基于广义的炮偏移方法实现地表多次波和一次波联合成像

多次波是地下反射层的多次波反射,也蕴含了地下反射界面的信息,因此并不是绝对地只能被当做噪音来处理.为实现对地下构造的准确成像,本文基于广义概念上的炮偏移成像算法,对常规一次波偏移方法从用于向下延拓的上、下行场以及成像条件方面进行了改进,将同时含有表层多次波的炮记录与脉冲震源之和作为下行延拓的震源波场,将同时含有表层多次波和一次波的炮记录作为接收波场,并应用2D反褶积成像条件进行成像,实现了表层多次波和一次波联合成像.在数值试验部分,通过对相对简单的五层模型和Sigsbee2b模型数据的数值测试表明,该方法可以很大程度上压制常规成像方法中由多次波带来的成像噪音.

噪声被动源数据一次波估计

由噪声源引起的被动源数据(噪声源数据)可以通过互相关算法的地震波干涉技术,形成类似于常规采集系统得到的虚拟炮集记录,其中不仅含有一次反射波信息,还包括了表面相关多次波和其他噪声。在传统稀疏反演一次波估计方法的基础上,推导了噪声源数据一次波估计算法,并将其转化为一个最小二乘反演问题进行求解,直接对噪声源数据进行一次波估计,得到了不含有表面相关多次波的虚拟炮集记录。与传统基于互相关算法的地震波干涉技术相比,避免了对虚拟炮记录中的表面相关多次波预测减去的过程,降低了对虚拟炮记录处理的难度,同时,提高了虚拟炮记录的利用效率。

一次波和层间多次波联合成像方法

地下强反射界面产生的层间多次波传播路径复杂,压制难度大而且成本高,一直以来都是困扰油气勘探的棘手难题。考虑到层间多次波也是来自地下界面的真实反射,同时逆时偏移可以实现多次波的正确归位,因此,从节省计算成本和提高成像精度的角度出发,开展了一次波和层间多次波联合成像方法研究。首先,通过分析联合成像过程,引入了基于上、下行波场分离的成像条件以提高成像精度;然后,重点针对联合成像过程中引入的串扰假象,分析了其产生机制,提出了基于缺失边界匹配补偿的解决策略,通过将震源正向延拓上边界与实际地震资料进行匹配求取匹配因子,并将其作用于缺失边界的正演数据,从而实现保真逆时延拓,有效避免串扰假象的产生;最后,应用数值试算验证了方法的可行性、有效性和适用性。

弹性波被动源数据一次波估计方法研究

与声波被动源数据相比,弹性波被动源数据含有更加丰富的地下地质信息.弹性波被动源数据合成的虚拟炮记录中,同样存在表面相关多次波,影响数据的后续处理以及对地下地质构造的准确判断.对弹性波被动源数据合成的虚拟炮记录进行多次波的预测与匹配相减,将比声波数据更加困难.本文提出弹性波被动源数据一次波估计方法,针对各向同性介质条件下的弹性波被动源数据进行研究,依据声波被动源数据一次波估计方法的研究思路,推导弹性波被动源数据一次波估计方法的理论过程,充分考虑弹性波被动源数据所包含的波场成分,包括纵波、横波以及在传播过程中产生的转换波.在传播过程中,由于能量的损失,略去多次传播的高阶项,进而给出相应的目标函数.利用数据的稀疏性,结合L_1范数约束的最优化问题求解方法,避免对弹性波虚拟炮记录进行多次波的预测与匹配相减,解决多次波影响问题.本文通过合成的弹性波被动源数据,进行一次波估计的测试,并与主动源和合成的虚拟炮记录进行对比,验证本文提出方法的有效性与准确性.

一次波和多次波联合成像在障碍观测系统中应用

在地震资料采集过程中,不可避免地会遇到一些障碍区域,如某段区域由于地形特殊性无法放炮而只能放置接收器,在这种特殊观测系统下,若依然只利用一次波作为有效波,可能会出现地下结构成像信息不足。而如果此区域有比较发育的多次波,尝试将多次波和一次波同时作为有效信息用于波场逆向延拓,在震源记录中同时加入一次波和多次波成像所需的震源信息用于正向延拓,并引用2D反褶积成像条件,从而实现多次波和一次波联合成像,获取比常规一次波成像更加丰富的成像信息。模型数据和实际资料测试结果表明,此方法技术可以实现对障碍观测区域成像信息的补充,说明多次波信息在一些障碍观测区域应用的有效性。

井中震源SVSP的一次波和各级多次波的分别计算

分别计算 SVSP 中的一次波和各级多次波,有助于在实际 VSP 资料上识别和研究一次波和各级多次波。文中将 Wyatt 计算一次波和各级多次波的方法加以改进,使之适用于震源在任意的深度。该方法首先要分别计算出震源向上激发和向下激发子波所产生的一次波和各级多次波,然后把相应级次的波再进行叠加,即可得到井中震源 SVSP 的一次波和各级多次波。理论试算表明,该方法是行之有效的。

迭代抛物Radon变换法分离一次波与多次波

Radon变换法是进行一次波与多次波分离的常用手段,最小平方约束下的频率域抛物Radon变换将t-x域数据转换到Radon域后,因存在剪刀状发散的截断效应,用传统方法难以彻底分离一次波和多次波。针对这一缺陷,提出了迭代抛物Radon变换法,即在Radon域截取一次波聚焦点附近很小区域内的数据为初始数据,经过Radon反变换和正变换后得到新的Radon域数据,然后用初始数据覆盖对应的小区域,经过迭代,最终得到保幅效果较好的一次波,且几乎不含多次波。利用相同的方法,也可以得到几乎不含一次波的多次波。最后通过理论模型和实际资料的处理,验证了本文方法的正确性和有效性。

基于三维稀疏反演的混合震源数据分离与一次波估计

混合震源采集(下称混采)技术是当前地震勘探的潮流。但是由混采获得的数据中包含相互重叠的由多个震源激发产生的炮记录,会对后续的地震数据处理产生严重干扰。本文针对现有的基于混采数据的稀疏反演一次波估计(EPSI)方法,提出了一种改进的基于三维稀疏反演的混采数据分离与一次波估计方法。我们将混采EPSI方法的地下一次波响应估计过程转化为基于L1范数的双凸优化问题,并用基于L1范数的谱投影梯度(SPGL1)算法进行求解,确保取得全局极值,从而稳定反演过程。此外,我们还用二维曲波变换和一维小波变换组成三维联合稀疏变换对反演过程进行约束,能在确保求解精度的同时较以往的三维曲波稀疏约束大大提高计算速度。将本文方法应用于模拟混采数据和海上实际混采数据,将试算结果与传统混采数据EPSI方法对比,全面验证了本文所述方法的有效性和优越性。

基于Radon变换的多次波中一次波速度分析研究

多次波压制是个科学、循序渐进的过程,去多次波速度的拾取应紧密参考工区井资料数据,更能提高速度拾取精度。当工区存在多次波干扰时,针对多次波衰减前的一次波速度分析原则上,先拾取在多次波速度和一次波速度之间,靠近一次波速度;运用radon变换衰减多次波后,再拾取一次波速度,要求做到精确细致。然后叠加剖面以及在道集、速度谱、自相关和剖面上,多种手段反复对比衰减多次波效果条件下,反复迭代一次速度,最终逐步逼近真实、可靠的精确一次波速度。

海上地震数据多次波组合压制技术研究

对于海上地震勘探来说,去除多次波信息干扰是地震处理环节的重点所在。当前多次波压制方法较多,常见的方法有褶积类、速度滤波类、波动方程类等,不同方法适用条件不同,压制效果也存在差异。当多种类型多次波并存时,单一采用一种方法往往难以得到有效的压制效果,将多种方法组合进行多次波压制逐渐受到人们的关注。基于此,本文阐述了海上地震资料多次波的类型以及特征,在此基础上探讨了多次波组合压制技术,以期更好地提升地震资料品质,为后续构造储层研究奠定有效的资料基础。

地表多次波应用研究

在地震资料处理中,多次波通常作为噪声被压制和消除。但和一次波类似,多次波是地下反射层的多次反射,因此也蕴含了地层结构信息。如果把一次反射波当作震源(准震源),把多次反射波当作接收点波场,就可以像处理一次波一样对多次波进行偏移成像。首先通过互相关技术将多次波转化成准一次波;然后以一次反射波地表接收点作为准震源,对准一次波进行偏移成像。准一次波的运动学特征与一次波的相似,因此可以用准一次波来弥补一次波记录中缺失的近炮检距数据,以及在有陡倾角构造的情况下,有可能弥补缺失的远炮检距数据。数值模拟表明,多次波偏移能得到和一次波相似的成像结果。

用抛物线Radon变换稀疏解分离和压制多次波

抛物线Radon变换法是目前最常用的、效果较好的一种压制多次波方法。但由于传统的阻尼最小二乘解受分辨率的限制,当动校时差差别较小时,在变换后的τ-q域不能完全分离一次波与多次波,从而不能得到满意的结果。为此,本文提出了一种改进方法,即在最小平方意义下的τ-q域通解中,找出一种沿q值方向具有最大方差模的稀疏解,从而提高了用抛物线Radon变换进行反射波分解的分辨率,更精确、更有效地实现了多次波的分离与压制。与传统的方法相比,在一次波与多次波叠加速度差异较小、多次波能量很强的情况下,本方法表现出较大的优越性。理论数据试算和实际资料处理结果均证实了该方法的有效性。

表层多次波成像方法技术研究

在处理表层多次波比较发育的地震数据资料时,和常规将多次波作为噪音进行压制和去除的思路不同,本文提出利用表层多次波来进行地震构造成像的方法技术流程.首先基于互相关技术将表层多次波转化为准一次波,在利用准一次波进行偏移成像之前,提出应用局部倾斜叠加变换的方法,压制由于其特殊的构建过程而常常伴随准一次波的背景干涉噪音,提高准一次波数据的信噪比;然后应用扩展的分步傅里叶偏移方法对去噪后的准一次波数据进行成像,此偏移成像方法在实现分步傅里叶方法时选取多个背景参考速度,不仅继承常规分步傅里叶偏移方法稳定高效,没有有限差分计算存在的频散影响的特点,而且可以增强常规分步傅里叶偏移方法处理复杂陡倾构造的能力.通过数值模拟数据测试,说明本文提出的这一套利用表层多次波进行复杂地下构造成像的方法技术的可行性和有效性.

逆数据域表面多次波压制方法

基于波动方程压制表面多次波的反馈迭代方法,推导出压制表面多次波的逆数据域方法。该方法利用了一次波和表面多次波在逆数据域的可分离性质。含表面多次波的地震数据变换到逆数据域后,表面多次波的能量在逆数据域形成能量聚焦区域,可通过简单切除能量聚焦区域的信号实现表面多次波压制,避免了基于波动方程预测减去方法中的自适应相减过程,完全损伤不到一次波的能量。单道地震记录和合成炮数据模型试算表明:逆数据域多次被压制方法简单易行,可有效压制表面多次波,并保持一次波振幅不受损失。与常规的基于波动方程的表面多次被压制方法(SRME方法)对比表明,逆数据域方法能更好地应对有效波和多次波同相轴相交的情况。

多次波在采集数据缺失区地震成像中的应用研究

在主要利用地震一次波信息进行成像的背景下,当地震资料采集过程中遇到某些无法放炮而只能放置检波器的障碍地段,会出现地下构造成像信息不足。若此区域地震多次波比较发育,可以尝试将多次波视为有效信息进行利用。在障碍地段的检波点处设置虚拟炮点和虚拟接收点,通过互相关和叠加的方法技术将多次波降阶构建虚拟一次波;通过虚拟一次波偏移成像,实现观测系统障碍区域的多次波成像,并用于补充地震一次波成像信息的缺失,从而获得更加丰富和完整的地下构造成像信息。模型数据和实际资料测试结果证明了该方法技术的可行性和有效性。

基于多次波和自适应预测误差滤波器的地震近炮检距数据重建方法

地震数据采集过程中,受野外施工条件的制约,往往很难获得完整的地震波场,尤其近炮检距数据的缺失尤为严重.当前,很多地震数据处理方法的应用都依赖于近炮检距数据,如何对近炮检距的缺失数据进行重建,是一个重要的研究课题.本文通过多次波和一次波的互相关构建虚拟一次波,利用数据本身的波场信息,对缺失的近炮检距数据进行插值重建.由于通过多次波构建的一次波与真实的一次波存在振幅和相位方面的差异,提出通过基于非平稳自回归过程的自适应预测误差滤波器来表征虚拟一次波的能量谱,利用最小二乘反演方法重建近炮检距缺失数据,自适应预测误差滤波器通过求解正则化约束下的数学欠定问题来实现局部自适应特征.通过对Sigsbee2B模型和实际数据的测试结果表明新方法可以合理地重建复杂的近炮检距缺失数据.

塔里木盆地孔雀河地区多次波压制方法与效果

针对孔雀河多次波的特点,应用稀疏PRT压制多次波方法,利用多次反射波的特征及其与一次反射波的差异,加强对数据的抛物线分离,更精确、更有效地实现了多次波的分离与压制,达到压制孔雀河地震资料目的层强多次波干扰,恢复弱有效反射的目的。

自适应稀疏反演多次波压制方法

针对利用表面相关多次波压制方法(EPSI)人工拾取一次波同相轴来估计初始震源子波及其迭代更新可能存在的识别错误和拾取参数设置误差问题,提出了自适应稀疏反演多次波压制方法(AEPSI),解决了初始震源子波及震源子波迭代更新问题。该方法将EPSI过程表示为双线性算子一次波脉冲响应和震源子波的约束优化问题,用理论震源子波作为优化问题的初始点求取一次波脉冲响应。根据输入数据、一次波、多次波的期望能量关系,确定震源子波的初始振幅,并将求取地震子波问题转化为无约束非线性优化问题,采用置信域(trust region)优化算法进行迭代求解。在迭代过程中,震源子波的主频、振幅、相位等特性自适应地逐步逼近实际地震子波。模型和实际数据算例表明,自适应稀疏反演多次波压制方法正确有效、稳定收敛,对初始震源子波误差具有较高的容忍度,处理过程完全由数据驱动,不需要通过输入记录的多维互相关来估计初始震源子波,避免了求取一次波脉冲响应时的人工拾取和时窗设置。

稀疏反演多次波去除策略与效果分析

多次波去除是海上勘探中的一项关键技术,在一定程度上决定着最终成像结果的质量.表面相关多次波去除方法(Surface-Related Multiple Elimination,SRME)是一种基于反馈迭代模型的数据驱动类方法,该方法利用地震数据本身预测多次波,进一步对其进行匹配相减获得一次波结果,这往往导致与多次波重叠的一次波被错误地去除.稀疏反演一次波估计方法(Estimation of Primaries by Sparsity Inversion,EPSI)在原理上同样基于反馈迭代模型,通过求解一次波和表面相关多次波总残差最小化问题直接获得一次波.该方法无多次波的匹配相减过程,可减少与多次波发生重叠的一次波产生损失.另外,EPSI可以很好地解决SRME无法解决的近道缺失问题.理论数据和实际资料处理对比表明SRME对数据完整性以及一次波和多次波的分布情况有较强的依赖性,而EPSI几乎不受这两个因素的影响.EPSI相比SRME方法计算成本高,尚未在工业界广泛应用,但随着高性能计算的普及,该方法的实用性有望得到突破.

一种压制陆上多次波的方法

多次波是地震勘探中常见的一种干扰波,多次波的存在会导致有效反射波的振幅、频率和相位发生畸变,从而影响到有效波真实属性关系的识别、判断,因此多次波压制是地震资料处理中极其重要的环节。陆上多次波由于其形成机制复杂、波组特征和出现位置与有效波重叠,如何有效压制一直是地震资料处理中的一个难题,目前业界多次波压制的方法主要有两种处理思路:1、基于有效波与多次波的速度、频率、周期性存在差异的滤波法;2、基于波动理论的预测减去法,但每种方法均有其应用条件和适用范围的局限。本文提出一种利用多次波与一次波对不同偏移距振幅响应的差异来分辨和压制多次波的方法,该方法对多次波与一次波的速度、频率差异要求相对较低,且对各类多次波具有广泛的适用性。实际资料证明,该方法对复杂陆上地震资料中深层的多次波具有较好压制效果。