度通过参考其双向地震传播时间来确定。所以，在多个震源勘探中，最优先的应是确定每个震源与所观测的地表下反射中的哪一个相关，否则，其双波传播时间不能被可靠地确定。

[0010] 当然，将两个或更多射击点从单地震记录中分离已经被预言是存在问题的。虽然设法找到其他方法来解决该问题，但是至今仍然没有这样做的满意方法。

[0011] 迄今为止，如在地震处理和地震解释领域中所公知的，需要一种分离在单次记录期间被激活的两个或更多地震震源的方法。因此，如本发明人所认识到的，现在应该认识到存在对处理和解决上述问题的地震数据处理的方法的非常实际的需要，并且已经存在一段时间。

[0012] 然而，在进行本发明的描述之前，应该注意和记住，以下本发明的描述以及附图不被解释为将本发明限制到所示和描述的示例(或优选实施例)。这是因为，本发明相关的本领域技术人员能够在所附权利要求的范围内设计本发明的其他形式。

发明内容

[0013] 根据本发明的优选方面，提供了用于分离在单次地震记录期间被激活的多个地震震源的系统和方法。特别地，本发明允许用户对利用在时间上重叠的反射物的记录而获得的震源进行分离。如果从不同震源得到的反射可以被分离，则多于一组震源的使用将允许地震勘探被更快地获取。由于反射物的运动(kinematics)对不同射击点明显不同，允许在多个维度使用反射的连续性，因此该方法可能对宽方位角勘探的采集尤其有效。

[0014] 简单地说，本发明利用反演式(inversion-type)方法来分离包括包含重叠反射物的多个地震震源(例如，震动源 (Vibroseis )、气枪等)的地震记录。在优选实施例中，将在随机时间启动(例如，点火)震源，同时多个接收器进行记录。这些随机延迟倾向于使不同震源之间的干扰不相干，同时使得与同一震源相关的反射创建相干事件。优选地，将用数字反演处理来进行分离，其中，所述数字反演处理利用对于每个射击点进行的扫描、每个射击点的开始时间、以及邻近射击点之间的反射事件的相干性。这个方法具有允许更快获取地震勘探，以及比至今可能的地震勘探更便宜的潜力。

[0015] 在一个优选实施例中，被反演的方程组可以描述为d＝ΓSm，其中，d是所记录的地震数据的矩阵表示，m是被分离的反射信号的集合，S是描述邻近射击点之间的相似性的矩阵或算子，并且Γ是定义单独的震源的混和或混合的矩阵。矩阵S(或定义S的算子)中的元可以通过在某种意义上将邻近射击点中的事件限制为类似或相干的任意方法来选择。在一些优选实施例中，S中的元可以根据倾向于减弱邻近射击点之间的信号的算法来选择。
矩阵S可以被设计成根据采集(acquisition)的几何图形来加强多个维度的相干性。

[0016] 在另一优选实施例中，被反演的方程组可以描述为Wd＝WΓSm，其中，d是所记录的地震数据的矩阵表示，m是期望的反射信号的集合，S是描述邻近射击点之间的相似性的矩阵，Γ是定义单独的震源的混和或混合的矩阵，以及W是可以用于例如解决所记录的信号振幅的差异的权重矩阵(例如，允许将从震源附近的接收器重新获得的信号的振幅减弱，以与从位于更远处的接收器获得的振幅相匹配)。

[0017] 在优选实施例中，发生在同一记录中的震源激励将在时间上以随机时间间隔分离。来自这样分隔的射击点的记录将不太可能包括来自在接近时间附近起源的射击点的相干能量，从而使它们此后更有可能被分离。通过在随机时间激励射击点，当这些射击点被校正为它们的单独的时间-零点时，它们将具有从震源点到震源点相干的信号，而干扰的射击点将倾向于不相干，并且可以由在此教导的反演处理来分离。这加强了本分离处理中的相干性测量的操作。

[0018] 从而，在优选实施例中，本反演处理的应用适度地提供可以用于成像和诸如AVO(振幅比偏移)分析的叠前分析的干净的射击点道集。

[0019] 当然，用在其中所记录的来自一个射击点的信息在时间上与其他射击点重叠的射击点获取地震数据具有显著减少要求发出地震勘探的时间(和成本)的潜力。该方法可能还允许(例如，在海洋勘探期间的)更接近的分隔的射击点间隔，其可能潜在地提供将会提高发现经济量的石油和/或燃气的机会的更好地震图像。

[0020] 以上在宽泛的情况下概述了在此公开的本发明的更重要特征，使得可以更清楚地理解以下详细描述，并且使得可以更好地评价本发明人对本领域的贡献。本发明不限于对以下说明中阐述或附图中所示的构造详情和组件配置的应用。更确切地，本发明可以是在此未特别列举的其他实施例，并且能够以在此未特别列举的多种其他方式实现和执行。最后，应该明白，在此采用的措词和术语是用于描述的目的，并且应该不被认为是限制，除非说明书特别这样限制本发明。

附图说明

[0021] 通过读取以下详细说明和参考附图，本发明的其他目标和优点将变得明显，其中：

[0022] 图1示出本发明的一般环境。

[0023] 图2示出适用于本发明的地震处理次序。

[0024] 图3包括典型混合震源勘探的平面示意视图。

[0025] 图4示意性地示出如何在混合震源勘探内识别和提取不同射击点。

[0026] 图5包括如何识别和提取相应接收器记录的视图。

[0027] 图6示出与给定震源相关并且从其震源激励提取的接收器记录。

[0028] 图7示意性地示出所选震源的被处理的射击点如何在时间上被偏移，并且被存储在输出缓冲器中。

[0029] 图8包括本发明的优选实施例的流程图。

[0030] 图9包括适于当震源为振动性时所使用的优选操作逻辑。

[0031] 图10示出适于当震源为冲击性时所使用的详细优选操作逻辑。

具体实施方式

[0032] 虽然本发明容许多种不同形式的实施例，在附图中示出并且在此在以下详细描述了本发明的一些具体实施例。然而，应该明白，本公开被认为是本发明的原理的范例，并且不旨在将本发明限制到这样描述的具体实施例或算法。

[0033] 本发明的一般环境

[0034] 图1示出通常使用本发明的一般环境。地震勘探由勘探工作者设计110，以覆盖经济利益的区域。虽然在野外通常稍微(或充分地)修改理想设计参数，以适应进行勘探的现实，但是野外获取参数(例如，射击点间隔、线间隔、褶皱等)通常结合该步骤来进行选择。

[0035] 地震数据(即，地震记录道)在具有潜在经济重要性的地表下目标之上的野外120被收集，并且此后通常被发送至处理中心150，其中，记录道经过多种算法，以使其更适于在探测中使用。在一些情况下，在数据仍然在野外的同时，可以执行一些初始数据处理，并且假设在野外工作队具有可用的计算能力的情况下，这变得更加普通并且可行。

[0036] 在处理中心，多种预备处理130通常应用于地震记录道，以使它们准备好由勘探工作者使用。然后，处理后的记录道可由本发明使用，并且仅仅作为实例地，可以被存储在硬盘、磁带、磁光盘、DVD盘、或其他大容量存储装置中。

[0037] 在此公开的方法最好以被加载到可编程计算机150上的计算机程序140的形式实现，其中，其可由地震解释器或处理器访问。注意，除了主机、服务器和工作站之外，适于由本发明使用的计算机150通常包括超级计算机，并且更普遍地，包括提供用于并行和大量并行计算的计算机或计算机网络，其中，在两个或更多处理器之间分配计算负载。如还在图1中示出的，在优选配置中，一些种类的感兴趣模型160的数字化区段可以由用户指定，并且被提供作为到处理计算机程序的输入。在3-D地震剖面的情况下，感兴趣模型的区段160通常包括关于地表下目标的横向伸展度和厚度(其可以是变量，并且可以以时间、深度、频率等方面进行测量)的具体情况。在程序执行期间通过其而对这种区段进行创建、挑选、数字化、存储和随后读取的提取装置对于本发明来说是不重要的，并且本领域技术人员将认识到，这可以通过许多方式来作出。

[0038] 使本发明具体化的程序140可以被传送至计算机，通过例如软盘、磁盘、磁带、磁光盘、光盘、CD-ROM、DVD盘、RAM卡、闪存RAM、RAM卡、PROM芯片、或加载到网络来执行该传送。在典型地震处理环境中，本发明的方法将作为被设计成执行图2中所列的多个处理步骤的软件模块的较大封装中的一部分。在通过本方法的处理之后，所得到的记录道然后通常被分类到道集中，被叠加，并且被显示在高分辨率彩色计算机监控器170上，或者以硬拷贝形式显示为印刷的地震剖面或映射图180。然后，地震解释器使用所显示的图像来帮助他或她识别有助于碳氢化合物的生成、迁移、或积聚的地表下特征。

[0039] 如先前所述，本发明优选地作为通常在图2中描述的类型的传统地震处理次序的一部分并且结合到其中。本领域普通技术人员将认识到，图2中所示的处理步骤仅概括地表示可以被应用于这种数据的处理的种类，以及处理步骤的选择和顺序，并且所涉及的特定算法可以根据单独的地震处理器、信号震源(炸药、振动器等)、数据的勘探位置(陆地、海洋等)、处理数据的公司等而显著地改变。

[0040] 在第一步骤中，并且通常如图2中所示，在地球的地表下的特定体区上进行2-D或3-D地震勘探(步骤210)。在野外收集的数据由未叠加(即，未相加)地震记录道构成，未叠加地震记录道包括表示位于勘探之下的地球的体区的数字信息。通过其而获取该种数据并且将其处理为适于地震处理器和解释器使用的形式的方法对于本领域普通技术人员来说是众所周知的。注意，为了本公开的目的，地震勘探可以是混合震源勘探，其中，来自随后震源激活的反射可能受到来自先前震源激活的反射干扰(或者，在时间上同时发生)。根据本发明，在分离射击点之后，从该操作得到的未叠加地震记录道可以使用，如地震记录道的任何其他集合一样。

[0041] 地震勘探的目的是获取在具有一些潜在经济重要性的地表下目标之上的空间相关的地震记录道的集合。仅仅出于说明的目的，适于由在此公开的方法分析的数据可以由未叠加的2-D地震线、从3-D地震勘探提取的未叠加的2-D地震线、或者优选地，3-D地震勘探的未叠加的3-D部分来构成。当将本公开应用到相对于某些地表下地理特征具有基本的空间关系的一组叠加的地震记录道时，在此公开的发明最有效。再次仅用于说明目的，以下讨论将根据包括在3-D勘探中的记录道(叠加或未叠加，如讨论中所准许的)而进行描述，然而可以想到使用任何组合的空间相关的地震记录道的组。

[0042] 在获取地震数据之后(步骤210)，通常将其提供至处理中心，其中，一些初始或预备处理步骤被应用于地震数据。如图2中所示，普通早期步骤215被设计成在为随后处理(例如，多路分配、增益恢复、小波整形、坏记录道排除等)进行准备时，编辑输入的地震数据。可以在其后跟随有对于勘探的几何图形的规范(步骤220)以及将射击点/接收器数量以及地表位置存储为每个地震记录道报头的一部分。一旦指定了几何图形，通常执行速度分析，并且应用NMO(正常时差)校正，以在时间上校正每个记录道，以解决由偏移导致的信号到达时间延迟。

[0043] 在一些优选布置中，本发明可能最好结合步骤215来使用，即，结合或代替小波整形/震动源 相关步骤来使用，然而，本发明当然可以应用于该一般化处理方案内的别处。

[0044] 在初始叠前处理完成之后，通常在创建叠加(或相加)数据体之前，调节未叠加地震记录道上的地震信号(步骤230)。在图2中，步骤230包括典型的“信号处理/调节/成像”处理次序，但是本领域技术人员将认识到，可以使用多种可选处理来代替图中所列的处理。在任何情况下，从勘探工作者的立场来看，最终目标都是生成叠加的地震体，或者，在2-D数据的情况下，生成用于在地球的地表下探测碳氢化合物的叠加地震线。

[0045] 如在图2中进一步显示的，叠加的地震体内的任何数字样本都可以唯一地由(X，Y，时间)三元组识别，X和Y坐标表示地球表面上的某些位置，以及时间坐标测量地震记录道内的被记录的到达时间(步骤240)。为了确切的目的，假设X方向对应于“直线”方向，以及Y测量对应于“交叉线”方向，其中，术语“直线”和“交叉线”如在本领域中通常理解的一样。虽然时间是优选和最普通的垂直轴单位，但是本领域技术人员应该明白，其他单位当然是可以的，可以包括例如深度或频率。另外，本领域技术人员非常了解，可以使用标准数学换算技术将地震记录道从一个轴单位(例如，时间)换算为另一个轴单位(例如，深度)。

[0046] 勘探工作者可以对所得到的叠加体进行初始解释250，其中，他或她定位和识别主要反射物和在任何情况下发生在数据集中的断层。其后，可以跟随有叠加或未叠加地震数据的附加数据加强260和/或从其中生成属性(步骤270)。在很多情况下，勘探工作者根据从数据加强和属性生成步骤获得的附加信息再次访问他或她的原始解释(步骤280)。作为最后步骤，勘探工作者通常使用从地震数据以及其他种类数据(地磁测量、重力测量、LANDSAT(地球资源(探测)卫星)数据、区域地质研究、钻井日志、井芯等)中收集的信息，来定位有助于碳氢化合物的生成、积聚、或迁移的地表下结构或地层特征(即，勘探生成290)。

[0047] 优选实施例

[0048] 根据本发明的第一优选实施例，提供了分离在单次记录会话期间被激活的两个或更多地震震源的方法，其中，邻近射击点之间的相似性被用于约束反演处理。

[0049] 首先转到图3和图4，在优选布置中，通过首先在具有探测兴趣的目标之上的2-D配置中布置多个接收器310，来收集混合震源陆地勘探。在一些优选实施例中，在勘探中只有几个或几千个的接收器310。接收器310可以通过电缆连接到中心记录单元，它们可以使用到中心记录单元的无线传输，或者每个接收器可以包括在其中可以记录所接收的地震信号的若干内部数据存储器。本领域技术人员对这些种类的接收器改变将非常熟悉。

[0050] 在优选实施例中，接收器310将在一段扩展的时间段进行连续记录。在一些改变中，接收器可以记录几小时、半天、一整天、几天等。仅有的要求在于，记录必须捕获至少两个震源激励。这与普通地震勘探形成对比，其中，接收器在激活震源之后仅进行记录几秒钟时间。

[0051] 在接收器被进行记录的时间段期间，多个地震震源320将在勘探区域300内在不同位置被激活。在优选实施例中，使用两个或更多震源。在海洋勘探的情况下，很可能使用两个震源，但是明显的是，这留给勘探设计者的判断力来处理。而且，优选地，震源激活在时间上将以随机时间段分离。还进一步优选地，震源在时间上足够接近地被激活，使得在射击点之间存在一些重叠或混合。即，例如，在每个震源320都为震动源 单元的陆地勘探的情况下，可以预计震源激活在一些情况下可以分离几秒。注意，图3不旨在建议每个震源320被同时激活，而是旨在说明每个震源位于勘探区域300内的不同位置。在一些勘探期间，可以使用十个或更多不同震源。作为产生适于本发明使用的数据的探测方法的一个实例，关注WO 2008/025986(PCT/GB2007/003280)“Seismic Survey Method(地震勘探方法)”，其唯一发明人是Howe(豪)，并且如完全在这里展示一样，通过引用，将其内容合并于此。Howe论述了振动器激活的交错激活的使用，其中，在地表下反射的返回中存在一些重叠。

[0052] 图4提出了一般方式情况下来自混合震源勘探的数据可能是什么样子。每个接收器310都将产生地震记录道(例如，记录道405)，其在长度上可能大概为数十分钟或几小时(或几天等)。在该图中，记录道405被示意性地示出为包括来自四个不同震源激励的记录信号。相关的每个接收器310都处于地球表面上的位置。当从每个接收器310记录的信号适当地被布置和显示时，在优选实施例中，利用每个接收器310产生与“X”和“Y”位置相关的3-D体，以包括基于纬度和经度的位置等。

[0053] 优选地，在混合震源勘探期间，每个震源320被激活的时间都被标记和记录，其震源可能位于接收器场的内侧或外侧。在图4中，T1和T2表示两个震源被激活的已知时间(从任意零点时间测量)，参数“N”以一般方式表示在震源激活之后的时间长度(样本的数量)，其中，在该期间，可以感应来自该震源的地表下的反射。在该特定实例中，以及如将在以下更详细解释的，两个震源激活来自同一个震源(例如，两个震动源 扫描)，所以它们在时间上不重叠。在该布置中，干扰最可能来自如下的其他地震震源，所述其他地震震源在所表示的时间窗期间激活，或者具有在该相同时间间隔期间到达的地表下反射。就是说，如果来自同一个震源的两个或更多震源激活在时间上重叠，则本发明将以相同方式应用。

[0054] 现在转到本发明的数学理论的论述，在第一优选实施例中，混合地震勘探可以在数学上由以下等式表示：

[0055] d＝ΓSm

[0056] 其中，d是图4中示意性示出的种类的记录数据，m是基于已经被完全分离的震源激活的理想反射信号的集合(即，“模型”响应)，S是通过要求邻近射击点之间的相似性来约束解答的矩阵或算子，以及Γ是描述单独的震源的激活时间的混和或混合矩阵。在一些优选实施例中，伽玛矩阵将由0和1构成，0和1被定位成使得将每个射击点引入到数据矩阵d中的合适时间位置。注意，S可以是将邻近射击点中的事件约束为相似的或者相干的任何方法。S不限于单方向应用，而是试图应用到所获取数据的全部维度(例如，2-D、3-D、4-D等)。而且，不应该从先前等式中假设S必须是线性算子。虽然在一些优选实施例中将是这样，但是在其他情况下，该变量表示非线性算子，或者其的线性化版本。

[0057] 在优选实施例中，S表示快速傅立叶变换(“FFT”)。对于不规则间隔的射击点，S可以利用允许不规则采样射击点的离散傅立叶变换或者的一些其他方法来更好地计算。本领域技术人员将明白如何计算这种变换。

[0058] 在另一优选实施例中，混合地震勘探可以由以下等式在数学上表示：

[0059] Wd＝WΓSm

[0060] 其中，d、m、S和T具有与先前描述相同的意义，并且其中，矩阵W是任意权重矩阵。矩阵W的一种用途是提供处理勘探内的振幅改变的系统化手段。例如，在图3中，位于射击点320附近的接收器310倾向于具有比位于较远处的接收器更高的振幅信号。W矩阵可以被用于近似校正射击点，并且创建相等或基本相等的振幅记录道。当然，如果W被选择为单位矩阵，则将获得先前提出的未加权方程组。

[0061] 一般而言，权重和约束在改进结果的质量或加快收敛速度时可能是有用的。例如，要求解答在震源激活的第一次到达的时间之前为0是可能引入的自然约束。

[0062] 图9和图10包括用于本发明的优选实施例的高级操作逻辑。图9示出如下的优选逻辑，其适于当用于混合勘探的震源是地震振动器(例如，震动源 勘探)时使用。如该图中所示，作为第一优选步骤910，将根据在别处论述的方法，使用振动震源来获取数据。然后，所得到的混合数据集优选地被解卷积，以从记录道去除震源特征(source signature)/扫描信号(步骤915)。虽然通常使用互相关来从所记录的地震数据去除震源特征，但是本发明优选解卷积，这是因为其倾向于更如实地保护地震振幅。就是说，本领域普通技术人员将认识到，振动器导频信号与所记录的地震数据的互相关当然地可以被代替使用。另外，应该注意，本发明可以在不去除震源特征(即，如图10中，将数据处理为冲击性的)的情况下实现。然而，在该情况下，震源特征很可能在作为用于振动器数据的普通处理次序的一部分的获得收敛之后，从被分离的射击点去除。

[0063] 接下来，优选地，所选射击点经过使用伽玛矩阵而被偏移到零点时间(步骤920)。这可以通过参考在勘探期间记录的每个震源的已知激活时间容易地作出。当然，注意到，该时间偏移(以及本发明中别处论述的其他时间偏移)并不是本算法所要求的步骤，这样做仅为了计算方便的目的。就是说，当然优选的是，记录道被提取并且被重新定位(或者，被标记为重新定位)至真正零点时间，以用于所选的射击点，并且此后被偏移回它们的实际获取时间，如通过它们在野外记录中的所表示的。

[0064] 接下来，优选的是，应用相干性约束(步骤925)。在优选实施例中，并且如在以下更详细地描述的，这将涉及一维或多维傅立叶变换、将阈值应用到所得到的傅立叶系数、以及结合下文的图8的步骤820、840和855中描述的逆变换。就是说，存在施加这种相干性约束的多种可选方式，包括但不限于FX解卷积、倾斜叠加等的应用。一般来说，该步骤的目的在于，以不相干噪声为代价，加强记录道内的相干信号，并且与所选射击点相关的反射可能是记录道中的最大振幅相干事件。

[0065] 接下来，优选地，每个所选射击点的处理版本都将被偏移回其原始时间，并且与其他进行重新组合(步骤930)，当然，假设执行了步骤(915)的可选时间偏移。另外，当然优选的是，在振动器震源的情况下，扫描信号将与先前解卷积的数据进行卷积。另外，优选的是，例如，使用如以下结合关于步骤885论述的最小二乘或共轭梯度方法，更新用于所选的射击点的模型(步骤940)。

[0066] 如果射击点的分离是可接受的(决策项945的“是”分支)，本发明优选地将分离的射击点写入到输出(步骤950)。否则，优选地重复如图9中所示的先前步骤，直到分离可接受。注意，为了本公开的目的，在此将使用术语“单震源道集”指根据在此教导的方法至少近似地与混合震源道集分离的震源激励(射击点，振动器、气枪等)。

[0067] 接下来转到图10，当地震震源是冲击性的(例如，炸药或者利用在陆地上的单普通震动源扫描而获取并且与其相关的数据，或者离岸气枪等)时，优选的是，随后进行类似过程。如前所述，第一优选步骤应该是获取混合震源勘探(步骤1010)。接下来，所选射击点优选被偏移至零点时间(步骤1015)。接下来，优选地，相干约束(步骤1020)被应用至数据，如在以下更详细论述的。接下来，所选射击点优选被偏移回它们的原始时间，并且组合到一起(即，射击点被前向混合-步骤1025)。然后，优选地，模型被更新(步骤1030)，并且如果射击点的分离是不可接受的(决策项1035)，则重复前述处理。否则，分离后的射击点优选被写到输出(步骤1040)。

[0068] 图8包括适于本发明使用的更详细逻辑。根据先前论述的过程，本发明的优选实施例开始于混合震源地震勘探的收集。就是说，应该注意和记住的是，存在设计和收集混合震源勘探的多种方式，并且以上给出的实例应该不用于限制本发明的应用范围。所要求的全部在于，所记录的地震数据包括具有在时间上重叠的返回反射(或者表面波等)的至少两个震源激活。优选地，为了数据收集效率的目的，使用至少两个不同震源(例如，两个不同振动器等)。而且，注意，本发明还可直接应用于海洋勘探。例如，可以通过向相同地震接收器带点火的不同船只来牵引不同的震源。可替换地，也可以使单震源快速连续地爆破等。混合震源输入数据—其最初被分配给图8的“输入缓冲器”(步骤805)-可以被概念化为与图4的3-D数据集相类似。

[0069] 作为下一个优选步骤，将选择震源中的一个(例如，特定振动器、气枪等)(步骤810)。注意到，在第一次处理通过图8的逻辑之后，随后处理将选择其他震源和地震记录道，以及与其相关的接收器。

[0070] 接下来，优选的是，与所选的震源相关的所有射击点从输入缓冲器被提取(步骤815)并且被偏移至零点时间(步骤818)。图4概念性地示出如何这样做。如该图中所示，为了说明目的，假设所选震源在同一位置被两次激活：一次在时间T1，并且另一次在时间T2。在这种情况下，优选的是，从勘探400提取数据的水平(时间切片)体，其中，所述勘探
400在时间T1开始并且此后继续预定时间段(例如，10秒)，其将包括“N”个样本。当然，注意到，由于时差，与同一地震源激活对应的信号根据它们与射击点的距离而在不同记录道上出现在不同时间，然而容许其也在本领域普通技术人员的能力内。该步骤将产生地震体410。

[0071] 继续先前的实例，然后执行类似操作，以产生开始于时间T2的体420，为了说明目的，其还包括“N”个样本。当然，注意到，实际上每个体的时间范围(样本数量)可能不同(例如，如果振动器将一个扫描图案用于一个震源激活，并且将更长或更短的扫描用于另一个震源激活)。就是说，仅用于说明目的，假设每个体在持续时间内为“N”个样本，N被选择以包括由位于邻近和较远偏移处的接收器记录的整个的震源激活。为了以下论述的清楚起见，这些体被称为射击点道集或者射击点记录，这是因为每个都包括来自所选震源激励的地震能量。当然，在混合震源勘探中，希望来自其他/未选择震源激活的能量也存在于每个射击点道集内。

[0072] 每个射击点道集410/420都将包括多个单独的地震记录道。而且，应该注意，虽然图4中仅示出两个震源激活，但是实际上，更多的这种激活通常在实际混合震源勘探期间从每个震源获取。最后，注意到，所提取的体中的每个通常包括来自其他(未选择)震源激活的反射，所述反射经由下述方法而进行减弱。

[0073] 优选地，作为下一个步骤，从勘探中的接收器中选择第一个或下一个接收器(步骤830)(例如，图3的接收器310之一)，优选的目标是依次顺序地处理勘探中的每个接收器。

[0074] 接下来，优选地，访问与所选接收器相关的所提取的射击点体(例如，射击点道集410和420)中的所有记录道。该步骤在图5中概念性地示出。在该图中，在体410中识别与所选接收器(X1，Y1)对应的记录道415，并且在体420中识别由同一接收器(X1，Y1)记录的另一记录道425。优选地，所识别的记录道415和425可以被组合，以形成公共接收器道集610(参见图6)，但是本领域普通技术人员将认识到，这些记录道实际上不需要一起被偏移至连续存储器中以对其进行操作，如之后所描述的，但是，作为代替，可以像通常那样在适当位置操作。尽管如此，如果假设记录道415和425从它们的原始存储位置被偏移，并且组合为图6中示意性地示出的接收器道集610，则以下论述将更加清楚。

[0075] 接下来，优选地相干性约束被应用于所选接收器记录道(即，步骤820、840和855)。注意到，虽然优选的相干性约束涉及2D或更大的傅立叶变换的计算(步骤820)、对变换系数阈值化(步骤840)，以及傅立叶反变换(步骤855)，但是存在实现相同目标的其他方法。即，众所周知的操作，诸如，FX解卷积、倾斜叠加、中值叠加/滤波器、主要成分分析等可以可替换地使用，从而以诸如噪声尖峰、来自未选择射击点的反射等的不相干能量为代价，来加强所选记录道的相干性。考虑到类似FX的解卷积的方法能够相对快地进行计算的事实，它们作为阈值化的一种选择特别有用。本领域普通技术人员将很容易想到，潜在地可以对变换后(或未变换)的数据执行多种操作，以将相干性条件施加于所提取的混和数据，仅有的要求在于，这种操作必须倾向于拒绝在记录道与记录道之间不相干的任何能量，并且倾向于保存相干能量，并且尤其保存与噪声相比振幅相对大的相干能量。

[0076] 为了本公开的目的，将阈值应用于地震记录道应该被解释为意味着将地震记录道中的所有或一些数字值与预定值(即，“阈值”)进行比较。大于阈值的那些值优选地被保留而不改变，然而，低于阈值的那些值优选地在记录道中用0或者一些其他值来代替，优选的是小的常数值。

[0077] 注意，在优选实施例中，对于前几次迭代，优选的是，所应用的阈值相对大(即，仅相对大的数值通过而不改变)，并且当迭代次数增加时，将其向0减小，从而允许更多傅立叶系数随着处理的进行而通过。这允许在早期迭代中最强和最多的相干能量通过，并且更弱和更少的相干能量在随后迭代中通过。优选地，在早期迭代中，阈值将被选择为使得约10％的变换数据值被保留而不改变，并且其余值被设置为等于0。最后的迭代(多个)优选地用等于0的阈值来执行，使得所有傅立叶变换值均通过。在另一优选实施例中，阈值被设置成使得在“iter”迭代期间，约(1-(iter/niter))*100％的数据值被设置为等于0，其中，“niter”是迭代的计划次数。因此，如果“niter”是33，则约97％的值在第一次迭代期间被调到0。

[0078] 现在返回到步骤820，优选的是，每个所提取的接收器体/道集中的记录道通过离散傅立叶变换来变换，以产生傅立叶变换后的数据集。通常，该变换将经由快速傅立叶变换来实现，该术语对于本领域普通技术人员来说是已知的。注意到，虽然优选使用FK变换(即，2D变换)，但是根据所利用的相干性标准，可以使用达到5D变换。

[0079] 作为下一个优选步骤840，优选的是，通过阈值化先前描述的地震数据，以不相干能量为代价来加强接收器道集610中的相干能量。注意到，该步骤概念上对应于先前等式中的矩阵S的应用。

[0080] 优选地，阈值化的数据现在被逆变换到时间/偏移域(步骤855)。

[0081] 优选地，接下来进行是否是用于处理的最后接收器的确定(决策项850)，并且如果不是，则该方法分支返回至步骤830，并且重复之后的步骤。

[0082] 在所选射击点中的所有接收器均被处理的情况下(决策项850的“否”分支)，接收器道集将被(有效地或实际上)被重新组合为体。

[0083] 接下来，优选的是，逆变换和处理后的射击点记录在时间上被转移回它们的原始时间(即，T1和T2)并且优选地经由其上的加法而被结合到输出缓冲器中(步骤860)。该步骤对应于先前等式中的伽玛矩阵(Γ)的应用，并且由图7概念性地示出，其中，输出缓冲器700-其通常为具有与原始地震勘探400相同的维度—准备接收处理后的射击点记录710和720。本领域技术人员很容易理解，处理后的射击点记录710和720优选地被总计到输出缓冲器700的相应记录道中。

[0084] 优选地，接下来进行是否存在将被处理的附加的震源的确定(决策项870)。如果存在将被处理的一个或多个震源，则本发明优选地返回至步骤810，否则本发明优选地移动到步骤875。

[0085] 作为下一个优选的步骤875，本发明优选地通过计算两个阵列之间的差值，将输出缓冲器与输入缓冲器进行比较。根据本实例，从输入数据400减去处理后的数据700(即，从当前模型估计计算的地震响应)，并且两个矩阵之间的差值以下被称为“残差”(步骤875)。

[0086] 现在，如果残差(矩阵)在某种意义上很小(决策项880)，其中，“很小”应该被理解为矩阵内的大小元素的某种数量程度，本发明优选地停止，然后包括分离的射击点(m)的更新后输出缓冲器700(步骤885)可以进一步被处理以用于探测。在优选实施例中，迭代继续，直到残差等于0或非常接近0。

[0087] 另一方面，如果先前步骤没有产生射击点的满意分离，则更新模型(步骤885)，并且优选执行前述另一迭代。更特别地，优选执行共轭梯度计算，以改善包括在输出缓冲器700内的估计。本领域普通技术人员将认识到如何使用输入缓冲器(原始勘探数据)、分离射击点矩阵的最好估计、以及残差矩阵来进行计算。当然，共轭梯度只是可以被利用以更新模型矩阵的多种最优化方案之一。例如，共轭梯度实质是L2(即，最小二乘)方法，并且可以类似地使用可选规范(例如，L0)。

[0088] 实际上，已经确定的是，从步骤810到步骤880的约三十次迭代通常会产生满意分离。

[0089] 根据另一优选实施例，提供基本类似于以上教导的方法，但是其中，使用在邻近射击点中削弱噪声并且加强相干能量的替代方法。在优选实施例中，图8的步骤840将按照以下执行。优选地，与所选射击点/接收器相关的记录道将被变换，以产生完整的4-D变换。即，对1D变换后的所提取的地震记录道的每个频率切片执行2-D水平变换，如本领域众所周知的，其将产生3-D变换后的射击点体。优选地，其后将跟随有结合步骤835描述和组合的种类的每个公共接收器道集的1D(水平)变换(并且由图6的道集610示意性地表示)，其通过从每个3-D变换后的射击点道集获得记录道来形成(即，类似于射击点记录410和
420的体)。先前操作已经产生与当前震源相关的输入数据的4-D变换。类似地，可以通过在其他偏移方向上添加另一傅立叶变换将操作扩展至5-D。

[0090] 接下来，优选地，4-D变换后的数据以先前论述的方式被阈值化。即，在优选布置中，一定百分比的(例如，在综合震级方面)最小变换值被设置为等于0。当然，还可以使用确定阈值的其他方法(例如，数据集中的一定百分比的最大震级)，并且本领域普通技术人员将能够容易地想到。例如，阈值可以被选择为使得4-D变换数据集中的值中的最小90％等于0，但是本领域普通技术人员将认识到，所使用的实际百分比需要基于不同情况被调高或调低，以获得用于特定勘探的最好结果。

[0091] 最后，阈值化的数据经过逆4-D变换，以使数据返回至(X，Y，时间)域中的射击点道集，在该点，本算法优选地继续到步骤850。

[0092] 注意，以上论述最适于冲击性震源数据使用。修改以上论述以利用振动器数据是容易的。再次返回至图8，为了说明的目的，假设一个或多个震源是地震振动器。在该情况下，导频或类似信号通常可用于每个震源激活(即，扫描)。如本领域普通技术人员众所周知的，通常使导频信号与处理次序中早期的数据相关联。在图8的上下文内，优选结合步骤815或步骤818来去除导频信号。即，在为给定震源选择射击点后，优选从数据解卷积(或类似地去除)与该射击点相关的导频信号。

[0093] 然后，优选使用该数据继续本方法而不进行修改，并且震源特征被去除，直到到达步骤860，在该点，导频信号优选地被重新引入数据(例如，经由卷积)，使得输出缓冲器包括可与原始数据记录道相比的数据。

[0094] 本领域普通技术人员将认识到，可以在将处理后的射击点记录混合回输出缓冲器之前，通过去除如上所述的特征并且在随后重新引入特征，类似地解决其他震源-特定特征问题。

[0095] 最后，在此教导的方法可以被认为广泛地包括两种方法：构造方法和解构方法。在“构造”方法中，本发明优选按照频率构建分离的地震信号。在“解构版本”中，开始点优选是整个(混合)数据集，并且干扰噪声被成功地去除，直到只剩下完全分离的模型数据为止。

[0096] 使用先前介绍的变量定义，用于构造版本(“版本A”)的优选最小操作逻辑可以按照如下表达：

[0097] i.m＝0

[0098] ii.dp＝0

[0099] iii.dr＝d-dp

[0100] iv.mp＝Γ’dr

[0101] v.m＝m+mp

[0102] vi.m’＝FFT(m)

[0103] vii.mp’＝threshold(m’)

[0104] viii.mp＝FFT-1(mp’)

[0105] ix.dp＝Γmp

[0106] x.如果需要更多迭代，则回到(iii)。

[0107] 类似地，用于解构版本(“版本B”)的优选最小操作逻辑可以如下编写：

[0108] xi.m＝0

[0109] xii.d＝recorded data

[0110] xiii.dm＝Γ’d

[0111] xiv.dm’＝FFT(dm)

[0112] xv.mp’＝threshold(dm’)

[0113] xvi.mp＝FFT-1(mp’)

[0114] xvii.dp＝Γmp

[0115] xviii.d＝d-dp

[0116] xix.m＝m+mp

[0117] xx.如果需要更多迭代，则回到(iii)，

[0118] 其中，这些矩阵的定义与先前介绍的相同。

[0119] 应该注意，版本A之前倾向于重新组合POCS(即，“凸集投影”)内插，这是因为其通过反复地使模型m适于数据d来构造理想输出。版本B是类似的，但是还可以与防泄漏傅立叶变换内插相比较，这是因为其将记录的数据d解构至模型m，直到d为0。版本A比版本B可能更鲁棒，这是因为版本A可能更好地自纠错。但是版本B可能允许更好的分离，这是因为其将相干性标准应用至残差模型而不是总体模型。版本B可能要求双倍精度计算，尤其是当需要多次迭代时。

[0120] 结论

[0121] 虽然以上教导的共轭梯度反演方法是优选方法，但是还可以使用多种反演方法。特别地，POCS(凸集投影)方法可以被使用作为代替，使得该方法看起来更像是信号处理技术。对于来自邻近震源的数据应该类似的约束是POCS方法要求的约束中的一个。在其他优选实施例中，可以使用最速下降或类似梯度下降算法来代替共轭梯度。

[0122] 本领域普通技术人员将认识到，共轭梯度(或Weiner-Levinson维纳-雷文森)方法实际上是L2方法。这直接暗示其可能在一些环境下用于最小化L1或者其他规范。众所周知的是，例如，迭代重加权最小二乘(“IRLS”)提供用于对最小化问题的L1(或者其他鲁棒的)规范解答进行计算的算法，并且其在本情况下看起来是优选的。然而，经验表明，L1方法求解经由IRLS计算的反演等式可能不能总是给出最好结果。使用凸集投影(“POCS”)方法来获得接近L0解答的解答在至少一些环境下可能是计算该量的更好方式。

[0123] 虽然本发明优选地通过求解形式为d＝ΓSm的方程组来转化勘探数据，在一些优选实施例中，可以采用分离震源激励的不同方法。例如，在一个优选实施例中，所求解的等式为：

[0124] d＝(Γ)m，以及

[0125] 0＝(S’ )m，

[0126] 其中，如前所述，d是混合勘探数据，Γ是混合矩阵，以及S′是通过m的不相干部分的相干性标准，以及m是理想的分离数据。虽然这不是优选方法，但是对m的求解将产生所追求的转化/分离数据。

[0127] 作为以上提出的滤波以改善数据中的相干性的方法的进一步代替，本领域普通技术人员将认识到，多种拉东(Radon)变换、PEF(即，预测误差滤波器)、KL滤波、小波、曲波、地震图像(seislet)、SVD(即，奇异值分解)是可能用于代替阈值化的加强相干事件的其他已知方法。在一些优选实施例中，相干性计算被修改为预测m的预期运动。例如，S应该用公式表示为倾角滤波器，以加强来自电缆正面和来自电缆背面的能量、或者来自电缆的一侧和来自另一侧等的能量的分离。

[0128] 矩阵S通常是在公共记录道(接收器)或公共偏移域中应用的2-D滤波器，其通常是记录道的2-D集合。在这种情况下，干扰表现为2-D数据集中的噪声记录道。然而，如果S被配置为3-D滤波器/矩阵，则这种干扰表现为3-D体中的平面，而不是2-D体中的毛刺(spike)。在4-D体中，S呈现为4-D体中的3-D干扰，而对于5-D或更高来说类似。

[0129] 计算S的优选维度取决于干扰噪声与信号的比率，其进而取决于数据体的尺寸和该体内的噪声的配置。通常，较高维度体将加强要被分离的信号的稀疏性，但是当使用可用的最高维度时，实际关系(可计算性和体尺寸)可能限制本发明的可应用性。S的形式可以变为涉及信噪比、采样、以及勘探几何图形的折中。

[0130] 在正在考虑的一组射击点中，为了降低来自不生成相干事件的射击点的干扰的可能性，优选地，震源在相互之间以随机时间被激活。当地震记录对于每个震源的零时间(即，激活时间)被校正时，与该震源相关的反射倾向于是相干的，但是来自干扰震源的能量倾向于是不相干的(即，反射不对直)，这因为射击点之间的延迟是随机的。当然，可能需要检查使用随机开始时间收集的数据，以避免偶然产生假相干性的那些情况。

[0131] 具有约几百毫秒的随机时间延迟的海洋震源可以不要求连续记录，但是连续采样会简化该问题。处理这种情况的容易方法可以是，具有固定长度的输出记录，该输出记录是所记录的最大记录长度减去最大延迟时间。数据不能被完全预测，但是在感兴趣时间的预测应该是可以的。只要射击点的时间被记录，就可以重新构造连续记录或者在反演中涉及的至少一部分，但是输出记录长度不限于上述记录长度。

[0132] 与对同时震源—其中每个射击点可以处于随机时间—进行采集的更普通形式相比，海洋托缆式勘探很可能具有限制在小于大约一秒的随机时间延迟。由于海洋勘探倾向于不具有与非常弱的信号叠加的非常强的信号，所以记录的后面部分中的数据可以按比例增加，以改善反演的收敛。即，由于优选反演从最高振幅事件到最低振幅起作用，所以浅反射在第一次迭代中应该被分离，并且较深反射的弱振幅在随后迭代中应该被分离。按比例增加深度数据允许浅反射物和深反射物被同时分离。当然，实现这种按比例缩放的方法对于本领域普通技术人员来说是众所周知的。

[0133] 在连续记录的情况下，对于可以从连续记录的数据提取的记录道长度不存在自然限制。其感兴趣方面在于，单震源可以更经常地激发。在海洋的情况下，假设气枪可以足够快地增压，可以例如每三秒引起震源激活，但是所提取的记录道长度可以是六秒或更多。假设这样记录的数据可以有效地被分离，如在此所论述的，该方法应该允许更接近的射击点间隔，同时保持船的速度。

[0134] 另外，应该注意，当对特定类型的记录道(例如，射击点道集)执行操作时，通常不必须将这些地震记录道一起(例如，通过分类)引入存储器，以对其应用多记录道处理。从而，在以上公开和以下权利要求中，当提及道集(例如，射击点道集，接收器道集等)被组合或者被访问，以用于进一步处理时，这些语句应该在最广泛的意义上被解释，以覆盖包括正在被处理或者包括闲置的道集的记录道的情况。从而，可以不必须要求数据的分类或其他布置。

[0135] 而且，在一些优选实施例中，本发明适用于VSP、射击校验、或类似的向下打眼勘探。通过解释，本领域普通技术人员将明白，VSP采集可能在停钻时间方面非常昂贵。利用叠加震源的更快射击VSP可以被用于显著降低这种勘探的成本。从而，当在此使用用语“混合地震勘探”时，该用语可以被广泛地解释为包括陆地和海洋2D和3D勘探，以及VSP、井间勘探技术等。

[0136] 本领域普通技术人员将认识到，虽然优选实施例利用基于标准正弦和余弦的傅立叶变换(及其相关变换和/或谱值)，但这不是绝对的要求。事实上，存在可以用作替换的任何数量的基本函数。所要求的仅仅是，地震数据可以根据该函数的系数来表示。例如，在一些改变中，代替基于傅立叶的频率分析，可以使用一些其他函数(例如，沃尔什(Walsh)变换、小波变换、拉东变换等)。本领域普通技术人员将容易地想到这些系数如何以与先前论述的傅立叶系数相同的方式用于噪声衰减的目的。从而，当在此使用术语“频谱”、“振幅谱”、或“傅立叶分量”时，那些术语应该被广泛地解释为包括来自可以用于至少近似地重新构建地震数据的(正交或其他的)离散变换的系数的任何集合，其中，根据所述地震数据来计算变换。

[0137] 而且，在先前论述中，语言组织根据对传统地震数据执行的操作来表达。但是，本领域技术人员应该明白，在此描述的发明可以有利地应用在其他主题范围内，并且被用于定位除了碳氢化合物之外的其他地表下矿物。仅通过实例，在此描述的相同方法可以潜在地用于处理和/或分析多成分地震数据、切变波数据、转换后的模式数据、井间勘探数据、VSP数据、全波形音波井测、受控震源或其他电磁数据(CSEM、t-CSEM等)、或者任何前述的基于模型的数字仿真。另外，此后所要求的方法可以应用于这些相同数据记录道的数学变换版本，其包括例如：滤波后的数据记录道、移动后的数据记录道、频域傅立叶变换后的数据记录道、通过离散正交变换的变换、瞬时相位数据记录道、瞬时频率数据记录道、正交记录道、解析记录道等。简而言之，在此公开的处理可以潜在地应用于多种类型的地球物理时间序列，但是优选地应用于与空间相关的时间序列的集合。

[0138] 虽然相对于所附的附图，通过参考特定优选实施例在此描述和示出了所发明的装置，但是除了在此示出或提出的那些之外，在不脱离本发明思想的精神的情况下，本领域技术人员在此可以作出多种改变和进一步修改，本发明的范围由所附权利要求确定。