频率—慢度域鬼波压制技术在海底电缆资料中的应用

鬼波压制是海底电缆资料处理中至关重要的一个步骤,业内常采用水陆检合并方法压制电缆鬼波。传统方法在进行水陆检资料匹配处理时,对陆检资料品质要求较高。受仪器设备的影响,陆检资料往往信噪比低,水陆检资料标定系数计算精度低,制约了鬼波压制的精度,同时降低了资料信噪比。为了提高海底电缆资料鬼波压制精度,同时避免合并处理对资料信噪比的降低,本文提出了一种频率—慢度域(f-p)鬼波压制技术,通过在频率—慢度域计算鬼波延迟时间,建立一次波求取的线性方程组,利用最小二乘求解,实现鬼波压制。与传统双检合并方法不同,本方法仅需单个分量数据参与计算,完全数据驱动。通过模型和实际数据测试验证,本方法能够对海底电缆资料单一水检数据或陆检数据实现鬼波压制,达到消除陷波,拓宽地震频带的目的,同时较好地保持了地震资料信噪比。

频率—慢度域延拓关键参数优化的鬼波压制方法

鬼波的陷波特性限制了海洋地震资料的有效带宽,因此鬼波压制是海洋资料宽频处理的重要步骤之一。鬼波与一次波的延迟时间和振幅差异系数是鬼波压制的关键参数,两者的精度直接影响处理效果。受崎岖海底、起伏海面及反射层深度变化等因素的影响,实际鬼波参数随空间和时间而变化,导致鬼波压制算子出现误差,无法取得较好的处理效果。为此,以频率—慢度域鬼波压制方法为基础,构建频率—慢度域波场延拓算子,并利用滑动时间窗口降低鬼波参数时变的影响,在滑动时间窗口内用原始地震数据分别加上和减去延拓一次的记录,以运算所得的两个新记录乘积的绝对值之和最小作为度量,交替迭代寻找最优平均鬼波延迟时间和振幅差异系数,进而压制鬼波。斜缆的合成数据和实际资料试算表明,该方法能较好地压制鬼波、拓宽频带,提高地震资料的分辨率。

慢度法全波场模拟及其水平慢度积分的实现

叠前地震数据的反演需要以某种正演算法为基础。本文从弹性动力学方程出发,采用慢度法计算层状介质的叠前地震记录。同反射率法一样,慢度法也能够提供地震波场的完全解,包括地震波在地层中传播时形成的一次波、多次波和转换波信息,而且其中间结果容易解释。具体实现步骤为:①通过傅立叶变换和汉克尔交换将本构方程和弹性动力学方程变换到频率-慢度域;②在频率-慢度域得到反射、透射系数矩阵递推公式;③分别对频率和慢度进行积分变换得到时-空域的地震道集。文中还讨论了慢度积分计算中解的稳定性问题。

基于频率—慢度域叠前地震记录的合成与并行方法研究

正演模拟是叠前弹性波反演的基础.采用慢度法计算层状介质的叠前地震记录,分别对频率和慢度进行积分变换得到时-空域的地震道集,并对在慢度积分过程中产生的计算噪音提出了解决方案.为得到高精度合成地震记录,需将地层细分,但地层层数很多时,计算量较大;而对地层粗分虽然会大大加快运算速度,但合成记录会丢失很多信息,文中给出了地层的划分原则.该方法能够计算出包括转换波和多次反射在内的全地震响应.但在提高合成记录精度的同时,也导致计算量增大、计算效率降低,因此,本文对基于慢度法全波场模拟进行了并行算法设计,采用计算域分割、工作池并行技术,建立了慢度法全波场正演模拟的并行算法,使得弹性波正演问题求解更加高效,为充分利用叠前地震资料进行叠前反演提供了研究基础.

慢度-时间相关法与遗传算法结合提取阵列声波时差

基于遗传算法的全局寻优特点和慢度-时间相关法提取时差的原理,提出了慢度-时间相关法与遗传算法结合的阵列声波测井资料处理方法。详细阐述了慢度-时间相关法与遗传算法结合求取声波时差方法的实现过程与关键操作步骤。慢度-时间相关法与遗传算法结合可将慢度-时间相关法中反映波形相似程度的相关函数作为遗传算法的目标函数,应用遗传算法寻找其最大值,得到与最大目标函数值对应的首波到达时间和慢度值。该方法不受首波到达时间步长与慢度步长大小的影响,并且只需要做部分计算就可以获得给定的时差、首波到达时间范围内的全局最优解。用该方法处理了大庆油田地区2口交叉式多极子阵列声波测井资料,并将处理结果与商业化软件eXpress处理结果进行了对比,两者具有较好的一致性,满足现场解释精度要求。

上海地震台阵与台网的定位及视慢度研究

阐述了台阵的地震定位原理和视慢度在台阵与台网定位中的一些重要特性 ,并比较了相同位置上的上海地震台阵与台网对同一地震的定位结果。最后 。

频率慢度域自适应迭代反演算法压制海上倾斜缆鬼波方法及其应用

海上倾斜缆采集技术具有多样的陷波特征,通过去鬼波处理可获得宽频数据.针对海水面波浪起伏及缆深误差引起的鬼波延迟时间估计误差以及崎岖海底和目的层深度变化使得鬼波和一次反射波的振幅差异系数随偏移距的变化而难以给定一个固定值的问题,本文推导出频率慢度域中鬼波滤波算子以及自适应迭代反演求解上行波算法,该鬼波滤波算子与不同水平慢度对应的鬼波和一次反射波的振幅差异系数以及鬼波延迟时间有关.并基于计算出的理论下行波与实际下行波之间的平方误差最小理论实现自适应反演迭代最优计算该振幅差异系数和鬼波延迟时间.合成的及某海上采集的倾斜缆数据去鬼波处理结果表明,频率慢度域自适应迭代反演算法能较好地去除海上变深度缆鬼波,能达到拓宽地震记录频带目的.

兰州和海拉尔核查地震台阵慢度和方位角校正方法研究

介绍了一种地震台阵慢度和方位角格点校正方法,在预定义的格点空间调整校正慢度和方位角,从而消除系统偏差,提高地震台站慢度与方位角估计的精度。利用该方法对我国核查地震台阵海拉尔和兰州方位角和慢度进行了校正,离线和在线的测试显示了台站慢度和方位角估计性能的提高。

基于模拟退火算法的阵列声波测井组分波慢度提取

为了提高阵列声波测井组分波慢度提取的精度,基于模拟退火算法以及慢度—时间相关(STC)法的原理,提出了模拟退火算法与慢度—时间相关法结合的阵列声波测井资料处理新方法。该算法核心是将慢度—时间相关法的相关系数经过变换作为模拟退火算法的能量函数,利用模拟退火的全局寻优能力求取组分波慢度。对于纵波,在退火前使用长短时窗能量比法进行波至点的求取可以将二维搜索简化为一维;对于其他组分波,分别使用该算法进行慢度—波至点二维搜索以提取慢度。实例表明,与常规的纵波速度测井对比,该算法提取的纵波精度比传统STC方法处理结果高9.94%;横波结果与传统STC方法的差别为0.29%;斯通利波结果与传统STC方法的差别为0.42%。算法在一定程度上提高了解释精度,在实际应用中有较好效果。

一种提取声波测井频散波相慢度的适应函数方法

提出了一种对声波测井频散波数据频散校正的适应函数方法。通过提取频散波的频率慢度相关图,得到频散波的频散曲线,由频散曲线在慢度轴上的投影可得到关于地层波慢度的统计直方图。构造一种适应函数与直方图进行非线性最小二乘拟合,得到与统计直方图最优匹配的适应函数,这个适应函数起始点对应的慢度即为真实的地层波慢度。给出了采用该方法处理理论模拟的偶极子波及现场实测的偶极子波资料的例子。对理论模拟的偶极子波处理,计算的偶极子波慢度值与地层真实横波慢度基本一致;对现场实测的偶极子波数据处理,计算的偶极子波慢度与频率慢度投影曲线相匹配。处理结果表明,采用该方法对频散波进行频散校正是可靠有效的。

变参考慢度Born近似傅氏偏移

针对常规Born近似傅氏偏移方法对于剧烈横向变速介质不能精确成像的状况而提出了变参考慢度Born近似傅氏偏移,理论上解决了任意速度变化地质模型的偏移成像问题。此外,为进一步提高复杂地层的成像精度和波场延拓算子的稳定性,对散射波场的计算公式作了改进。将改进的方法运用于盐丘模型的正演和偏移试验,并与常规Born近似偏移方法相比较,可明显看出变参考慢度Born近似傅氏偏移方法在效果上要优于后者,其处理速度横向变化的能力大大增强。

利用慢度曲面研究立方晶系晶体的铁弹相变(英文)

讨论了慢度曲面与声学模软化之间的关系.立方晶系晶体声学模的软化即对应其在某一方向上的最大慢度,软模的本征矢的方向即为与最大慢度相对应的声学模的偏振化方向.通过求解Christoffel方程可找到某些方向上的最大慢度和与它们对应的声学模的偏振化方向.从而晶体在本征铁弹相变前后结构对称性的变化可以通过分析Christoffel方程的解及利用居里原理来确定.

一种提取声波测井频散波相慢度的方法

在声波测井中 ,单极子声源激发的斯通利波和偶极子声源激发的弯曲波都是频散波。严格来讲 ,传统的相似法只适于处理非频散波 ,不适于处理频散波。只有从频散的斯通利波和弯曲波中提取出相慢度 ,才有可能进一步求准地层渗透率和横波慢度等参数。提出一种简便、快捷的方法从声波测井的频散波中提取相慢度。该方法从离散傅立叶变换的圆周时移性质出发 ,分别将 2道频散波在幅度最大位置劈开做圆周时移 ,对圆周时移后的波形做快速傅立叶变换进而得到 2道连续的相位谱 ,再由 2道波形的相位差和接收探头间距可以计算出相慢度。给出了用该方法处理理论计算的偶极子波和现场声波测井资料的例子。

利用慢度曲面及偏振态研究晶体的铁弹相变

利用晶体中弹性波的微分方程,求解出慢度曲面极大值的方向,从而确定其软模及偏振态,根据居里原理来确定晶体铁弹相变前后结构对称性。可根据弹性系数随温度的变化规律找出相变温度。得到的结果与实验相吻合。

基于慢度估计的次声台阵信号自动检测算法及应用

针对次声监测研究领域广泛使用的短时间与长时间信号功率比检测方法性能不能满足要求,渐进多通道互相关检测算法虚警率较高的缺点,利用信号的时、频、波数域特性和次声台阵各子台信号的互相关性特性,提出了一种基于次声台阵信号慢度估计的自动检测算法。次声信号慢度估计结果的合理性、一致性是该检测算法的依据。考虑到该检测算法计算量较大,在具体应用中加入其他计算量较小的传统算法,进行逐次检测,最后应用的慢度估计方法既是一种检测方法,也是对其他检测算法结果的最终审核,一方面可以降低单项检测方法对检测参数的敏感性,另一方面也可提高检测的正确率（虚警率和漏警率同时降低）。该复合检测算法应用于某实验次声台站信号的检测（信噪比大于1.1）,结果虚警率为4.0%,漏警率为5.0%,表明了该方法的优良性能。从检测应用处理结果还可以推测,结合一个区域现有密集的地震台站数据和2~3个次声台阵的数据,可以方便地识别、监控爆破方式日益复杂的人工爆破事件和真正的地震（余震）事件,为地震灾害减灾防灾、采矿监控等多领域服务,具有重大推广价值。

变参考慢度Rytov近似傅氏偏移方法

针对常规Rytov近似傅氏偏移方法对于剧烈横向变速介质不能精确成像的状况,提出了变参考慢度Rytov近似傅氏偏移方法,从理论上解决了任意速度变化地质模型的偏移成像问题。为了进一步提高复杂地层的成像精度和波场延拓算子的稳定性,对散射波场的计算公式作了改进。将该方法运用于盐丘模型的正演和偏移试验,与常规Rytov近似偏移方法相比较可明显看出,变参考慢度Rytov近似傅氏偏移方法的处理效果得到了改善,其处理横向速度变化的能力大大增强。

基于慢度法的小波变换多尺度叠前弹性波反演方法

针对常规的非线性反演方法存在稳定性较差及易陷入局部极值的问题,采用小波变换将原问题分解在不同的尺度上进行迭代反演,并以大尺度搜索为起点,逐步缩小尺度,最终降至目标函数的原始尺度,同时通过界约束以增加解的稳定性。对理论模型和实际资料分别进行的叠前弹性波反演结果表明,所提方法能有效提高反演的稳定性及精度。

一种三分向地震台站慢度方位角校正方法的实现

方位角和慢度是表征地震信号的两个关键参数,在地震信号的识别、震相的关联和地震定位等多个方面都起着十分重要作用。三分向地震台站常用Jurkevics提出的偏振算法估计信号的慢度与方位角,在实际运行中,台站的方位角和慢度会出现一定的系统偏差。对此,文章提出了一种分层校正三分向地震台站方位角、慢度的方法,该方法根据每个三分向地震台站得出的慢度、方位角残差统计,首先校正全局的慢度、方位角估计,然后,在预定义的方位角和慢度格点空间调整校正。测试显示了台站慢度和方位角估计性能的提高。

基于慢度—时间相关的双源距全波列测井横波速度提取

横波速度是计算岩体剪切模量的一个重要参数,在工程地质勘察中,常利用全波列声波测井获取横波速度。由于干扰以及信号采集方式的限制,全波列测井中横波波形较为模糊或叠加在纵波、斯通利波波形之上,横波速度的拾取变得十分的困难。文中运用慢度—时间相关法方法对全波列声波测井进行研究,并提出可行的横波识别方式,获得了可靠的横波速度。

利用慢度曲面及偏振态研究六方晶系晶体的铁弹相变

通过慢度曲面上最大慢度来确定六方晶系振动模软化最突出的方向,根据振动模的偏振态确定软模本征矢,从而确定铁弹相变前后结构对称性的变化.