一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法、系统、设备

1.本发明属于海洋地质勘查领域，具体涉及一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法、系统、设备。


背景技术：

2.在海洋地震采集中（地震方法是地球物理方法之一），存在鬼波，这会导致频带带宽减小，降低地震分辨率，因此，鬼波压制技术的流程和方法选择对成像的品质至关重要。
3.实际电缆接收的下行鬼波可以看做镜像缆接收的上行波场，其与上行一次波记录的关系可以用波场延拓算子表示。在确立正演模型的基础上，鬼波压制可以看做一个反演问题，其中的正演算子为单位算子和波场延拓算子相减。正演算子描述了鬼波形成的过程，需要准确预算鬼波的相位和振幅。对于水平缆，可以通过kirchhoff积分结合kirchhoff近似来进行准确描述，当接收缆的界面为曲面时，kirchhoff近似不再严格成立，如果继续采用kirchhoff积分进行波场延拓，预测的鬼波存在比较大的误差，这部分系统误差降低了反问题求解的精度，导致鬼波压制结果存在假象。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的鬼波压制方法预测的鬼波存在比较大的误差，导致鬼波压制后的地震数据精度低、存在假象的问题，本发明第一方面，提出了一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，该方法包括以下步骤：s100，获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；s200，构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；s300，基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；s400，获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；s500，结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。
5.在一些优选的实施方式中，所述lipmann-schwinger积分方程为：
其中， 表示入射波场，表示炮点的位置，表示角频率，表示接收点的位置，、 表示封闭曲面上的波场及其法向导数，表示格林函数，表示与曲面局部几何特征有关的系数，表示为延拓后波场值，表示法向导数。
6.在一些优选的实施方式中，所述预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程为：。
7.在一些优选的实施方式中，构建所述预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程时，设海平面之上的介质是均匀的，没有波场反射回来，同时设两侧的边界位于无穷远。
8.在一些优选的实施方式中，所述鬼波延拓算子，其计算方法为：其中，表示检波器接收到的总波场，表示上行的一次波，表示镜像揽接收到的波场， 表示波场延拓算子，表示鬼波延拓算子，，为单位矩阵。
9.在一些优选的实施方式中，对含有鬼波数据的平缆波场记录进行鬼波压制，其方法为：其中，表示一范数，表示二范数，表示正则化项，表示目标函数。
10.本发明的第二方面，提出了一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制系统，该系统包括：地震数据获取模块、联合求解模块、波场延拓计算模块、鬼波延拓算子获取模块、反演求解模块；所述地震数据获取模块，配置为获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；所述联合求解模块，配置为构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；所述波场延拓计算模块，配置为基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；
所述鬼波延拓算子获取模块，配置为获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；所述反演求解模块，配置为结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。
11.本发明的第三方面，提出了一种设备，至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求上述的海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法。
12.本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求上述的海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法。
13.本发明的有益效果：本发明提高了鬼波压制后的地震数据的精度、信噪比，解决了压制结果存在假象的问题。
14.1）在曲面起伏比较大的地方，利用近似kirchhoff积分公式得到延拓后的波场值精度低，本发明通过lipmann-schwinger积分方程推导新的波场延拓算子，使得提出的鬼波压制技术所得到的波场延拓值为准确值；2) 本发明基于lipmann-schwinger积分方程，推导了新的鬼波延拓算子，将其引入到波场延拓公式中，实现对“犁式”缆记录到平缆记录的转换，提高波场延拓的精度，再通过全波形反演方法对地震数据进行鬼波压制，减少反演结果存在的大量假象（即针对鬼波对应的同相轴被压制，一次波记录被完整地保存下来，并在压制后的剖面看不到明显的假象），得到高精度的鬼波压制结果，进而可以广泛应用于海洋地质勘查业相关的地球物理（海上地震勘探成像）领域。
附图说明
15.通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本技术的其他特征、目的和优点将会变得更明显。
16.图1是本发明一种实施例的海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法的流程示意图；图2是本发明一种实施例的海上犁式缆全波形反演鬼波压制系统的框架示意图；图3是本发明一种实施例的海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法的实施及验证过程的简略示意图；图4是本发明一种实施例的波场延拓边界区域划分的示意图；图5是本发明一种实施例的波场延拓的速度模型的示意图；图6(a)是传统kirchhoff近似的波场延拓结果的示意图；图6(b)是本发明波场延拓结果的示意图；图7(a)是多层速度模型的示例图；图7(b)是基于多层速度模型获取的鬼波压制前的地震数据的示意图；图7(c)是基于多层速度模型获取的鬼波压制后的地震数据的示意图；
图8(a)是海上采集的包含了鬼波数据的实际地震资料的示意图；图8(b)是海上采集的包含了鬼波数据的实际地震资料在鬼波压制后的地震数据的示意图；图8(c)是海上采集的包含了鬼波数据的实际地震资料被压制的鬼波数据的示意图；图9是本发明一种实施例的适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
17.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
19.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.本发明的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：s100，获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；s200，构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；s300，基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；s400，获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；s500，结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。
21.为了更清晰地对本发明海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法进行说明，下面结合附图3对本发明方法一种实施例中各步骤进行展开详述。
22.本发明先基于lipmann-schwinger积分方程，推导了新的鬼波延拓算子，将其引入
到波场延拓公式中，实现对“犁式”缆记录到平缆记录的转换，提高波场延拓的精度，再通过全波形反演方法对地震数据进行鬼波压制，减少反演结果存在的大量假象，得到高精度的鬼波压制结果。具体过程如下：s100，获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；在本实施例中，先获取在海洋地震勘探采集的地震数据，地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面（在本发明中接收揽为曲面，所以称为接收揽曲面或者曲面揽）的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距。其中，本发明中设计的速度模型如图5所示，三角形表示震源，波浪实线表示接收缆位置，海水的速度为1500 m/s，速度模型大小优选设置为1000 m
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2000 m，网格点（或称为网格）间距优选设置为为20 m
ꢀ×ꢀ
20 m。震源优选设置为ricker子波，主频为10hz。
23.s200，构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；s300，基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；波场延拓的基本方程是kirchhoff积分方程，如公式（1）所示： （1）其中，表示封闭的积分曲面，表示格林函数， 表示炮点的位置， 表示角频率，表示接收点的位置，、表示封闭曲面上的波场及其法向导数，表示为延拓后波场值，表示法向导数。kirchhoff积分描述的是已知封闭曲面上的波场值和法向导数，借助格林函数可以求出封闭曲面上任一点的波场。
24.实际的波场延拓问题可以描述为图4，延拓是将接收揽曲面 上的波场向上延拓。一般假设海平面（即=0的位置）之上的介质是均匀的，没有波场反射回来，同时假设两侧的边界位于无穷远，因此kirchhoff积分只包含接收揽曲面上的积分：
ꢀꢀ
（2）kirchhoff近似是在公式（1）中的格林函数附加dirichlet边界条件，同时令满足dirichlet边界条件的格林函数的法向导数两倍于自由空间的格林函数的法向导数。但这种近似在曲面起伏比较大的地方精度较低。其中，图6(a)为传统技术（kirchhoff近似）的波场延拓结果。
25.为了实现曲面情况下波场的准确延拓，我们推导新的波场延拓算子。当观测点无
限靠近边界时，可以得到lipmann-schwinger积分方程： （3）其中，表示与曲面局部几何特征有关的系数，为设定值，在本发明中优选设置c0为0.5，c1是0.5，表示入射波场。
26.在本实施例中，分别构建在传播区域和（和区域如图4所示）的lipmann-schwinger积分方程（即在传播区域和对lipmann-schwinger积分方程进行离散），通过联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数，再结合公式（2）计算准确的波场延拓，得到平缆记录上的波场，如图6(b)所示。
27.s400，获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；在本实施例中，检波器接收到的总波场，即接收揽曲面的波场（也称为观测数据），表示上行的一次波，表示镜像缆接收到的波场，其中负号是因为空气和海水的界面的反射系数接近于-1。仿照步骤s200的求解波场及其法向导数的流程，这里具体流程是：的波场已知的，就是采集得到的地震数据，通过步骤s200得到的波场的法向导数和入射波场。将的波场及其法向导数和入射波场代入公式（1）中，就可以计算的波场。专业上的延拓，就是原来一个曲线上有值，然后通过这条曲线上的值，基于一种方法，可以计算出另一条曲线的值，这就是本实施例中指的延拓。基于可以通过向上延拓获得，延拓的过程可以表示为：
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（4）其中，表示波场延拓算子，表示鬼波延拓算子，，为单位矩阵。
28.s500，结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。
29.在本实施例中，鬼波压制是一个反问题，因此，检波器接收到的总波场与待求的一次波反射信号 的反问题方程可以表述为：
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（5）其中，表示观测数据，是待求的一次波反射信号，表示二范数。为了得到理想的鬼波压制效果，我们在公式（5）引入正则化项，弥补陷波频率处信号缺乏有效约束的问题。上述公式加入正则化项后，可以表示为：
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（6）其中，表示一范数，表示一种目标函数，和f(x)=2x+1一样，f(x)就是一
种目标函数，这个式子就是想让等号右边的数字最小。
30.利用全波形反演技术（即公式（6）），对含有鬼波数据的平缆波场记录进行鬼波压制，从而得到理想的鬼波压制效果，即一次波数据，通过鬼波压制后的一次波数据，可用于海上地震勘探成像、油气勘探开发等，均为现有技术，此处不再一一描述。
31.另外，本发明分别对层状模型和海上实际地震数据开展鬼波压制的数值模拟实验，验证本发明的鬼波压制技术的有效性。其中，以图7(a)所示的多层速度模型为例，鬼波压制前的地震数据如图7(b)，鬼波压制后的地震数据如图7(c)，可以观察到图7(c)所对应的鬼波同相轴被压制，一次波记录被保存下来，并且压制后的记录看不到明显的假象，为了进一步说明本专利提出鬼波压制技术的效果，针对实际数据，开展了鬼波压制的数值实验。图8(a)为海上采集的实际地震资料，包含了鬼波数据，图8(b)为鬼波压制后的地震数据，图8(c)为去掉的鬼波，即被压制的鬼波数据。
32.本发明第二实施例的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制系统，如图2所示，具体包括以下模块：地震数据获取模块100、联合求解模块200、波场延拓计算模块300、鬼波延拓算子获取模块400、反演求解模块500；所述地震数据获取模块100，配置为获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；所述联合求解模块200，配置为构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；所述波场延拓计算模块300，配置为基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；所述鬼波延拓算子获取模块400，配置为获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；所述反演求解模块500，配置为结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。
33.所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体的工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
34.需要说明的是，上述实施例提供的海上犁式缆全波形反演鬼波压制系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
35.本发明第三实施例的一种设备，至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求上述的海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法。
36.本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求上述的海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法。
37.所述技术领域的技术人员可以清楚的了解到，未描述的方便和简洁，上述描述的设备、计算机可读存储介质的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实例中的对应过程，在此不再赘述。
38.下面参考图9，其示出了适于用来实现本技术方法、系统、装置实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图9示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
39.如图9所示，计算机系统包括中央处理单元(cpu，central processing unit)901，其可以根据存储在只读存储器(rom，read only memory)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(ram，random access memory)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram903中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 901、rom 902以及ram 903通过总线904彼此相连。输入/输出(i/o，input/output)接口905也连接至总线904。
40.以下部件连接至i/o接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(crt，cathode ray tube)、液晶显示器(lcd，liquid crystal display)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如lan(局域网，local area network)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至i/o接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
41.特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)901执行时，执行本技术的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本技术上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本技术中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不
限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
42.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
43.附图中的流程图和框图，图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
44.术语“第一”、
ꢀ“
第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
45.术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
46.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：s100，获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；s200，构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；s300，基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；s400，获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；s500，结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。2.根据权利要求1所述的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，其特征在于，所述lipmann-schwinger积分方程为：其中，表示入射波场，表示炮点的位置，表示角频率，表示接收点的位置，、表示封闭曲面上的波场及其法向导数，表示格林函数，表示与曲面局部几何特征有关的系数，表示为延拓后波场值，表示法向导数。3.根据权利要求2所述的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，其特征在于，所述预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程为：。4.根据权利要求3所述的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，其特征在于，构建所述预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程时，设海平面之上的介质是均匀的，没有波场反射回来，同时设两侧的边界位于无穷远。5.根据权利要求4所述的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，其特征在于，所述鬼波延拓算子，其计算方法为：
其中，表示检波器接收到的总波场，表示上行的一次波，表示镜像揽接收到的波场，表示波场延拓算子，表示鬼波延拓算子，，为单位矩阵。6.根据权利要求5所述的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法，其特征在于，对含有鬼波数据的平缆波场记录进行鬼波压制，其方法为：其中，表示一范数，表示二范数，表示正则化项，表示目标函数。7.一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制系统，其特征在于，该系统包括：地震数据获取模块、联合求解模块、波场延拓计算模块、鬼波延拓算子获取模块、反演求解模块；所述地震数据获取模块，配置为获取在海洋地震勘探过程中采集的地震数据；所述地震数据包括震源类型、震源主频、炮点的位置、角频率、海水速度、接收揽曲面的波场、给定的速度模型的大小及网格点的间距；所述联合求解模块，配置为构建接收揽曲面与海平面之间的区域、接收揽曲面以下的区域的lipmann-schwinger积分方程；结合所述地震数据，对构建的lipmann-schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；所述波场延拓计算模块，配置为基于所述接收揽曲面的波场及其法向导数、所述入射波场，通过预构建的只包含接收揽曲面上积分的kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；所述鬼波延拓算子获取模块，配置为获取采集的上行的一次波，将一次波向上延拓，得到镜像揽接收到的波场，结合检波器接收到的总波场，得到鬼波延拓算子；其中，检波器位于所有网格点，所述镜像揽与所述接收揽关于海平面对称；所述反演求解模块，配置为结合所述鬼波延拓算子，利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据，即只包含一次波数据的地震数据。8.一种设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-6任一项所述的一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法。

技术总结
本发明属于海洋地质勘查领域，具体涉及一种海上犁式缆全波形反演鬼波压制方法、系统、设备，旨在解决现有的鬼波压制方法预测的鬼波存在比较大的误差，导致鬼波压制后的地震数据精度低、存在假象的问题。本方法包括：获取地震数据；对构建的Lipmann-Schwinger积分方程进行联合求解，得到入射波场及接收揽曲面的波场的法向导数；通过只包含接收揽曲面上积分的Kirchhoff积分方程进行波场延拓计算，得到平缆记录上海平面的波场；计算鬼波延拓算子；利用全波形反演技术对含有鬼波数据的平缆记录上的海平面的波场进行鬼波压制，得到压制鬼波后的地震数据。本发明提高了鬼波压制后的地震数据的精度、信噪比。信噪比。信噪比。


技术研发人员：符力耘 王志伟 吴玉 杜启振 李卿卿
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/4/15