联合连续小波变换和脊波变换的面波衰减方法及应用

基于炮集地震记录面波的高振幅、低频率和低速度特性及其与反射波在小波域和脊波域中分布区域不同,提出了一种衰减强干扰面波的联合一维连续小波变换和脊波变换方法。首先根据面波的高振幅和低频率特性,利用一维连续小波变换的时频局部化性质,对强干扰面波进行衰减;然后利用脊波变换将地震记录变换到时间、尺度和射线参数的三维空间;最后在脊波域对剩余干扰进行衰减。合成记录和实际资料处理的应用表明该方法不仅可以较好地衰减地震记录中的干扰面波,而且可以保护有效信号的低频成分,为地震资料后续处理和分析提供更好的保证。

面波衰减处理中小波函数的选择方法

在讨论小波域面波衰减处理原理的基础上,总结出了在面波衰减处理中小波分解结果应具有良好分离性的要求,根据支集长度决定局部化特性,消失矩决定低频低波数分量的能量集中程度,分析出在面波衰减处理中应选取短支集长度、高消失矩及具有对称性的小波函数的原则,得出了Symmlet小波函数是最优小波的结论。并通过对实际地震资料和人工合成地震记录面波衰减处理结果中面波衰减程度以及对反射波影响程度的分析,验证了所提出的小波函数选取方法的正确性。

地震数据面波衰减性能定量评价

目前地震数据中面波衰减处理结果的评价还没有定量标准,仅通过观察对比面波衰减前后的地震剖面和频谱来进行主观、定性评价。在总结面波滤除处理性能要求的基础上,提出了地震记录中面波道和反射道的概念,分析了反射道数据误差和面波道数据自相关的性能特点,定义了面波衰减比作为评价面波衰减性能的客观定量指标。研究结果表明,所提出的以面波衰减比的平均值作为定量评价标准是有效的。

时频～炮检距域面波衰减方法及应用

面波以低频强能量为特征，数据处理中常用的面波衰减技术有：频率滤波、F—K滤波和速度滤波等。由于面波特殊的频散现象，使得上述方法的应用效果受到一定的影响。基于面波的特征随炮检距变化这一特点，提出一种时频～炮检距域面波衰减方法：①对单炮记录中的面波区域做Fourier变换或时频分析，了解面波频率随时间和炮检距的变化规律；②设计随炮检距变化的滤波器，并对地震数据进行处理；③采用减去法分析所去除的面波部份，迭代调整滤波器的参数；④确定最佳的随时间一炮检距变化压制面波参数，以保证在压制面波的同时，不损失反射波的低频信息。这些方法在点接收的高密度数据处理中经过应用，已达到了预期的效果。

丘陵地区面波衰减的两种革新方法

在地形多变的丘陵地区,地震资料的面波衰减成为一大难题。本文介绍的两种面波衰减革新方法是用不同标准组合方式对有效信号和噪声进行区分的。第1种称双重(视速度和极化)投影滤波,我们以美国南部丘陵地区合成记录证明了其噪声监测能力;第2种是综合利用视速度与不同时间和空间尺度的分解对传统FK滤波方法的改进,我们以加拿大丘陵地区单分量实际地震资料为例进行了说明。

基于频率衰减特性的面波压制方法

在地震资料常规处理过程中,通常在整个地震记录上进行高通滤波来消除低频面波,而很少考虑面波的频率衰减特性。这种方法的缺点在于压制面波的同时,地震记录上有效的低频信号也受到压制。为了克服常规压制面波方法的缺点,提出了一种新的衰减面波的处理方法:在地震记录上确定面波带,然后针对不同的炮检距选用不同的低切频在面波带里进行高通滤波。通过这样的处理,既可以保证面波的压制仅在面波带里进行,又可以较准确地确定不同炮检距的面波频率范围,从而有效地衰减了面波带里的面波能量,较好地保存了地震记录上的有效低频反射波成分。

基于地震子波支撑和Curvelet域稀疏约束的面波衰减方法

面波噪声衰减是地震数据处理流程中的重要一环,传统的面波衰减方法主要依靠面波与有效信号的几何特征差异,在变换域中将两者进行分离.受复杂近地表因素的影响,面波往往呈现非线性特征,并且在变换域中面波与有效信号存在部分重叠,这都导致面波噪声与有效信号难以彻底分离,消除面波的同时也损伤了有效信号.针对这一问题,本文综合利用Curvelet变换对地震数据的稀疏表征特性以及地震子波支撑来构建方程,通过Curvelet域稀疏约束来恢复压制面波时损失掉的有效信号.文中对该方法进行了模型试算和实际资料处理,处理结果表明:本文方法能够在一定程度上恢复损失的有效信号,提高了面波压制方法的保幅性.

基于小波分频与径向道变换的联合压制面波方法（英文）

面波是地震记录上严重的干扰波。基于小波变换的面波衰减方法考虑了面波频率低的特点,但是当有效信号和面波干扰存在频率重叠时,其压制效果不理想。径向道变换考虑了面波与有效信号视速度差异,有利于去噪,但是在去除面波的同时也会损害有效信号的低频分量。本文根据面波和有效信号在视速度以及小波域能量的差别,将小波变换的局部分析能力与径向道变换的去噪优势相结合,提出了基于小波分频与径向道变换的联合面波压制方法。首先应用小波变换,将地震记录分解为不同频段,对出现面波的频段作径向道变换,然后再作低切滤波处理,最后利用径向道反变换后的记录与其他频段的记录进行小波重构得到去除面波的记录。两种方法的联合使用提高了小波分频去除面波的能力,同时也较好的保护了有效信号。通过模型数据实验分析和实际资料数据处理的结果表明,本文提出的方法具有较强的去噪能力和良好的保幅性能。

高密点地震资料面波压制的自适应波束方法

在单点采集的地震记录上,面波能量非常强,有效信号淹没于其中,地震资料的信噪比较低。在常规地震资料处理中,通常采用相位匹配法和高通滤波法对面波进行压制,但存在面波去除不干净或损害有效低频反射波等问题,即使是F-K滤波和小波变换面波压制等改进方法也或多或少地存在同样的问题。为解决这一问题,提出了自适应波束面波压制方法。该方法利用有效反射波和面波在视速度上的差异,通过设计合理的代价函数,不断优化滤波器的权系数,可以在面波区有效衰减面波能量,保全有效反射波。对新疆亚肯北地区某测线高密度单点采集资料,利用自适应波束方法进行面波压制,取得了很好的效果,在去除面波的同时有效信号得到了保护,资料的信噪比得到了提高。

平稳小波变换在地震反射资料中面波压制的应用

提高地震信号的分辨率是地震勘探要解决的一项主要任务,而提高地震信号的信噪比是提高地震信号分辨率的先决条件。要提高地震资料的信噪比,需要去除地震资料中的相干噪声和随机噪声。本文介绍了平稳小波变换结合阈值压制面波干扰的方法,通过实际地震记录的处理证实了该方法的有效性。

中国大陆地壳上地幔S波品质因子三维层析成像

根据欧亚大陆及西太平洋地区 5 8个数字地震台站 2 86 1个长周期波形记录 ,从中挑选出符合条件的 2 2 3对经过中国大陆的双台路径记录 ,采用相匹配滤波和频率域维纳滤波相结合的方法 ,计算出双台之间的混合路径衰减系数 .对中国大陆区域进行网格划分 ,通过网格化反演得到中国大陆区域每个网格单元的纯路径衰减系数 .根据速度和密度模型 ,对每个网格单元进行深度反演 ,得到 10～ 35 0km的S波品质因子Qβ,进而得到整个中国大陆的S波品质因子分布 .结果显示 :研究区域的Qβ 横向和纵向变化非常显著 ,能够明显区分软流圈结构 ,各个大构造单元的Qβ 结构呈现出显著的变化 .这为解释中国大陆区域地球内部介质性质和探讨地球动力学提供了丰富的信息 .

利用面波研究云南地区壳幔S波品质因子结构

本文选取了云南和四川地区62个数字地震台站记录到的Rayleigh面波资料,使用相匹配滤波技术从记录中提取基阶面波信号.利用与震源处于同一大圆弧上的两台记录的基阶振型计算出台间Rayleigh面波衰减系数,其周期为10.40～80.64s,反演出两台之间0～200km深度范围内的S波品质因子.结果表明,云南地区地壳Q值在20～140之间,整体呈现出低Q背景,但其横向变化较为显著.大致以红河断裂为界,其西侧的大部分地区,地壳Q仅20左右,并延伸到120km深处,地壳Q这一分布特征与滇西大范围出露新生代火山岩、侵入岩分布相一致,暗示滇西地区地壳与上地幔正处于热活动的状态;小江断裂东侧的滇东块体,南部地区地壳Q为140,北部地壳Q仅为20,并延伸到深度120km.另外,滇中块体上的渡口-楚雄一带,地壳上地幔Q值为60～100,呈现出高Q特征,表明地壳物质是坚硬的,这是由于印度板块-欧亚板块的缝合,使该区由裂谷期的拉伸反转为造山期的挤压,导致地壳裂隙闭合,随着时间的流逝,孔隙流体逐渐消失,于是形成了地壳高速层和地表低热流值.云南地区地壳Q值在低背景下呈现出了明显的块体分布特征,这一分布特征与地表热流值分布相一致.红河断裂、小江断裂既是构造分界线,同时也是地壳高、低Q的分界线,产生低Q值的原因可能是大震破裂造成介质破碎,热物质沿深大断裂带上涌的结果.

三维过渡带地震资料处理难点与对策

沙特BERRI三维过渡带地表条件复杂,野外采集的资料观测系统可变性大,给资料处理带来很大难度。针对这些特点,探讨了地震资料处理中的难点,提出了相应的技术和措施。通过垂直叠加,提高了复杂过渡带三维资料单炮与叠加剖面的能量和信噪比;根据点坐标唯一性的原理,重新定义道头字对其数据体与接收道进行排序,消除了无序对数据处理的影响;在变观测系统情况下,进行子炮观测系统与垂直叠加炮集观测系统的检查,有效确保质量控制;在完成垂直叠加的情况下,选择合适的处理流程与参数,消除了面波干扰;通过叠后反褶积,一定程度上压制了多次波,提高了资料信噪比。

基于CUDA技术与GCV准则的小波变换压制地震面波的研究

压制噪声的同时能够最大程度的保留有效信号是滤波处理过程中的难点.在对地震记录频谱进行分析的基础上,认为基于GCV准则的离散小波变换自适应阈值萎缩方法可以有效分离地震记录在低频区的有效信号和面波噪声.通过该方法滤波处理,有效压制了地震记录的面波噪声,使得地震记录的信噪比得到大幅度提高.且自适应阈值处理降低了人工数据处理对地震记录造成的主观偏差,使得处理结果更为精确可靠.在前述方法研究的基础上,进一步分析讨论了地震信号小波变换滤波算法的GPU/CPU协同计算模式,并将其应用于实际地震记录的滤波处理.通过对比单独使用CPU计算和GPU/CPU协同计算模式的时间花销,后者计算效率得到显著提升,整体加速比最高达到了22倍.

叠前常规去噪处理技术研究

在地震数据处理过程中,“三高”的地震资料处理原则至关重要,可为后续地震资料解释以及油气储层的预测提供可靠依据和重要保障.所谓“三高”即高信噪比、高保真和高分辨率.其中,地震数据去噪部分成为地震数据处理的首要任务.对于地震资料去噪方面,前人已经做了大量的工作,尤其是关于叠后资料的去噪已经有了很多成熟方法.以自适应面波衰减、三维相干噪音压制以及异常振幅压制的常规去噪技术,针对地震资料叠前去噪常规技术方法进行探讨与研究.

基于单只检波器接收的地震资料高精度成像在水平井部署中的应用

松辽盆地北部扶余油层发育典型的致密砂岩油储层,需要通过水平井提产增效,提高动用率.但由于该区扶余油层单砂体薄、横向变化快、纵向上多层叠置,地震响应特征异常复杂,给水平井位部署带来了很大困扰.基于单只检波器接收的地震资料能很好的解决这个问题,但其频带具有"宽进宽出"的特点,除了精确记录有效反射波信号外,也完整保留了其他各种干扰波波场信息,采集地震资料信噪比较低.本文采用LNS面波衰减技术消除单只检波器接收地震资料中的面波噪声干扰,利用结合稳相的补偿介质吸收的叠前时间偏移方法压制偏移过程中的补偿噪声,拓宽成像资料频带23 Hz、处理成果成像精度得到明显提高,河道砂体识别准确,在YL工区部署的水平井已钻井都见到了非常好的效果,提高了钻井成功率.

地震数据低频信号保护与拓频方法研究

地震数据低频信号在地震勘探中有重要意义,低频信号能够提高分辨率与成像精度、改善反演质量,甚至用于油气检测,需对其进行有效保护与拓展.本文从地震数据中已存在低频的保护和缺失低频的拓展两方面出发,提出了基于图像特征转换的SVD自适应面波减去方法和基于压缩感知理论的低频拓展方法.经理论分析及实际资料验证,基于图像特征转换的SVD自适应面波减去方法能在降低对数据中低频信号损伤情况下有效压制面波,实现对有效低频信号的保护;基于压缩感知理论的低频拓展方法能够对损失掉的低频信号进行有效拓展,提高地震数据品质.在地震资料处理过程中应用低频信号的保护与拓展方法,能够为后续的全波形反演、叠前反演及精细解释工作提供包含丰富低频信号的数据体.