时空域与τ-p域预测反褶积压制多次波方法对比研究

预测反褶积是地震数据处理中广泛使用的方法,兼具参数设置简单和运行速度快等特点,正因如此,很多处理人员往往对两种方法影响参数、计算效率、保幅性等问题未进行深入研究,最终导致处理效果不够理想。本文通过对比时空域预测反褶积和τ-p域预测反褶积方法,阐述了两种方法的基本原理,分析了两种方法的主要影响参数,并分析对比两种方法的频谱变化、保幅效果等。研究证明,两种方法都具有相对保幅性,时空域预测反褶积主要影响参数为预测步长和算子长度。而τ-p域预测反褶积由于公式近似数值离散,会在τ-p正、反变换过程中带来假频,同时该方法深受τ-p域最大道数、采样间隔及最大频率等参数影响,在处理时需要更多实验反复论证参数有效性。实际数据结果表明,时空域预测反褶积计算效率是τ-p域预测反褶积的1.5倍,相对保幅性更好;而τ-p域预测反褶积在去除多次波效果、拓宽频带、提高低频、高频信息方面要优于时空域预测反褶积。本文研究方法对从业者方法选择和参数设置极具借鉴价值,对实际资料处理中提高去多次波效果、拓宽频带和保幅处理方面具有实际应用价值。

多尺度τ-p谱及其应用

把小波变换与τ-ｐ变换有机地结合起来，本文提出了多尺度τ-ｐ谱的概念，给出了基于多尺度τ-ｐ谱作滤波处理和波场分离的方法．与通常的τ-ｐ变换相比，该方法将x－t域的地震记录变换到（τ，p，a）或（τ,p，f）空间（即多尺度τ-ｐ谱）．多尺度τ-ｐ谱比通常τ-ｐ谱增加了一维，因此用于波场分离或去噪，前者优于后者．若恰当地选择小波函数，该方法抗噪能力强，计算精度高．文中给出了模型及实际地震资料处理实例；证明了此方法的有效性．

线性同相轴波场分离的高分辨率τ-p变换法

基于最小二乘τ-p变换和τ-p域模型稀疏分布的假设,本文给出高分辨率τ-p变换的推导及其模型空间域的离散采样公式,同时给出了保振幅线性同相轴波场分离的算法流程.在求解本文给出的高分辨率τ-p正变换时,由于待求解的矩阵不具备最小平方法所具有的Toeplitz结构,故采用Cholesky分解法进行计算.本文模拟了井间地震和阵列声波测井中的Stoneley上下行波的分离算法过程,高分辨率正反τ-p变换且滤波所得结果显示本文算法误差小和保振幅的特点.对于在τ-p域距离很近或时间域同相轴近于水平的线性波场,高分辨率算法的聚焦作用使得所分离波场畸变小,体现本文算法精度高的优点.理论模型试算表明本文给出的高分辨率τ-p变换线性波场分离算法具有稳定性、精度高和保振幅的特点.

基于粗糙海面反射系数求取的τ-p域拖缆鬼波压制技术（英文）

当前海洋地震勘探中拖缆数据的鬼波压制都是建立在海面水平的假设之上的,但是实际海况对鬼波模型的改造作用明显,海面的反射系数并不等于-1,使用海面水平的假设会降低鬼波压制的精度。本文提出了在考虑海面粗糙的情况下的鬼波压制方法,改进的鬼波压制方法是利用高斯统计公式计算粗糙海面的反射系数,然后在τ-p域建立鬼波模型求取最优化鬼波压制算子,对海上常规拖缆地震数据进行鬼波压制。通过模型数据和实际地震数据对本文所使用方法进行验证;改进的鬼波压制方法不需要假设海面是水平的,更接近实际情况;利用最优化的鬼波压制算子能够有效的压制海洋常规水平拖缆的鬼波,拓宽数据的频带有效补偿地震数据的低频损失,提高数据的信噪比和分辨率。

应用OVT域体τ-p变换提高地震资料信噪比

体τ-p变换技术将常规二维τ-p变换去噪方法应用于三维叠后数据体,可显著提高信噪比。OVT(Offset Vector Tile)域道集可延展至全工区的单次覆盖特性,便于在叠前应用体τ-p变换技术。在OVT域将体τ-p变换技术应用于TG地区实际低信噪比数据,并与常规3D-RNA技术进行对比,结果表明:无论是在去噪未实施偏移前还是在去噪实施偏移后,体τ-p变换技术压制随机噪声、提高信噪比的效果均明显优于3D-RNA技术,因此它是一种提高低信噪比地区地震资料成像品质的有效手段。

联合应用τ-p变换法和相移法提取面波频散曲线

在常见的多阶模式频散曲线提取方法中,f-k法要求空间域和时间域的采样都是等间隔的,如果记录中含有坏道,就会对f-k谱产生很大影响,从而影响频散曲线的提取精度。τ-p变换法对基阶模式低频段的提取效果较差,而对高阶模式的分辨能力较高。相移法对基阶模式提取效果好,但对高阶模式的分辨率不高。本文提出了一种改进的频散曲线提取方法,即联合应用τ-p变换法和相移法提取频散曲线,该法的基本思想是先对地震记录分别用τ-p变换法和相移法得到两种f-VR剖面,将两种f-VR剖面用各自的最大值归一化后再相加,将叠加结果作为最终的f-VR剖面。理论模型合成记录与实际资料处理结果均表明,本文提出的频散曲线提取方法兼顾了τ-p变换法和相移法的优点,既补充了基阶模式低频段的信息,又保证了高阶模式得到有效分辨,取得了理想的提取效果。

τ-p域水体模型驱动压制浅水区水层多次波

在近海油气地震勘探中,压制在海面及海底之间的短周期水层多次波一直是海洋地震资料处理的难点,传统上采用预测反褶积或SRME压制此类多次波存在很大局限性。因此,本文提出了一种τ-p域水体模型驱动压制浅水区水层多次波方法,该方法在τ-p域用已知水层参数(水速和水深)构建初始模型,并利用波场延拓方法来预测水层多次波模型,然后采用自适应相减从原始数据消除多次波。通过理论模型试算和实际数据应用,表明此法能有效压制浅水区水层多次波。

双τ-p变换2D叠前偏移

本文提出的二维叠前双τ-p偏移方法是先对不同的CMP道集进行τ-p正变换，得到共中心点的τ-p数据体；然后抽成共p值剖面，并作τ-p偏移、叠加，得到最终仍移剖面。该法不受速度横向变化的限制。经模型和实际资料检验，表明该法能同时突出强、弱同相轴，提高剖面的信噪比和分辨率，对向斜、断层均能准确成像，无边界反射干扰。为了消除端点和假频影响，文中采用了双曲线速度滤波法和相似系数法。

基于稀疏离散τ-p变换的叠后地震道外推

这里研究的是一种基于稀疏离散τ-p变换的地震道缺失重建方法。该方法根据叠后零偏移距剖面,在局部时窗内可以看作是一系列线性同相轴的组合,使用稀疏离散τ-p和预条件双共轭梯度算法进行地震道外推,使空间方向的缺失道得到恢复。τ-p变换由于信息不足,有限的孔径和离散等因素,导致在τ-p域的结果存在假象、不准确,而在τ-p域进行稀疏对于重建缺失的信息是非常有用和必要的。同时,还可使用迭代的预条件双共轭梯度算法进行计算。

τ-p变换在隧道反射地震超前预报波场分离中应用的数值模拟研究

本文基于二维有限元数值方法,模拟了复杂条件下隧道内的地震全波波场,分析了隧道地震超前预报中的反射记录中的多方向和多波反射波特征,证实了分离前方有效反射波和其它方向的干扰反射波,以及有效反射波的P波、S波分离在预报准确性中的重要性.基于多个数值模型,研究了τ-p变换进行波场分离的有效性和影响因素.研究结果表明:在隧道前方反射层倾向与隧道轴线交角变化较大范围内(90°～45°),τ-p变换都可以有效的分离多方向和多波反射事件,提取主要来自掌子面前方的有效反射波剖面.来自隧道顶、底的缓倾界面的具有双曲时距曲线特征的干扰波和S波的高视速度会对P波的波场分离产生较大干扰;而由于S波的低速和强能量特征,其波场分离受具有双曲时距曲线特征的干扰波的视速度影响较小,且不受P波的影响.

τ-p域AVO分析

利用技坐标τ-p变换可以实现点源地震记录的平面波分解。本文对合成理论球面波波场进行了柱坐标τ-p变换，验证了该变换对真振幅恢复的准确性。该方法对实际资料进行处理的结果表明：τ－p域的振幅信息可信度较高，信噪比得到了改善。在此基础上，还进行了τ-p域内的振幅一射线参数关系分析，取得了令人满章的效果。

τ-p变换去除金属矿地震资料中的线性干扰

金属矿地震勘探资料中通常含有多种不同类型的噪声 ,有效地消除这些噪声 ,提高地震信号的信噪比是地震数据处理的主要内容之一。二维滤波 (F K滤波 )是消除低速干扰的一种有效手段 ,它可以消除视速度较低的面波及其它干扰波 ,但它只适用于地层倾角较缓的地区。对于复杂条件下的金属矿效果不佳。经过多次实验 ,用τ p法压制线性干扰 ,效果显著。

去假频高分辨率τ-p变换法波场分离

τ-p变换是消除相干噪声、波场分离的重要方法之一,但常规τ-p变换存在算子假频和端点效应,分辨率太低,无法直接使用。本文提出一种新的非迭代高分辨率τ-p变换方法,可同时压制假频和端点效应,提高了变换域的分辨率。通过理论模型记录与实际资料的试验表明了该方法的有效性。

分离高阶模态面波的τ-p变换方法

用瞬态面波方法提取基阶模态面波频散曲线进行资料解释时,高阶模态面波为干扰波。根据高阶面波和基阶面波的群速度差异,应用τ-p变换方法压制地震记录中的高阶模态面波。为研究τ-p变换压制高阶面波的效果,模拟了2种高阶面波能量较强的地层模型的波形记录,应用τ-p变换压制高阶面波,获得了基阶模态面波频散曲线。对地层中含有软弱层的实测数据进行τ-p变换法分离高阶面波,较好地压制了高阶面波的影响。对理论模型和实测数据的应用效果表明,τ-p变换方法压制高阶模态面波方法简单易行。

τ-P域地震资料三维叠前深度偏移及其实用算法

本文提出了在τ-P域实现三维叠前深度偏移的计算方法，该方法把地震道集由时-空域变换到τ-P域，然后对共P数据体进行相移或相移加插值偏移，将偏移后的各共P数据体叠加得到叠前深度偏移结果．该算法能够实现陡倾地层的正确归位，降低偏移处理维数，减少计算机内存需求，易于并行处理，但是计算量和所花费的计算机时间仍然很大．为此我们又提出了针对目的层的分时（层）偏移方法，由于只考虑目的层，可节省大量的计算时间．文中以二维实际地震资料及三维数值模型资料的处理说明了上述方法的可行性与有效性．

南海浅水区域三维τ-p域鬼波压制分析

本文实现了基于三维τ-p变换的鬼波压制技术,对南海文昌A凹陷区三维地震资料进行鬼波压制,偏移数据体中紧随一次波信号的鬼波旁瓣得到明显压制,地层反射更加清晰、信噪比显著提高。实际数据处理结果证明了三维τ-p域鬼波压制技术对浅水区常规拖缆三维地震鬼波剔除的有效性。

面向海上地震资料的τ-p域保幅处理方法

AVO分析和反演需要地震资料处理时最大限度地保持振幅相对关系,然而常规处理中球面扩散补偿、拉伸畸变和多次波均会影响振幅相对关系,海上地震资料尤为严重。提出一套面向海上地震资料的τ-p域保幅处理方法。该方法通过τ-p域无需球面扩散补偿且多次波周期性增强的特点,减少球面扩散补偿与多次波对振幅相对关系的破坏,通过τ-p域拉伸因子非时空变换的特点减少动校拉伸产生的频率和能量畸变。最后通过挪威海上实际资料的处理验证了方法的合理性与可行性。

地面微地震资料τ-p变换噪声压制

针对地面微地震监测资料中噪声特点,根据实际有效事件同相轴不规则、静校正难度大的情况,从有效事件角度出发,研究了地面微地震资料τ-p变换去噪方法,以微地震有效事件作为识别目标,在τ-p域进行识别、分析、提取。针对常规τ-p变换存在的计算效率低、分辨率低的缺陷,应用了高分辨率τ-p变换方法;为了适应τ-p变换特性,提出了有效事件时差校正法,并采用邻近事件进行约束。最后用模型以及实际资料进行验证,改善了方法的实际应用效果,表明该去噪方法能够有效地压制微地震实际监测中的噪声,特别是线性相关噪声,提高了资料的信噪比,增强了地面微地震事件的辩识度。

τ-p深度偏移

本文介绍一种基于τ-P变换的新的叠后深度偏移方法。这一方法是在均匀介质条件下根据波动方程推导出的。其基本思想是:在τ-p域中,当波场分解为它的平面波成分时,改变其τ、p值,再通过τ-p反变换回到深度域中,从而完成了地下界面的偏移归位。 方法所需的计算时间基本是与完成τ-p正、反变换所需时间相同,是一种快速的偏移方法。它可用于任意形状的地下界面,甚至在强干扰背景的条件下,也能提高资料的信噪比和改善信号的连续性。这一方法是在深度域中进行τ-p变换,故它能适应速度存在纵、横变化的地区。为了论证本方法的效果,本文给出了不同的正演理论模型和偏移结果的例子。

一种τ-p域二维控制束成像方法

实际地震数据中通常存在一定的背景噪声及人为施工噪声等干扰信号,根据有效信号和干扰信号在τ-p域的能量差异,在高斯束成像时采用阀值滤波的思想对干扰信号进行控制,并将滤波后的地震记录用于后续的扫描成像,发展了一种高斯控制束偏移方法。控制束偏移的本质为:1在τ-p域内根据实际地震资料的品质设定阈值,并对数据进行适当切除,以压制实际地震数据中的随机噪声干扰。2对处理后的地震记录进行加窗局部倾斜叠加。理论分析表明,由于在τ-p域中有效降低了远离中心射线的同相轴或非相干同相轴的振幅,提高了地震同相轴的横向连续性,从而大大降低了偏移噪声。Marmousi模型试算及实际资料成像处理结果表明,控制束偏移方法能够在一定程度上提高低信噪比数据的偏移效果,随着资料信噪比的提高,控制束偏移方法的改进效果减弱。