(57)【要約】  海底受信機の地震データのノイズを抑制するための動作を実行するための方法、システム及びコンピュータ読取可能媒体に関する。コンピューティングシステムは、垂直受振器ノイズ除去プロセスを適用して、せん断エネルギー漏洩のない（独立した）圧縮波信号を強化する。これは、垂直受振器コンポーネントの信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比を強化し、同時に垂直受振器コンポーネントをハイドロフォンコンポーネントと整合させる。
2021526635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータにより実施される方法であって、
ｉ）ハイドロフォン地震データコンポーネント、ｉｉ）垂直受振器地震データコンポーネント、及びｉｉｉ）第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネント、を特定するデータを受信するステップと；
前記第１の水平受振器地震データコンポーネント及び前記垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、前記垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２の垂直受振器地震データコンポーネントに分割するステップと；
第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントから前記第１の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算するステップと；
ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントと前記第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算するステップと；
前記第２の水平受振器地震データコンポーネント及び前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに分割するステップと；
第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから前記第２の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算するステップと；
さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと前記第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算するステップと；
スケーリング係数を特定するために、前記ハイドロフォン地震データコンポーネント及び前記さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいて、前記ハイドロフォン地震データコンポーネントと前記垂直受振器地震データコンポーネントとの間の信号エンベロープを整合するステップと；
ｉ）前記第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと、ｉｉ）前記スケーリング係数、に基づいて、最終的な垂直受振器地震データコンポーネントを取得するステップと；を備える、
コンピュータにより実施される方法。
【請求項２】
前記第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントの感度は、前記第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントの感度よりも低い、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントは、前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントを補完する、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記マスキングフィルタは、バターワースフィルタである、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネントは、せん断波エネルギーを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記信号エンベロープの整合は、ヒルベルト変換に基づく、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記最終的な垂直受振器地震データコンポーネントの振幅は、前記ハイドロフォン地震データコンポーネントの振幅に類似する、
請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、前記第１の水平受振器地震データコンポーネントとは無関係である、
請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、前記第２の水平受振器地震データコンポーネントとは無関係である、
請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
一又は複数のプロセッサと；
前記一又は複数のプロセッサに結合され、前記一又は複数のプロセッサにより実行するためのプログラミング命令を格納する非一時的なコンピュータ読取可能媒体であって、前記プログラミング命令は、前記一又は複数のプロセッサに、
ｉ）ハイドロフォン地震データコンポーネント、ｉｉ）垂直受振器地震データコンポーネント、及びｉｉｉ）第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネント、を特定するデータを受信するステップと；
前記第１の水平受振器地震データコンポーネント及び前記垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、前記垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２の垂直受振器地震データコンポーネントに分割するステップと；
第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントから前記第１の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算するステップと；
ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントと前記第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算するステップと；
前記第２の水平受振器地震データコンポーネント及び前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに分割するステップと；
第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから前記第２の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算するステップと；
さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと前記第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算するステップと；
スケーリング係数を特定するために、前記ハイドロフォン地震データコンポーネント及び前記さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいて、前記ハイドロフォン地震データコンポーネントと前記垂直受振器地震データコンポーネントとの間の信号エンベロープを整合するステップと；
ｉ）前記第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと、ｉｉ）前記スケーリング係数、に基づいて、最終的な垂直受振器地震データコンポーネントを取得するステップと；の実行を指示する、前記非一時的なコンピュータ読取可能媒体と；を備える、
システム。
【請求項１１】
前記第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントの感度は、前記第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントの感度よりも低い、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントは、前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントを補完する、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記マスキングフィルタは、バターワースフィルタである、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネントは、せん断波エネルギーを含む、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記信号エンベロープの整合は、ヒルベルト変換に基づく、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記最終的な垂直受振器地震データコンポーネントの振幅は、前記ハイドロフォン地震データコンポーネントの振幅に類似する、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、前記第１の水平受振器地震データコンポーネントとは無関係である、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、前記第２の水平受振器地震データコンポーネントとは無関係である、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
一又は複数のプロセッサに所定の動作を実行させるための命令を格納する非一時的なコンピュータ読取可能媒体であって、前記動作は、
ｉ）ハイドロフォン地震データコンポーネント、ｉｉ）垂直受振器地震データコンポーネント、及びｉｉｉ）第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネント、を特定するデータを受信するステップと；
前記第１の水平受振器地震データコンポーネント及び前記垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、前記垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２の垂直受振器地震データコンポーネントに分割するステップと；
第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントから前記第１の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算するステップと；
ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントと前記第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算するステップと；
前記第２の水平受振器地震データコンポーネント及び前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、前記ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに分割するステップと；
第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから前記第２の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算するステップと；
さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、前記第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと前記第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算するステップと；
スケーリング係数を特定するために、前記ハイドロフォン地震データコンポーネント及び前記さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいて、前記ハイドロフォン地震データコンポーネントと前記垂直受振器地震データコンポーネントとの間の信号エンベロープを整合するステップと；
ｉ）前記第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと、ｉｉ）前記スケーリング係数、に基づいて、最終的な垂直受振器地震データコンポーネントを取得するステップと；を備える、
非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２０】
前記第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する前記第１の垂直受振器地震データコンポーネントの感度は、前記第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する前記第２の垂直受振器地震データコンポーネントの感度よりも低い、
請求項１９に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１８年５月３０日に出願された米国特許出願第１５／９９２，４４３号の優先権を主張し、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は海底受振器（ｓｅａｆｌｏｏｒ  ｇｅｏｐｈｏｎｅ）の地震データのノイズ抑制に関し、特に、垂直受振器のノイズ除去プロセスを適用して、せん断エネルギー漏洩のない（独立した）圧縮波信号を強化することに関する。
【背景技術】
【０００３】
ノード又はケーブルのいずれかを使用する海底地震取得中、圧力及び粒子速度／加速度は、それぞれ、センサとしてハイドロフォン（例えば、１つのハイドロフォン）及び受振器／加速度計（例えば、３つの受振器）を使用して記録される。海底に配置されたセンサで記録されたデータ帯域幅は、汽船のデータに比べて広い信号帯域幅を示す−極めて静かな（例えば、海底に近い）環境で記録されたデータの品質は、（例えば、水面に近い）ストリーマーケーブルを使って記録されたデータよりも優れている。しかしながら、海底でのデータ取得は、ショルテ波（Ｓｃｈｏｌｔｅ  ｗａｖｅ）、後方散乱ノイズ、及び変換されたせん断波（ｓｈｅａｒ  ｗａｖｅ。ねじれ波、たわみ波）のような、海底との最適ではないセンサ結合によって生成される様々なタイプのノイズに悩まされる。多成分の海底記録は、除去できない場合にはハイドロフォン（Ｐ）コンポーネント（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ。成分、構成要素）と垂直受振器（Ｚ）コンポーネント、すなわちＰＺの合計を組み合わせることによって、受振器側ゴースト（ｇｈｏｓｔ）及び水層多重化（ｗａｔｅｒ−ｌａｙｅｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ）を除去できないまでも最小化する。ＰＺの合計は、垂直受振器コンポーネントのノイズ除去プロセスに依存する。このノイズの抑制には、速度フィルタリング、浸漬及び周波数フィルタリングがある。マルチチャネル（例えば、多次元）フィルタリングは、周波数−波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ）及びラドン（ｒａｄｏｎ）といった様々なデータ変換領域に適用される。さらに、垂直受振器コンポーネントからのせん断波の適応減算（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ）を用いることにより、ベクトルインフィダリティ（ｖｅｃｔｏｒ  ｉｎｆｉｄｅｌｉｔｙ）に対するデカップリング（分離、非干渉化）補正を使用できる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、海底受振器の地震データのノイズ抑制について説示する。具体的には、（ノード又はケーブルのいずれかの）海底センサを使用して得られる多成分データを、（全波動場について）上昇する波路（ｗａｖｅｐａｔｈｓ）と下降する波路に分離することができる。上昇／下降の分離をクリーンにするために、センサの種々のコンポーネントで記録されるノイズを最小化又は除去するとよい。そのために、海底での地震探査中に、４つのコンポーネント−１つのハイドロフォンと３つの受振器（１つは垂直、２つは水平）−が記録される。しかしながら、ハイドロフォンコンポーネントとは異なり、海底で記録された垂直受振器コンポーネントは、ショルテ波、後方散乱ノイズ、及び変換されたせん断波のような、多数のノイズ特性によって汚染される可能性がある。これらのタイプのノイズはデータ処理中に多くの問題を引き起こし、上昇／下降の分離の有効性を低下させる。
【０００５】
したがって、本開示はｉ）マスキングフィルタを適用して、垂直受振器トレースを、水平受振器トレースを用いて、より感度が低く相互に依存する部分に分解すること、ｉｉ）垂直受振器トレースから水平受振器トレースを適応（的に）減算すること、及び、ｉｉｉ）ハイドロフォントレースと垂直受振器トレースの間の信号エンベロープを整合（一致）させること、によって、よりクリーンな垂直受振器コンポーネントを得ることを論じる。
【０００６】
本明細書に記載される主題の革新的な態様は、ｉ）ハイドロフォン地震データコンポーネントと、ｉｉ）垂直受振器地震データコンポーネントと、ｉｉｉ）第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネントと、を特定するデータを受信する動作を含む方法で具体化することができる。垂直受振器地震データコンポーネントは、第１の水平受振器地震データコンポーネント及び垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、第１及び第２の垂直受振器地震データコンポーネントに分割される。第１の水平受振器地震データコンポーネントは、第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、第２の垂直受振器地震データコンポーネントから適応減算される。第１の垂直受振器地震データコンポーネントと第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを合算して、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、第２の水平受振器地震データコンポーネントとノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを用いて、第１及び第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに分割される。第２の水平受振器地震データコンポーネントは、第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから適応減算される。第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを合算して、さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。スケーリング係数を特定するために、ハイドロフォン地震データコンポーネントと垂直受振器地震データコンポーネントとの間の信号エンベロープは、ハイドロフォン地震データコンポーネントとさらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいて整合される。最終的な垂直受振器地震データコンポーネントは、ｉ）第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと、ｉｉ）スケーリング係数とに基づいて取得される。
【０００７】
これらの態様の他の実施は、対応するシステム、装置、及びコンピュータの記憶デバイス上で符号化された方法の動作を実行するように構成されたコンピュータプログラムを含む。
【０００８】
これらの及び他の実施は、それぞれ、オプションで、以下の特徴のうちの１又は複数を含むことができる。例えば、第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する第１の垂直受振器地震データコンポーネントの感度は、第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する第２の垂直受振器地震データコンポーネントの感度よりも小さい。第２の垂直受振器地震データコンポーネントは第１の垂直受振器地震データコンポーネントを補完する。マスキングフィルタはバターワースフィルタ（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ  ｆｉｌｔｅｒ）である。第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネントは、せん断波エネルギーを含む。信号エンベロープの整合（マッチング）は、ヒルベルト変換（Ｈｉｌｂｅｒｔ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）に基づいている。最終的な垂直受振器地震データコンポーネントの振幅は、ハイドロフォン地震データコンポーネントの振幅に類似している。ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、第１の水平受振器地震データとは無関係である。さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、第２の水平受振器地震データとは無関係である。
【０００９】
本明細書に記載された主題の特定の実施は、以下の利点のうちの１つ又は複数を実現するように実施することができる。例えば、主題の実施は、海底地震探査中に海底で記録された垂直受振器データからの望ましくないノイズの除去を提供し、よりクリーンな垂直受振器コンポーネントを生成する。そうすることで、本主題の実施は、海底データのその後の処理（例えば、ＰＺ合算、アップ／ダウンデコンボリューション（ｕｐ／ｄｏｗｎ  ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ。上昇／下降逆畳み込み）、デマルチプルアプリケーション（ｄｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ））を、そのような処理の前にデータが「クリーンに」されることで、最小限に抑え、コンピュータリソースの効率的な使用を提供する。
【００１０】
本開示で説明される主題の１つ又は複数の実施の詳細は、添付の図面及び説明に記載される。主題の他の特徴、態様及び利点は、明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
この特許又は出願書類は，色彩を付して作成された少なくとも１つの図面を含んでいる。彩色された図面を伴うこの特許又は特許出願公開の写しは、請求及び必要な手数料の納付によって、特許商標庁が提供する。
【００１２】
【図１】海底受振器の地震データのノイズを抑制するためのシステムの概略図である。
【００１３】
【図２】垂直受振器地震データコンポーネント及び水平受振器地震データコンポーネントの一例を示す図である。
【００１４】
【図３】垂直受振器地震データコンポーネントの分解部分を示す図である。
【００１５】
【図４ａ】フィルタリングされた垂直受振器地震データコンポーネント（トレース）を示す図である。
【００１６】
【図４ｂ】第２のフィルタリングステップを適用した後の、フィルタリングされた垂直受振器地震データコンポーネントを示す図である。
【００１７】
【図５】ハイドロフォン地震データコンポーネント及びフィルタ垂直受振器地震データコンポーネントを示す図である。
【００１８】
【図６ａ】ノイズ除去処理前後のそれぞれの受振器地震データコンポーネント及びハイドロフォン地震データコンポーネント間の相関プロットを示す図である。
【図６ｂ】ノイズ除去処理前後のそれぞれの受振器地震データコンポーネント及びハイドロフォン地震データコンポーネント間の相関プロットを示す図である。
【図６ｃ】ノイズ除去処理前後のそれぞれの受振器地震データコンポーネント及びハイドロフォン地震データコンポーネント間の相関プロットを示す図である。
【図６ｄ】ノイズ除去処理前後のそれぞれの受振器地震データコンポーネント及びハイドロフォン地震データコンポーネント間の相関プロットを示す図である。
【００１９】
【図７】海底受振器の地震データのノイズを抑制するためのフローチャートを示す図である。
【００２０】
【図８】説明した技法を実施するための例示的なコンピューティング環境を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示は、図１に示される、海底受振器の地震データのノイズを抑制するためのコンピューティングシステム１００を説示する。具体的には、コンピューティングシステム１００は、垂直受振器のノイズ除去プロセスを適用して、せん断エネルギーの漏れがない（独立した）圧縮波信号を強化する。これは、垂直受振器コンポーネントの信号対ノイズ（Ｓ／Ｎ）比を強化し、同時に垂直受振器コンポーネントをハイドロフォンコンポーネントと整合（一致）させる。
【００２２】
コンピューティングシステム１００は、１つ以上のネットワーク（図示せず）を介して１つ以上の他のコンピューティングシステム（図示せず）及びデータストア（図示せず）と通信可能なコンピューティングデバイス１０２を含む。システム１００は、マスキングフィルタモジュール１４０と、適応減算モジュール１４２と、加算モジュール１４４と、信号エンベロープマッチングモジュール１４６とを含む。マスキングフィルタモジュール１４０、適応減算モジュール１４２、加算モジュール１４４及び信号エンベロープマッチングモジュール１４６の各々は、別個のサーバコンピューティングシステムとすることができる。マスキングフィルタモジュール１４０、適応減算モジュール１４２、加算モジュール１４４及び信号エンベロープマッチングモジュール１４６の各々は、サーバコンピューティングシステムの組合せとすることができる。いくつかの実装では、マスキングフィルタモジュール１４０、適応減算モジュール１４２、加算モジュール１４４、及び信号エンベロープマッチングモジュール１４６の各々は、単一の物理ハードウェアのセットで実施することができる。
【００２３】
コンピューティングデバイス１０２は、データ１２０を受信する。このデータ１２０は、ｉ）ハイドロフォン地震データコンポーネント、ｉｉ）垂直地震データコンポーネント、及びｉｉｉ）第１及び第２の水平地震データコンポーネントを特定する。いくつかの例では、第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネントがせん断波エネルギーを含む。
【００２４】
コンピューティングデバイス１０２、特にマスキングフィルタモジュール１４０は、第１の水平受振器地震データコンポーネント及び垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを適用して、垂直受振器地震データコンポーネントを、第１及び第２の垂直受振器地震データコンポーネントに分割する。具体的には、マスキングフィルタモジュール１４０は、圧縮波信号を保持しつつ、望ましくないノイズ（例えば、せん断波漏洩）を排除するためのマスキングフィルタを適用する。いくつかの例では、マスキングフィルタがバターワースタイプのフィルタを含む。いくつかの例ではマスキングフィルタ（時間ｔの関数としてのφ（ｔ））は式［１］のように表される。
【数１】
2021526635.tif 000003
【００２５】
ここで、Ａ（ｔ）は補助コンポーネント（水平受振器地震データコンポーネント、Ｘ又はＹ又はラジアルコンポーネントＲ又はＴ）を含み、Ｚ（ｔ）は垂直受振器地震データコンポーネントを示す。変数εとｎは、それぞれ重み係数と平滑化係数（例えば１）である。
【００２６】
いくつかの例では、第１及び第２の水平受振器地震データコンポーネント（Ｘ及びＹ又はラジアル及び横方向コンポーネント）が、少なくともせん断波エネルギーから構成される。このせん断波エネルギーの一部が垂直受振器地震データコンポーネントに漏洩し、垂直受振器地震データコンポーネントが式［２］及び式［３］に示すように２つの部分に分割される場合もある。
【数２】
2021526635.tif 000004
【数３】
2021526635.tif 000005
【００２７】
ここで、Ｉ１は、水平受振器地震データコンポーネントに対する感度が低い垂直受振器地震データコンポーネントの一部に対応し、Ｉ２は、Ｉ１を補完し且つ水平受振器地震データコンポーネントの一部に対応する垂直受振器地震データコンポーネントの一部を含む。言い換えれば、ｉ）第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する第１の垂直受振器地震データコンポーネントの感度は、第１の水平受振器地震データコンポーネントに対する第２の垂直受振器地震データコンポーネントの感度よりも低い。加えて、第２の垂直受振器地震データコンポーネントは、第１の垂直受振器地震データコンポーネントを補完する。図２ａ及び図２ｂは、トレース数対時間での垂直受振器地震データコンポーネント及び水平受振器地震データコンポーネントを含むデータ１２０の例２００、２０２を示している。図３ａ及び図３ｂは、式［１］、［２］、［３］を使用して、垂直受振器地震データコンポーネント（Ｉ１及びＩ２）の分解された部分の例３００、３０２を示す。
【００２８】
コンピューティングデバイス１０２、特に、適応減算モジュール１４２は、第１の垂直受振器地震データコンポーネントを第２の垂直受振器地震データコンポーネントから適応減算して、第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。具体的には、垂直地震データコンポーネントを２つの部分（例えばＩ１及びＩ２）に分解した後、第１の水平地震データコンポーネントは、式［４］に示すように、以下の目的関数（Ｅ（ｆ））の最小化に従って、第２の垂直地震データコンポーネント（例えば、Ｉ２）から適応減算される。
【数４】
2021526635.tif 000006
【００２９】
ここで、Ａは要素Ａ（ｔ）（例えば、水平受振器地震データコンポーネント）を含むコンボリューション行列（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｍａｔｒｉｘ。畳み込み行列）である。適応減算モジュール１４２は、適応減算を実行し、式［４］の目的関数を最小化する整形フィルタｆの推定を容易にする。この最小二乗問題を解決するために、適応減算モジュール１４２は、反復再重み付け最小二乗（ＩＲＬＳ：Ｉｔｅｒａｔｉｖｅｌｙ  Ｒｅｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｌｅａｓｔ−Ｓｑｕａｒｅｓ）法による共役勾配最小二乗（ＣＧＬＳ：Ｃｏｎｊｕｇａｔｅ−Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｌｅａｓｔ−Ｓｑｕａｒｅｓ）解法を利用する。
【００３０】
加算モジュール１４４は、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、第１の垂直受振器地震データコンポーネントと第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算する。具体的には、式［４］に従って目的関数を最小化することによって、Ｉ２で検出されたせん断波の漏洩が除去されないとしても最小化される。したがって、Ｘ（水平）コンポーネント又はＲ（半径）コンポーネントを使用するノイズ除去された垂直Ｚ１は、式［５］によって表される。
【数５】
2021526635.tif 000007
【００３１】
いくつかの例では、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、第１の水平受振器地震データとは独立している。
【００３２】
図４ａは、式［４］及び式［５］をフィルタ垂直受振器地震データコンポーネントに適用した後の、フィルタリングされた垂直受振器地震データコンポーネント（トレース）の例４００を示す。図４ｂは、式［１］−［５］及び第２の水平受振器（横方向コンポーネント）を適用した後の、フィルタリングされた垂直受振器地震データコンポーネントの例４０２を示す。
【００３３】
コンピューティングデバイス１０２は、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいて、分割ステップ、適応減算ステップ、及び加算ステップを繰り返す。具体的には、マスキングフィルタモジュール１４０が第２の水平受振器地震データコンポーネント及びノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいてマスキングフィルタを適用する。次に、マスキングフィルタモジュール１４０は、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを、第１及び第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに分割することができる。すなわち、マスキングフィルタモジュール１４０は、第２の水平受振器地震データコンポーネント及びノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づいて、式［１］、［２］、［３］を適用して、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２のノイズ除去垂直受振器地震データコンポーネントに分割する。
【００３４】
さらに、コンピューティングデバイス１０２、具体的には、適応減算モジュール１４２は、第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから第２の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算して、第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。すなわち、適応減算モジュール１４２は、式［４］を適用して、第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから第２の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算し、第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。さらに、加算モジュール１４４は、第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを加算して、さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。すなわち、加算モジュール１４４は、式［５］を適用して、第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算し、さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。いくつかの例では、さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントは、第２水平受振器地震データから独立している。
【００３５】
コンピューティングデバイス１０２、特に、信号エンベロープマッチングモジュール１４６は、スケーリング係数を特定するために、ハイドロフォン地震データコンポーネントとさらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントとに基づいて、ハイドロフォン地震データコンポーネントと垂直受振器地震データコンポーネントとの間の信号エンベロープを整合（マッチング）する。いくつかの例では、信号エンベロープマッチングモジュール１４６は、式［６］及び［７］に示されるように、ヒルベルト変換を使用して信号エンベロープを特定する。
【数６】
2021526635.tif 000008
【数７】
2021526635.tif 000009
【００３６】
ここで、Ｈはヒルベルト変換を表し、Ｅは信号エンベロープを示し、Ｚ２はさらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントである。ハイドロフォン地震データコンポーネント及び垂直受振器地震データコンポーネントのエンベロープ応答を特定することに基づいて、信号エンベロープマッチングモジュール１４６は、式［８］にしたがい、ハイドロフォン地震データコンポーネント（トレース）に関して垂直受振器地震データコンポーネント（トレース）をスケーリングするスケーリング係数を特定する。
【数８】
2021526635.tif 000010
【００３７】
ここで下付き文字Ｈはハイドロフォン地震データコンポーネントを示し、下付き文字Ｚは受振器地震データコンポーネントを示し、σはスケーリング係数を示す。
【００３８】
図１に示されるように、コンピューティングデバイス１０２は、ｉ）第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネント、及びｉｉ）スケーリング係数に基づいて、最終的な垂直受振器地震データコンポーネント１６０を取得する。したがって、最終的な垂直受振器地震データコンポーネント１６０は、次式で表される。
【数９】
2021526635.tif 000011
【００３９】
図５ａ〜５ｃは、ハイドロフォン地震データコンポーネント及びフィルタ垂直受振器地震データコンポーネント（トレース）を示す。具体的には、図５ａは、参考としてのハイドロフォン地震データコンポーネントの例５００を示す。図５ｂは、ノイズによって汚染された初期の受振器地震データコンポーネントの例５０２を示す。図５ｃは、最終的な垂直受振器地震データコンポーネント１６０の例５０４を示す。
【００４０】
図６ａ〜６ｄは、ノイズ除去処理前後のそれぞれの受振器地震データコンポーネントとのハイドロフォン地震データコンポーネントの間の相関プロットを示している。図６ａは、ハイドロフォン地震データコンポーネント（トレース）の自己相関によって得られた参考の例６００を示す。図６ｂは、ハイドロフォン地震データコンポーネントと初期の垂直受振器地震データコンポーネントとの相互相関の例６０２を示している。図６ｃは、分割ステップ、適応減算ステップ及び加算ステップを適用した後の、ハイドロフォン地震データコンポーネントと受振器地震データコンポーネントとの相互相関の例６０４を示す。図６ｄは、最終的な垂直受振器地震データコンポーネントを取得した後の、ハイドロフォン地震データコンポーネントと受振器地震データコンポーネントとの相互相関の例６０６を示している。参考のハイドロフォン地震データコンポーネントと垂直受振器地震データコンポーネントとの間の最も高いコヒーレンシー（ｃｏｈｅｒｅｎｃｙ。一貫性）は、垂直受振器地震データコンポーネントに適用されるノイズ低減の有効性を示している。
【００４１】
図７は、海底受振器の地震データのノイズを抑制する方法を示すフローチャートを示す図である。説示を明確にするために、以下の説明は一般に、図１〜図６ｄのコンテキスト（文脈）で方法７００を説明する。例えば、図示のように、方法７００の特定のステップは、コンピューティングシステム１００上で、又はコンピューティングシステムにおいて実行され得る。しかしながら、方法７００は、例えば任意の他の適切なシステム、環境、ソフトウェア、及びハードウェアによって、あるいは、システム、環境、ソフトウェア、及びハードウェアの適切な組み合わせによって実行されてもよい。方法７００の動作は、実行されるステップのうちの１つ又は複数のみを含む１つ又は複数のオプションのステップを含むことができ、さらに、図７のステップは、任意の順序で実行することができる。
【００４２】
ステップ７０２では、コンピューティングデバイス１０２はデータ１２０を受信する。このデータ１２０は、ｉ）ハイドロフォン地震データコンポーネント（Ｐ）、ｉｉ）垂直受振器地震データコンポーネント（ＶＺ）、ｉｉｉ）第１の水平受振器地震データコンポーネント（ＶＸ）、及びｉｖ）第２の水平受振器地震データコンポーネント（ＶＹ）を特定することができる。ステップ７０４では、マスキングフィルタモジュール１４０は、第１の水平受振器地震データコンポーネント及び垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを適用して、垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２の垂直受振器地震データコンポーネントに分割する。ステップ７０６では、適応減算モジュール１４２は、第１の垂直受振器地震データコンポーネントを第２の垂直受振器地震データコンポーネントから適応減算して、第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。ステップ７０８では、加算モジュール１４４は、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得するために、第１の垂直受振器地震データコンポーネントと第１の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算する。ステップ７１０では、マスキングフィルタモジュール１４０は、第２の水平受振器地震データコンポーネント及びノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに基づくマスキングフィルタを適用して、ノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを第１及び第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントに分割する。ステップ７１２では、適応減算モジュール１４２は、第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントから第２の水平受振器地震データコンポーネントを適応減算して、第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。ステップ７１４では、加算モジュール１４４は、第１のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントと第２の新しい垂直受振器地震データコンポーネントとを合算して、さらなるノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネントを取得する。ステップ７１６では、信号エンベロープマッチングモジュール１４６は、ハイドロフォン地震データコンポーネント及びさらなるノイズ除去されたものに基づいて、ハイドロフォン地震データコンポーネントと垂直受振器地震データコンポーネントとの間の信号エンベロープを整合させる。ステップ７１８では、コンピューティングデバイス１０２は、ｉ）第２のノイズ除去された垂直受振器地震データコンポーネント、及びｉｉ）スケーリング係数に基づいて、最終的な垂直受振器地震データコンポーネント１６０を取得する。
【００４３】
図８は、汎用コンピュータ装置８００及び汎用モバイルコンピュータ装置８５０の一例を示しており、これらは、ここに記載される技術と共に使用されてもよい。コンピュータ装置８００は、ラップトップ、デスクトップ、ワークステーション、携帯情報端末、サーバ、ブレードサーバ、メインフレームなどの様々な形態のデジタルコンピュータを表すことが意図されている。コンピュータ装置８５０は、パーソナルデジタルアシスタント、携帯電話、及びスマートフォンなど、様々な形態のモバイル装置を表すことを意図している。ここに示されるコンポーネント、それらの接続及び関係、並びにそれらの機能は、単に例示的なものであり、本文書に記載される発明の実施を限定することを意図するものではない。
【００４４】
コンピュータ装置８００は、プロセッサ８０２、メモリ８０４、記憶装置８０６、メモリ８０４及び高速拡張ポート８１０に接続する高速インタフェース８０８、及び低速バス８１４及び記憶装置８０６に接続する低速インタフェース８１２を含む。コンポーネント８０２、８０４、８０６、８０８、８１０及び８１２のそれぞれは、様々なバスを使用して相互接続され、共通のマザーボード上に、又は必要に応じて他の方法で取り付けることができる。プロセッサ８０２は、メモリ８０４又は記憶装置８０６に記憶された命令を含む、コンピュータ装置８００内で実行するための命令を処理して、高速インタフェース８０８に結合されたディスプレイ８１６等の外部入出力装置上のグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）のグラフィカル情報を表示することができる。他の実施では、複数のメモリ及びタイプのメモリと共に、複数のプロセッサ、及び複数のバス、又はその両方が適宜使用されてよい。また、複数のコンピュータ装置８００を接続することができる。各コンピュータ装置は、必要な操作の一部（サーババンク、ブレードサーバ群、マルチプロセッサシステムなど）を提供できる。
【００４５】
メモリ８０４は、コンピュータ装置８００内に情報を記憶する。一実施では、メモリ８０４は１又は複数の揮発性メモリユニットである。別の実施では、メモリ８０４は１又は複数の不揮発性メモリユニットである。メモリ８０４は、磁気ディスク又は光ディスクなどの別の形態のコンピュータ読取可能媒体であってもよい。
【００４６】
記憶装置８０６は、コンピュータ装置８００に大容量ストレージを提供することができる。一実施では、記憶装置８０６は、フロッピー（登録商標）ディスク装置、ハードディスク装置、光ディスク装置、又はテープ装置、フラッシュメモリ又は他の類似のソリッドステートメモリ装置、又は記憶領域ネットワーク内の装置又は他の構成を含む装置のアレイといったコンピュータ読取可能媒体であってもよいし、それらを含んでいてもよい。コンピュータプログラム製品は、情報担体において有形に具現化することができる。コンピュータプログラム製品はまた、実行されると、１つ以上の方法を実行する命令を含むことができる。情報担体は、メモリ８０４、記憶装置８０６、又はプロセッサ８０２上のメモリのような、コンピュータ又は機械読取可能媒体である。
【００４７】
高速コントローラ８０８は、コンピュータ装置８００のための帯域幅集約型（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ−ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ）動作を管理し、低速コントローラ８１２は、より低い帯域幅集約型動作を管理する。このような機能の割り当ては単に例示的なものである。一実施では、高速コントローラ８０８は、メモリ８０４、（例えば、グラフィックプロセッサ又はアクセラレータを介する）ディスプレイ８１６、及び様々な拡張カード（図示せず）を受け入れることができる高速拡張ポート８１０に結合される。この実施では、低速コントローラ８１２は記憶装置８０６及び低速拡張ポート８１４に結合される。様々な通信ポート（例えば、ＵＳＢ(ユニバーサルシリアルバス）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ワイヤレスＥｔｈｅｒｎｅｔ）を含むことができるこの低速拡張ポートは、キーボード、ポインティングデバイス、スキャナ、又はスイッチやルータといったネットワーク装置等の１つ以上の入力／出力装置に、例えばネットワークアダプタを介して結合することができる。
【００４８】
コンピュータ装置８００は、図示のように、いくつかの異なる形態で実施され得る。例えばそれば、標準サーバ８２０として、又はそのようなサーバのグループ内で複数回実施され得る。また、ラックサーバ（ｒａｃｋ  ｓｅｒｖｅｒ）システム８２４の一部として実施することもできる。さらに、ラップトップコンピュータ８２２のようなパーソナルコンピュータで実施してもよい。あるいは、コンピュータ装置８００からのコンポーネントは、装置８５０等のモバイル装置（図示せず）内の他のコンポーネントと組み合わせることができる。そのような装置のそれぞれは、コンピュータ装置８００、８５０のうちの１つ又は複数を含むことができ、システム全体は互いに通信する複数のコンピュータ装置８００、８５０から構成することができる。
【００４９】
コンピュータ装置８５０は、他のコンポーネントの中でもとりわけ、プロセッサ８５２、メモリ８６４、ディスプレイ８５４等の入力／出力装置、通信インタフェース８６０及びトランシーバ８６８を含む。装置８５０は、追加のストレージを提供するために、マイクロドライブ又は他のデバイス等の記憶デバイスを備えることもできる。コンポーネント８５０、８５２、８６４、８５４、８６０及び８６８のそれぞれは、様々なバスを使用して相互接続され、コンポーネントのいくつかは、共通のマザーボード上に、又は必要に応じて他の方法で実装することができる。
【００５０】
プロセッサ８５２は、メモリ８６４に記憶された命令を含む、コンピュータ装置８５０内の命令を実行することができる。プロセッサは、別個の及び複数のアナログ及びデジタルプロセッサを含むチップセットとして実施することができる。プロセッサは例えば、ユーザインタフェースの制御、装置８５０によって実行されるアプリケーション、及び装置８５０による無線通信といった、装置８５０の他のコンポーネントの調整のために提供することができる。
プロセッサ８５２は、ディスプレイ８５４に結合された制御インタフェース８５８及びディスプレイインタフェース８５６を介して、ユーザと通信することができる。ディスプレイ８５４は、例えばＴＦＴ−ＬＣＤ(薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）又はＯＬＥＤ(有機発光ダイオード）ディスプレイ、又は他の適切なディスプレイ技術であってもよい。ディスプレイインタフェース８５６は、グラフィカル情報及び他の情報をユーザに提示するために、ディスプレイ８５４を駆動するための適切な回路を備えることができる。制御インタフェース８５８は、ユーザからコマンドを受信し、それらをプロセッサへのサブミットのために変換することができる。
【図１】
2021526635.tif 000012
【図２】
2021526635.tif 000013
【図３】
2021526635.tif 000014
【図４ａ】
2021526635.tif 000015
【図４ｂ】
2021526635.tif 000016
【図５】
2021526635.tif 000017
【図６ａ】
2021526635.tif 000018
【図６ｂ】
2021526635.tif 000019
【図６ｃ】
2021526635.tif 000020
【図６ｄ】
2021526635.tif 000021
【図７】
2021526635.tif 000022
【図８】
2021526635.tif 000023
【国際調査報告】
2021526635.tif 000024
2021526635.tif 000025