用小波变换提高地震资料的分辨率

小波变换具有时－频域局域化好的特性。利用小波变换的优良性质提出了一种地震资料高分辨率处理方法、该方法首先对地震信号进行小波分解,再对小波分尺度信号进行合理的频率补偿,最后将频率补偿后的小波分尺度信号进行小波反变换,得到高分辨率地震信号。理论模型试算和实际地震资料处理结果证明了该方法的正确性和有效性。     

地震资料的Lipschitz指数计算方法及其应用

地下地层岩性的变化使得采集到的地震信号具有不规则性即奇异性.这种奇异性通过Lipschitz指数值的大小来定量表示.小波变换在时域和频域具有局部化能力,是分析地震信号奇异性的有利工具,为Lipschitz指数计算提供了思路.讨论了带有阻尼因子的Modet小波在时频域分辨率可调节的特性,分析了利用其进行Lipschitz指数计算的方法,通过该方法能够准确获得地震信号中的奇点位置和奇异性强度.对地震资料处理后得到Lipschitz指数数据体,将其应用于地震地层层序边界及断层识别中,取得了较好的效果.     

地震信号的多尺度频率与吸收属性

利用小波函数具有良好的时间域与频率域局部化特征, 在不同尺度下, 对地震数据进行小波变换, 能够有效地提取地震信号的时间-频率分布特征。基于小波理论, 对Aki & Richards(1980)给出的地震波振幅公式进行连续小波变换, 推导出地震波传播时间、频率与吸收系数之间的关系。进而, 计算出地震信号的吸收属性, 有效凸显地震信号主频低、高频缺失严重、反射弱、反射空白、反射杂乱、波形肥胖等含油气响应特征。含烃储集层对高频成份具有特殊的响应, 并时常伴随有强烈的地震波振幅、能量与频率吸收衰减, 在不同尺度下计算地震波的主频、吸收系数能够有效地反映地震波的频移与吸收衰减特征, 有利于岩性识别、油气预测及综合解释。将该方法运用到川西坳陷深层须家河组致密碎屑岩含气性预测中, 预测的异常区块与区内测井结果吻合良好。     

用过采样小波变换提高地震资料分辨率

小波分析具有时频局部化优点 ,被誉为“数学显微镜”。讨论了利用小波变换提高地震资料分辨率 ,在阐述小波原理的基础上 ,给出小波分频带能量合理补偿提高分辨率的方法。考虑到快速小波变换分解尺度数目与信号样点数有关 ,借鉴通讯系统中的过采样技术 ,提出过采样小波变换提高地震资料分辨率方法。实际资料试算表明 ,过采样小波变换方法可以有效提高地震资料分辨率 ,是对小波变换方法的扩展。     

小波谱白化方法提高地震资料的分辨率

小波变换具有分析性质好和时一频局域化好的特性,而谱白化方法是高分辩处理中一种有效的频率补偿手段。本文利用它们各自的优点,使二者有机结合起来,提出了一种地震资料高分辩处理方法。该方法首先对地震信号进行小波分解,再利用谱白化方法对小波分尺度信号进行合理的频率补偿,最后将频率补偿后的小波分尺度信号进行小波反变换,得到高分辨地震信号。理论模型试算和实际地震资料处理结果证明了该方法的正确和有效性。     

基于谐波分解恢复弱势信号的高分辨率处理技术

地震资料高分辨率处理是预测薄储集层的有效手段,高分辨率处理的主要目的是有效恢复地震高、低频信息和拓宽频带,同时保持资料的信噪比和保真度。基于谐波分解恢复弱势信号的高分辨率处理技术,以压缩小波变换为基础,根据信号谐波分量对地震高、低频弱势信号进行恢复。首先,基于有效频带内的地震信号,采用压缩小波变换将其分解为各基频信号,然后计算各基频信号的高次谐波与低次谐波,将计算出的高次谐波与低次谐波加入小波变换系数中,最后进行小波逆变换,即可恢复高、低频弱势信号。在实现过程中,仅仅在有效频带内估算基频信号,能较好地保持信号的信噪比。地震信号的小波变换系数与地层反射系数具有一致性,因此该技术具有较高的保真度,可以较好保持相对振幅关系。实际应用表明,在保持资料信噪比的同时,该技术能大幅拓宽地震资料的频带,处理后的地震剖面断点更清楚,分辨能力改善明显,能较好地识别6 000 m以深约40 m的薄储集层。     

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。     

基于时频分析的地层吸收系数计算方法

时频分析方法是傅立叶变换及分析的发展,是地震信号处理的重要分析工具,其方法很多、应用广泛。重点介绍基于多种小波基的时频分析方法及S变换与广义S变换方法的时频分析方法,并应用于计算地层吸收系数,其结果优于常规的FFT方法,具有较高的分辨率。     

基于连续小波变换的时频域地震波能量衰减补偿

为提高地震资料的分辨率,对地层吸收衰减进行补偿是地震资料处理的一项重要内容。大地滤波算子是时间、频率和品质因子的函数,因此也可以在时频域内进行衰减补偿。相对于固定时窗的短时傅里叶变换(STFT)和Gabor变换,小波变换对于处理非平稳地震信号具有更好的局部时频分析能力。利用基于一维连续小波变换的时频分析方法(time-frequency continuous wavelet transform,TFCWT)和基于Kolsky衰减模型的大地滤波算子,在时频域内实现了地震波能量的衰减补偿。理论模型和实际资料试算结果表明,相较于小波域(时间-尺度域)内的衰减补偿方法,基于一维连续小波变换的时频域地震波能量补偿方法能够更好地补偿深层衰减地震信号,提高地震资料的分辨率。     

小波分析及其在时变滤波和信号分离中的应用

利用小波变换具有的多时频分辨率特性，对地震勘探和测井信号这类非平衡信号进行分析，可以充分利用信号的时间－频率特性。文中介绍了小波变换的基本概念及其在地震勘探信号的时变滤波和声波全波列测井信号的信号分离中的应用，实例表明，小波变换在地球物理信号中具有广阔的应用前景。图５参７     

利用小波参数检测砂体分布

由于砂体储层对地震反射信号产生时间和频率的影响，而小波变换正好能反映信号的时间及频率成分，所以本文利用小波变换分析了地震记录的时频特征。鉴于小波变换对信号具有局部分析能力，并能提供多尺度的小波系数，因而小波变换能更精细地用于储层预测。通过理论模型试验进一步论述了小波系数可以作为信号时频特征的量度，提出了将地震信号的小波参数作为一类新的地震属性即小波属性。在实践中可得到目的层小波属性图，了解目的层反射特征的横向变化，检测储层分布。本文认为，小波属性可以像其他地震属性参数一样，用于多属性分析。     

小波变换用于地震测井信号的多分辨率分析

本文讨论了短时窗傅里叶变换时频分辨率的缺点，介绍了小波变换的基本概念及多分辨率分析方法，然后和小波变换的多分辨率特性对地震和测井信号进行了时频分析和处理，实验结果表明，小波变换的多分率分析对于分析处理具有时变谱特性的非平稳信号是一种新的有效方法。     

频率域储层预测技术研究

地震信号在频率域和时间域表现出不同的特征，利用频率域的地震信号，可以更好地进行储层预测。利用傅立叶变换和小波变换等数学工具，研究了地震数据在频率域的特征，开发出了小波域时频分析技术、分频地震相技术、频谱相关技术、频谱分解储层成像技术等多种频率域储层预测技术，将这些技术在实际地震资料中进行了应用，取得了较好的效果。     

应用同步挤压小波变换去除面波

同步挤压小波变换(SWT)是一种新的连续可逆时频分析方法,具有较高的时间和频率分辨率,利用该变换可去除地震资料中的面波。将时间域地震记录变换到时频域,在时频域准确识别面波区域并切除,再将切除面波后时频域信号反变换到时间域,就得到去除了面波的地震记录。理论模型合成数据和实测资料的处理结果表明:该变换可以有效去除面波而不损失有效反射波,且效果优于连续小波变换、S变换和f-k滤波等方法。     

最优化广义S变换及其在油气检测中的应用

通过测井数据标准化,岩心资料的选取与处理,计算出流体流动单元指标FZI。将研究区内的储层划分成3类流动单元,并建立了孔隙度、渗透率等测井解释模型。采用分流动单元进行储层渗透率解释方法,渗透率的解释精度明显得到了提高。通过建立反映测井信息与流动单元内在联系的样本集,实现了储层参数由取心井到非取心井的最佳定量求取,根据不同的流动单元,应用不同的解释模型,较精确地计算出渗透率值。从该技术在研究区内77口井的应用效果看,能够正确揭示储层参数的平面变化规律,指导剩余油研究及开发调整方案编制。     

地震信号线性与非线性时频分析方法对比

基于模拟信号与实际数据，系统分析了地震勘探领域目前流行的多种类时频分析方法的时频分辨率、计算效率和抗噪性能。模拟信号分析表明：线性方法的时频聚集性普遍较低，但计算效率很高，且不受交叉项干扰，其中连续小波变换法抗噪性较强；非线性方法时频聚集性较高，但计算效率普遍低于线性方法，抗噪性能方面平滑伪Wigner-Ville分布法和广义线性调频小波变换法相对稳健。因此，低信噪比情况下宜采用线性方法，信噪比较高时非线性方法时频分辨率更高，可识别薄层，亦有助于揭示地质体空间展布等潜在信息。实际地震资料的短时Fourier变换、连续小波变换、平滑伪Wigner-Ville分布和广义线性调频小波变换法处理结果表明：与线性方法相比，稳健的非线性时频方法可以更细致地刻画储层顶、底反射界面和沉积相带展布等特征。     

Morlet小波分频处理在提高地震资料分辨率中的应用

利用常规方法对地震资料进行处理，其频带受原始地震资料频带的制约，通常不能满足精细储层预测和描述的需要，为此，提出了一种Morlet小波变换分析方法来提高地震资料的分辨率。该方法具有良好的时频局部化性质而优于传统的傅里叶分析方法。Morlet小波变换分析作为叠后地震资料分频方法更适应于地震频谱分析。首先利用Morlet小波变换建立恰当的小波滤波器组，然后对地震信号做相应频谱分析，分别对单道数据及实际资料进行处理，得到了不同尺度的地震资料，最后对处理结果进行了分频反演。最终结果表明，用Morlet小波变换分析处理后的地震资料，其品质得到了明显的改善，处理后的剖面同相轴变细，频带变宽，分辨率得到了提高。     

小波变换回波提取在可控震源地震信号处理中的应用

在传统的可控震源地震信号处理中,通常用相关算法和反褶积算法把各地震道采集的原始数据转换成地震剖面,然而它们的效果受环境噪声的干扰明显。本文采用一种基于小波变换的时频互相关(TFCC)算法,能从可控震源地震数据中检测回波并估计其时间延迟。在该算法中,首先对道数据和扫频源信号进行小波变换,得到其时频表示,然后对其时频表示进行互相关。在时频互相关的计算结果中,回波被转变成时频相关子波,同时原始道数据被转变成地层剖面。用TFCC算法和相关算法来处理相同的实际可控震源地震数据,显示前者能更好地压制噪声,并能清晰地检测到微弱回波信号。