地震逆散射波场和算子的谱分解

本文对地震逆散射的研究,旨在于为抑制层间多次波和地震波场多重散射对一次反射干扰效应提供理论依据.这对薄互层地层滤波的高频恢复、保幅弹性反演、衍射地震勘探及海洋地震勘探中的干扰消除皆具重要意义.本文基于上下行波分解及弹性波互易定理,导出横向变速介质条件下线性预测算子的表达式和反射数据的广义谱分解方程.文中先由上覆地层广义反射透射矩阵的元素定义线性预测算子,并将其表示成一系列单程波算子的线性组合,之后将横向变速介质条件下线性预测方程表达为反射数据与线性预测算子及其逆的乘积.对该方程的求解可获得上覆地层的线性预测算子,从而可借以求出相应的反射透射算子.本文先将水平层状介质条件下垂直入射的一维线性预测方程推广到斜入射的情况,以此为参照,导出横向非均匀介质条件下反射数据的地震逆散射广义谱分解方程.文中也揭示了单程波地震逆散射算子、反射透射算子的性态.本文还针对水平层状介质条件,给出斜入射的数值结果.

基于地震干涉法的可控震源黑三角噪声压制技术及应用

沙漠区可控震源资料通常存在严重的高能量黑三角噪声,应用常规的转换域滤波或基于Born近似的迭代反演预测-消除方法进行去噪时,效果不理想。利用新疆某工区可控震源资料,定性分析了黑三角噪声的形成机理,主要由散射面波和可控震源与地表之间的谐振形成。针对黑三角区内的散射面波消除问题,基于炮-检地震干涉及模式的匹配相减方法,研发了可控震源散射面波干涉预测与匹配相减技术,其特点是实测地震资料驱动,无需速度模型;同时,将该技术与用于压制如谐振等不规则强噪声的异常噪声压制技术相结合,形成了可控震源黑三角综合去噪方法技术。以新疆某工区可控震源地震资料为测试资料,对比了该综合去噪技术与某商业软件的应用结果,表明该综合去噪技术能有效消除黑三角区内的强能量噪声,尤其是有效压制了散射面波,显著改善了叠前时间偏移结果,进而恢复地层真实反射特征,断裂和断溶体成像效果优于某商业软件。

“黑三角”噪声特征分析及压制

陆上地震勘探可控震源采集的单炮道集中,“黑三角”噪声在三维情形下分布于以炮点位置为顶点的锥形体内,其特征复杂且多变,因而严重降低了地震数据的信噪比和成像结果的质量。为此,首先分析了以瑞雷型面波及其强散射波为主的“黑三角”噪声特征,提出了“黑三角”噪声压制方案,发展出了数据自适应压制方法。关键步骤包括:显式或隐式地划分出“黑三角”噪声区域,基于划分区域的最大视速度对数据进行线性动校正(LMO),对数据局部取窗(时间空间窗),分频进行稳健主成分分析(robust principal component analysis,RPCA)以提取线性信号,利用统计滤波器消除异常幅值噪声。实际数据的处理结果表明,该技术方案可以较好地压制面波,保留有效信号。