地震勘探仪器中频谱整形滤波器的理论研究

导致地震勘探分辨率降低的首要因素是地层对高频信号的吸收作用，其次是仪器的瞬时动态范围小和等效噪声大。该文从理论上论述频谱整形滤波器（ＳＳＦ）在高分辨率地震勘探中的作用，阐述了ＳＳＦ可以弥补地层对高频信号的吸收，降低仪器相对于高频信号的等效输入噪声，扩大仪器的瞬时动态范围和系统动态范围，同时，对ＳＹＳＴＥＭ－ＯＮＥ（ＴＷＯ）仪器的ＳＳＦ进行深入的理论分析，指出了高频提升量，高频提升速度和频率提升范围     

地震数据采集系统中频谱均衡滤波器的理论设计

地层的高频吸收衰减效应是导致地震勘探分辨率不高的主要原因，在高分辨率野外地震数据系统中，频谱均衡滤波器所设置的重要部件。文章以频谱均衡滤波器的原理和地层吸收衰减特性为基础，用计算机模拟的方法研究地层吸收衰减使分辨率降低的程度和频谱均衡滤波器对分辨率的补偿效果，给出了较好的频谱均衡滤波器的设计方案。     

地震数据采集系统中频谱均衡技术的应用及改进

地层的高频吸收衰减效应是导致地震勘探分辨率不高的主要原因之一，在高分辨率野外地震数据采集系统中，频谱均衡滤波器是所设置的重要部件，本文以频谱均衡滤波器的原理和地层吸收衰减特性为基础，用计算机模拟的方法研究地层吸收衰减使分辨率降低的程度和频谱均衡滤波器对分辨率的补偿效果，对目前仪器中采用的频谱均衡技术提出了改进意见。     

利用微测井资料补偿地震数据的高频成分

沙漠地区低降速带沙层是导致地震信号高频成分严重衰减的主要原因。为此可利用微测井直达波资料，采用最佳维纳滤波方法，求出不同厚度低降速带地层的吸收补偿反滤波器来补偿地震数据的高频成分。文中简要介绍了吸收补偿反滤波器的原理，并应用吸收补偿反滤波器对常规叠加数据进行处理。处理前、后资料的对比表明，经吸收补偿处理的频谱能显著拓宽叠加数据目的层的优势信噪比带宽，增加高频成分的相对能量，提高叠加剖面的分辨率。此种吸收补偿处理还可以保护低频成分。用此方法补偿地震信号的高频衰减要比反Q滤波法效果好。     

西部大沙漠区近地表地震波衰减及高频补偿技术研究

 大沙漠区近地表巨厚沙层是导致地震波高频成分严重衰减、地震分辨率降低的根本原因。针对这一问题，采用常规微测井方法进行高频补偿，往往难以奏效。为此，本文利用大炮震源微测井数据，分析了大沙漠区近地表地震波的衰减规律，采用近地表高频补偿方法，较好地补偿了近地表巨厚沙层对地震波的吸收和衰减，克服了常规微测井数据的不足。补偿后的地震数据的优势信噪比频带宽度较补偿前明显拓宽，东河砂岩尖灭点更加清晰，提高了岩性勘探的分辨率。     

种改进的广义S变换

 在地震波传播过程中,各种频率成分都要经受地层的吸收衰减,高频较低频而言衰减速度更快,因而导致地震记录主频偏低。目前比较流行的时频分析方法,一般都是在低频段获得较高的频率分辨率,在高频段获得较高的时间分辨率。然而高频成分的变化对地层吸收衰减特性更为敏感,因此时频分析时高频成分应具有更高的频率分辨率。本文提出一种改进的广义S变换新方法,更能满足吸收衰减分析需要,并首次实现了无能量损失的广义S反变换。实际资料应用结果表明,此法能很好地补偿吸收衰减损失的地震波能量和频率,是一种具有较高保真度的时频分析方法。     

基于广义S变换的吸收衰减补偿方法

探讨了利用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换，进行吸收衰减补偿的方法。对短时Fourier变换、连续小波变换、S变换和广义S变换进行了分析和比较，给出了基于广义S变换的吸收衰减补偿方法。该方法的实现步骤是：①用广义s变换对高信噪比的叠加地震信号逐道进行时频分析；②在每个时间点，根据地层吸收特点提取各个频率的能量吸收衰减因子；③用加权方法对每个时间所对应的各个频率的广义S变换系数进行补偿，使各个频率在不同时间的能量相同；④将所有时间各个频率加权补偿的结果重构回地震记录，实现对地层吸收的补偿。模拟结果表明，广义S变换时频分析方法能够提高信号时频分布的分辨率。对实际二维地震数据的试算结果表明，基于广义S变换的吸收衰减补偿方法能较好地对地层吸收进行补偿，提高地震资料的分辨率，改善地震资料的品质。     

可控震源非线性扫描在高分辨率地震采集中的应用

可控震源的扫描信号可以控制，对环境破坏较小，特别适合炸药震源禁区的地震数据采集。扫描信号的理论基础是线性信号，但是地下介质对地震波的吸收衰减是非线性的，因此线性扫描不能对高频衰减进行补偿，降低了信号的信噪比，由此发展了非线性扫描技术。非线性扫描技术的扫描速率不再是常数，通过在高频段合理增加扫描时间来实现对高频衰减的补偿，达到提高地震分辨率的目的。在哈萨克斯坦S区的高分辨率地震数据采集中，采用非线性扫描技术，通过对扫描参数的优选，对高频能量进行了有效补偿，取得了较好的效果，实现了高分辨率地震数据采集。     

高分辨率地震采集系统中的频谱均衡滤波器设计

 本文用地震纵波速度表示地层吸收衰减特性，建立视等厚层状吸收介质模型，给出频谱均衡滤波器的数学模型和设计框图。选择主频为200Hz的雷克子波，对理想、实际和均衡滤波后的地震反射数据进行计算机正演模拟分析。结果表明，所设计的频谱均衡滤波器能够对弱的高频信号进行有效补偿，使分辨率的提高效果明显。由浅层到深层（时间从0.5～3.0s），实际地震反射的垂向分辨厚度为7.4～45.7m，均衡滤波以后垂向分辨厚度为3.6～17.4m，相对地层吸收衰减分辨率提高百分比为82.6%～75.9%，这对高分辨率地震数据采集和研发新一代地震仪具有指导意义。     

大地对地震信号的吸收衰减规律研究

由于大地对地震信号有强烈的吸收衰减作用，地震信号在地下的传播会造成地震记录波形的严重失真，因此在地震资料采集的过程中，要根据地层对地震信号的吸收衰减规律和地震地质条件的特点，采取相应的技术措施来补偿有效信号的能量，以提高地震资料的信噪比和分辨率。本文针对松辽盆地北部大庆长垣以东地区的实际情况，讨论了建立大地对地震信号吸收衰减模型的方法，分析研究了其吸收衰减规律。