基于改进的频率域拉冬变换衰减多次波方法

在叠前深度偏移提取的角度域共成像道集中可以对多次波进行衰减,对于给定一个准确偏移速度模型,多次波和一次波具有不同的角度域时差,根据这一特征,实现一次波和多次波的分离。本文在提取的角度域共成像道集中,应用改进的频率域拉冬变换,分离一次波和多次波,由于每个角度域共成像道集皆包含复杂的三维地震波场传播效应,所以该方法具有处理三维地震资料和复杂地下构造的能力。相比于波动理论衰减多次波和传统拉冬变换衰减多次波方法,该方法在提高效率的同时,保证了衰减多次波的准确性。     

基于共散射点道集的多次波压制方法研究

多次波压制是地震数据处理中的重要环节。一种常用的多次波压制方法是根据一次波和多次波在成像空间的曲率差异并借助Radon变换进行分离和压制。成像空间既可以是叠前时间域也可以是叠前深度域。考虑到对复杂介质的适应性以及叠前处理对计算效率的要求,提出基于共散射点(CSP)道集的高分辨率Radon变换多次波压制方法。该方法只需要一个简单的初始速度场,就可将常规共中心点道集(CMP)映射到覆盖次数更高、炮检距覆盖范围更广的共散射点道集,然后在该道集上应用高分辨率双曲Radon变换,可较好地分离一次波和多次波。相对于以水平层状介质为假设条件的CMP道集,CSP道集更适应复杂地质构造,且时距关系满足双曲规律。模型和实际资料测试结果表明,该方法可以较好地实现速度谱能量团的聚焦,有利于较复杂地质条件下的多次波压制。     

鄂南黄土塬探区多次波压制技术

在鄂尔多斯南部黄土塬探区的煤层发育区,存在较强的层间多次波干扰,多次波与主要目的层反射波发生严重干涉,使目的层反射的波组特征发生改变,给地震资料的使用带来困难。由于煤层厚度及发育层数的不同,层间多次波呈现出了多周期、短周期的特点,给其消除工作带来很大困难,单独使用某一种压制手段很难有效消除层间多次波干扰。因此,在实践过程中研究应用了以拉东变换和模型道减去法为主、配合内切除叠加和叠后预测反褶积的组合压制手段,取得了较好的压制效果。     

基于散射成像的多次波衰减

为解决地震数据处理中的多次波问题，研究了散射成像衰减多次波方法，分析了该方法的基本原理、实现步骤以及实际应用效果。散射成像方法主要是根据散射波的波场特征及散射理论，利用共散射点的等效偏移距道集对地下地质体进行偏移成像。基于共散射点道集（CSP）成像时，每炮利用了多道信息，而在CSP道集中，仅入射角等于反射角的少数道含有多次波，因此，散射成像具有衰减多次波的特性。实际应用表明，该方法在衰减多次波方面效果明显。     

分级多域迭代组合压制多次波技术

在苏丹3/7区块的地震资料处理压制多次波过程中,过去存在压制多次波不足或者损伤有效信号的问题,这些问题可用分级多域迭代组合去噪技术解决:①根据多次波的周期性先用预测反褶积压制近偏移距的周期性多次波;②用Radon变换分别在炮域、检波点域和CMP域压制远偏移距的多次波;③在CRP道集上用高精度Radon变换压制剩余的多次波。通过应用上述技术,很好地压制了研究区块较发育的多次波,从而使处理成果品质有了较大改善,获得了多次波压制好、信噪比高的地震资料,为总结该区块潜山地区油气成藏规律,识别油气聚集带提供了可靠资料。     

应用拉冬变换压制多次反射波

本文讨论了应用变型的拉冬变换压制多次波的问题。这种变换不同于经典的拉冬变换,它的积分曲面是双曲面而不是平面。从计算费用看,这个特定双曲面等价于抛物面,但是由此可从一次反射中更精确地识别出多次波。正变换是根据地震波至旅行时差的差别分离地震波至。我们只需对部分数据进行反变换就可使多次波得到压制。从文中所给的例子可见,叠前和叠后地震剖面上多次波被有效地削弱了。     

三维表面多次波压制方法

地震数据处理中二维情况下的表面多次波压制(SRME)算法已很成熟;但在三维情况下,当地下地层在横测线方向存在一定倾角时,利用二维SRME算法进行多次波预测存在一定误差,且通过自适应相减无法弥补所预测多次波模型的误差,因此开发了三维SRME算法。由于地震数据采集的限制,三维情形下震源和检波器在横测线方向分布过于稀疏,直接将二维SRME算法拓展到三维无法准确预测多次波。本文假定三维情况下每道记录对应的多次波贡献道集是一个双曲线形态,通过对对应多次波贡献道集进行稀疏反演,实现了三维情况下多次波的预测。模拟三维数据的处理结果验证了方法的可行性与有效性。     

各向异性高分辨率Radon变换压制多次波

针对VTI介质和海洋大炮检距地震数据反射波同相轴不能严格满足双曲时距关系,一次波和多次波能量在Radon域中聚焦性较差,多次波的压制效果不理想的问题,通过在双曲Radon变换积分路径中引入各向异性参数η,描述VTI介质和海洋大炮检距地震数据的时距曲线关系,在Radon域中有效聚焦一次波和多次波能量。同时,引入基于共轭导向梯度(CGG)算法的各向异性高分辨率Radon变换,基于L₁范数对模型空间进行稀疏约束,提高Radon变换的分辨率。模型数据和海上大炮检距实际资料测试表明,该方法能够很好地压制多次波。     

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率-波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。     

弹性波逆时偏移的角度域共成像点道集提取方法

对于多分量地震勘探,由于介质中纵、横波的耦合作用,多波角道集存在能量串扰和低波数噪声干扰等问题。针对横波Poynting矢量构建过程中存在的应力串扰问题,基于解耦延拓方程及伪横波应力构建方法,对质点振动速度和应力进行解耦,实现了无能量串扰的纵波和横波Poynting矢量构建;在基于Poynting矢量提取PP波反射角和PS波反射角的基础上,提出了基于弹性逆时偏移的PP波和PS波角道集提取方法;针对PP波角度域共成像点道集存在的低波数噪声干扰问题,提出了角度域共成像点道集的角度衰减叠加策略,提高了偏移成像精度。应用模型数据验证了方法的正确性。     

浅水多次波的联合衰减技术在渤海海域LD地区的应用

针对渤海海域LD地区浅水多次波发育的特点,提出了一整套完整的浅水多次波联合衰减技术。首先使用浅水去多次波(SWD)技术来去除大部分与海底相关的短周期多次波;对于剩余的与水面相关的长周期多次波采用了二维表面多次波压制(SRME)技术进行了有效去除;三维面元均化后进行Radon域去多次波处理;最后在叠前时间偏移后的共成像道集内用高精度Radon变换对多次波进行衰减。该方法通过对SWD技术和传统的去多次波技术合理的结合,达到了衰减多次波的目的。对渤海地区实际海洋地震资料处理表明:所提出的方法能够有效地衰减浅水多次波,浅水多次波联合衰减处理流程具有快速、简介的特点,同时处理后的地震资料保幅性较好。     

相似系数阈值滤波的数据驱动控制束偏移

高斯束偏移不仅具有接近波动方程偏移的精度,而且具有Kirchhoff偏移灵活、高效的特点。然而当实际地震采集数据中含有较强噪声时,易产生偏移假象而影响成像质量。为此,在传统高斯束偏移的基础上,根据有效信号和干扰信号在τ-p域中的相干性差异,发展了一种基于相似系数阈值滤波的数据驱动控制束偏移方法。采用数据驱动策略,在高斯束偏移成像过程中,先计算τ-p道集的相似系数,再通过设定相似系数阈值控制干扰信号,从而降低偏移剖面中的随机噪声;控制束偏移可以直接提取角度域共成像点道集,无需复杂的角度映射变换且具有更高信噪比。模型测试及实际资料处理结果表明：对于低信噪比数据,控制束偏移剖面的信噪比明显高于常规高斯束偏移,但会损失相对振幅的可靠性;尽管控制束偏移在τ-p道集的滤波过程增加了一定的计算量,但总体与常规高斯束偏移方法的计算效率相当;相似系数阈值参数选取十分关键,阈值较小时偏移噪声较强,但过大阈值也可能压制部分有效信息或产生偏移假象,选取合适的阈值参数才能得到较理想的偏移剖面。     

白云凹陷陆架—陆坡区多次波压制技术

白云凹陷位于中国南海北部陆架—陆坡区,由于水深变化剧烈,目标区地震资料中发育的表面多次波周期变化大,较难压制。传统的预测反褶积、SRME、Radon技术及其组合,压制这种水深变化剧烈的多次波效果不佳。为此,对近年发展的一种浅水表面多次波压制技术即确定性水层多次波压制技术DWD进行了研究,提出将其与SRME和Radon传统方法联合的多次波压制思路。DWD方法是先从水速动校后的最小炮检距的自相关剖面上拾取水底双程反射时间,然后在近道外推后将t-x域地震数据变换到τ-p域,再在τ-p域通过波场外推预测出多次波模型,最后与原始数据进行自适应匹配相减压制多次波。处理结果表明,DWD+SRME+Radon方法组合能有效地压制白云凹陷目标区多次波。与原处理剖面相比,此次处理后的成果剖面品质明显提高,降低了解释风险;同时,用此次处理得到的偏移道集进行叠前波阻抗反演,结果较好地刻画了目标砂体的特征和边界。     

基于Gabor变换自适应噪声衰减

地震记录往往受高能噪声的影响使有效信号淹没在噪声中,使地震资料的信噪比降低。针对高能噪声（尖脉冲、面波和声波等）的特点,提出了利用Gabor变换将地震数据变换到时间-频率域中,在三维空间（时间-空间-频率）对信号进行刻画,然后在局部范围内对数据进行处理的方法。实际资料处理表明该方法能有效衰减高能噪声并保护有效波。     

基于变分模态分解的地震随机噪声压制方法

针对经验模态分解（EMD）方法中递归迭代式筛选过程耗时过长、分解精度不高等问题,提出了基于频率域内全局自适应的变分模态分解（VMD）的地震随机噪声压制方法。与EMD类方法的迭代筛选模式不同,VMD方法的分解过程可转换至变分泛函最优求解过程,以每个带限窄带（BIMF）分量的估计带宽之和最小为约束,通过增广Lagrange目标函数将变分问题由约束性变为非约束性,采用交替方向乘子（ADMM）算法寻求变分泛函的最优解达到信号自适应分解的目的。ADMM中频率中心及带宽交替更新对偶上升,使两者同时达到最优趋势,并生成所有BIMF分量,具有更高的时间效率。同时,各模态分量在频谱上均具有带限特性,可实现信号频带的高分辨率、自适应剖分。实验结果表明,基于VMD的地震随机噪声压制方法具有优异噪声压制、幅值保持性能的同时,还具备较高的计算效率,可满足高维大尺度地震数据的处理要求。