相位校正S域反褶积方法及应用

反Q滤波和时频（S）域反褶积都可以提高衰减地震记录的分辨率。通常指数增益导致反Q过程不稳定;而时频域反褶积虽然可以很好地适应地震记录的非平稳性,但只能去除子波振幅谱的影响,无法准确提取子波相位谱,从而影响反褶积结果。为此,引入反Q滤波的相位校正方法,使衰减地震记录零相位化,优化反褶积的基础条件;再通过改进的广义S变换在S域实现反褶积,达到高分辨处理的目的。模型数据测试和辽西实际数据应用的结果均表明,相位校正S域反褶积能得到更准确的结果,是识别薄互层和刻画地层尖灭点的有效方法。     

基于纯相位滤波器的子波相位校正方法研究

针对子波相位提取不准确影响反褶积后地震剖面分辨率的问题,提出了一种基于纯相位滤波器的子波相位校正方法来校正子波残余相位,以提高反褶积后地震剖面的分辨率。该方法采用自回归滑动平均(Autoregressive moving average,ARMA)模型和单位化振幅谱的方式构造纯相位滤波器,以描述任意特性的子波残余相位;在最大方差模准则约束下,采用改进的粒子群算法对子波残余相位进行寻优,最终实现反褶积结果中子波残余相位的校正。正演模拟数据和实际地震资料处理结果表明了该方法的有效性和实用性。     

一种新的混合相位反褶积方法

在地震资料处理中,常用预测反褶积方法提高地震资料的分辨率,它具有两个基本的假设条件:①地震子波是最小相位;②反射系数序列是随机过程。上述假设条件与实际地震子波的混合相位存在较大差别。为此,笔者在借鉴前人研究的基础上,提出了一种新的混合相位反褶积方法。其实现过程为:①根据地震记录的自相关和地震子波自相关之间的关系,由最小二乘法拟合出地震子波的振幅谱,进而计算出地震子波的自相关;②利用计算出来的地震子波自相关设计一个最小相位滤波器,然后加一个延迟量于自相关函数的主对角线上,将最小相位反滤波器分解为一个长度很短的滤波器,再与一个长度较长的滤波器进行褶积,可得到一系列的混合相位子波和混合相位滤波器;③将得到的混合相位滤波器和原始地震道进行褶积,选取一定的判别准则,以选出最佳的混合相位滤波器以及相应的混合相位子波。通过模型试算和实际资料处理可知,分时窗反褶积的效果要好于单时窗反褶积,混合相位反褶积效果好于最小相位反褶积。在分时窗求取地震子波时,为了得到更好的反褶积效果,要注意时窗宽度与算子长度之间的关系。     

混合相位子波反褶积的一种改进方法

反褶积是高分辨率地震资料处理的重要手段之一,它能有效压缩地震子波,提高地震记录的纵向分辨率。传统的反褶积方法大都建立在地震子波最小相位的假设之上,这与实际情况下地震子波更接近混合相位的事实不符。为了使反褶积方法适用于地震子波混合相位的情况,研究提出了一种混合相位子波反褶积的方法。这是一种基于有限数据分解原理的方法,首先将混合相位子波进行分解,然后利用分解后的归一不相关纯相位算子对反褶积结果进行纯相位滤波处理。合成数据试验表明,这种方法能够消除反褶积结果中的剩余子波相位成分,改善反褶积效果。     

同态反褶积的改进与应用

在地震记录的褶积模型中,当假设地震子波为最小相位、反射系数为白噪声时,反褶积的不定解问题便变成了可解。由于判定实际地震记录中地震子波的相位特性很难,因此出现了几种混合相位子波的反褶积,如同态反褶积、最小熵反褶积、L_1模反褶积等,这些方法各有优、缺点。统计法同态反褶积使混合相位反褶积达到了实用化的程度,但应用中要人工选定地震子波和反子波。本文将统计法同态反褶积与其他几种混合相位反褶积方法结合起来,即对统计出的多个子波,采用MED准则、L_1模准则和PARSIMONY准则选定最佳子波和反子波,使混合相位反褶积在实用化方面又向前推进了一步。     

基于衰减补偿的地震资料高分辨率处理方法

反褶积是提高地震记录分辨率的有效手段,它一般基于平稳子波假设。由于地层的非完全弹性性质,实际地震记录往往表现出非平稳性,因此直接对地震记录进行反褶积处理很难达到提高分辨率的目的。提出了基于衰减补偿的高分辨率处理方法,该方法首先利用稳定的反Q滤波技术对地震记录的衰减能量进行补偿,同时进行相位校正,消除其非平稳性;然后利用Wiener反褶积来压缩地震子波,扩展其频带宽度,提高地震记录的分辨率。对比了Wiener反褶积、时变Wiener反褶积和基于衰减补偿的高分辨率处理方法(稳定的反Q滤波+wiener反褶积)在合成数据和实际资料中的应用效果。结果表明,基于衰减补偿的高分辨率处理方法可以有效提高非平稳地震记录的分辨率。     

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为有效地提高地震资料的分辨率，提出了一种新的混合相位地震子波提取方法。相同振幅谱、不同相位谱的地震子波分别对应不同的最大和最小相位分量。在复赛谱域，遵照一定的规则，子波振幅谱可以分割为两部分，其分别对应于子波的最大和最小相位分量，分割比例的不同决定了子波不同的相位，由此可以得到最大相位子波、最小相位子波、零相位子波和一系列混合相位子波。根据地震记录信噪比谱的情况，设定地震记录的希望输出子波，对地震记录进行确定性子波反褶积。依据反褶积后地震记录方差模大小和分辨率情况，最终从一系列相同振幅谱不同相位谱子谱集合中确定理想的混合相位子波，通过确定性子波反褶积达到提高地震记录分辨率的目标。对理论合成地震记录和实际地震记录进行了子波提取实验，并利用提取的地震子波对地震资料进行了提高分辨率的处理，实验结果表明了该方法的正确性和有效性。     

频率、相位可控的反褶积技术及其应用

 文中借助常规反褶积算法中信号自相关的Toeplitz矩阵，在求得反滤波因子的前提下，结合地震学中的相位处理及反褶积理论，推导出一种具有较强实用性的频率、相位可控的反褶积算法。处理过程大体可分为信号的相位处理及替换处理两步，通过给定任意频率和相位的理想地震子波构造矩阵，在进行信号反褶积过程中进行地震信号的频率、相位的替换，从而达到改变记录频率及相位特征的目的，在不增加额外噪声的情况下使信号纵向分辨率达到最理想状态。此外，文中方法在求取反滤波因子过程中结合了相位处理技术，由此打破了常规反褶积中最小相位的假设，使得反滤波因子的求取没有相位的限制，在真正意义上实现了任意信号的盲反褶积处理。模拟试验和实际资料处理结果表明，在替换过程中剖面的分辨率随替换子波频率升高而提高，但信噪比并没有降低，子波间波形差异造成的影响随替换子波频率的升高而减小，反褶积前、后资料的能量匹配较好，说明文中方法具有很好的保幅特性，有着较好的应用前景和开发潜力。     

基于反演策略的数据自适应衰减补偿方法

反Q滤波以及Gabor反褶积是提高地震记录分辨率的重要方法,但反Q滤波需要精确的Q值信息且振幅补偿具有不稳定性;Gabor反褶积基于子波最小相位假设,一定程度上偏离实际情况,其应用受到限制。为此,借鉴反Q滤波思想只进行吸收衰减补偿,避免了子波相位的影响;结合Gabor反褶积方法,在Gabor域利用能量均分双曲平滑方法估计衰减函数谱;基于非稳态褶积理论,利用反演思想得到衰减补偿后的地震记录。该方法相对常规的反Q滤波方法不需要精确的Q值信息,避免了振幅补偿不稳定的发生;同时,该方法忽略子波的影响,相对Gabor反褶积克服了对子波最小相位假设的缺陷,对数据具有一定的自适应性。通过模拟数据分析验证了方法的可行性,实际数据处理进一步验证了方法的有效性。     

一种基于自然梯度的地震盲反褶积方法

常规反褶积方法在地震子波和反射系数未知的情况下，需要做统计性假设，这样往往会降低地震数据处理的分辨率和可靠性。基于自然梯度的盲反褶积算法无需任何假设，利用自然梯度法估算地震子波，得到更接近于实际情况的混合相位子波，用于反褶积，使地震资料的分辨率得到了提高。首先介绍了源数据体可分离的数学依据；然后阐述了基于自然梯度盲反褶积算法的数学原理，并引入补偿函数，推导出适合地震盲反褶积的迭代公式；最后分别利用合成地震记录和实际地震数据对方法进行了验证，结果表明，基于自然梯度的盲反褶积算法能较好地适用于混合相位子波，最大可能地估算原始反射系数。     

多种震源联合激发地震数据的处理方法

在处理多种震源联合激发地震资料时，首先要解决不同种震源地震记录子波的相位差异和振幅差异。消除地层记录子波的相位差异是通过优化模型道和对反褶积前的地震记录子波做最小相位化来实现的。消除振幅差异则通过优化频率范围，地表一致性反褶积以及谱均衡来解决。     

因式分解串联反褶积

当前使用较多的最小相位反褶积方法均假设子波为最小相位，所以不适应非最小相位的实际地震子波，限制了地震数据处理中分辨率的提高。即使是实际地震子波为最小相位，采用最小相位反褶积方法，也会导致较多的高频噪声，使信噪比降低。本文提出的因式分解串联反褶积方法避开子波的最小相位假设，通过对自相关进行因式分解，得到子波的可能因式，然后对分解所得到的子波因式逐个求反褶积算子，并进行最大、最小相位筛选，再将各个因式串联进行试探和判别，最后实现非最小相位子波的反褶积。对理论数据和实际数据的应用表明，因式分解串联反褶积方法能显著提高分辨率，且在一定程度上提高了信噪比，即使是在最小相位子波情况下，其效果也优于当前使用的最小相位反褶积方法。     

震源子波反褶积在海洋地震资料处理中的应用

辨别和消除虚反射及气泡效应的影响是提高海洋地震资料分辨率和解释精度的重要环节。研究了压制海洋地震资料虚反射和气泡效应的震源子波反褶积方法,根据震源子波处理的原理及反滤波因子的求取过程,给出了实际生产中常用的震源子波处理流程。首先通过确定性子波反褶积消除虚反射、气泡震荡的影响,然后对震源子波进行整形处理,使其满足后续的反褶积处理所需的最小相位假设条件。将上述方法应用于南黄海盆地某工区实际资料处理,使地震剖面上反射波的续至相位得到有效抑制,子波的形态得到了很好的恢复,证明方法是实用的。     

1724处理系统地震模块简介

六气枪子波处理程序WAPCO模块反褶积“DECON”模块的设计是建立在地震子波是最小相位的单位脉冲基础上的。气枪子波是非最小相位的(见图25),因此所得到的地震记录也是非最小相位的。如果对这种地震记录进行反褶积处理,必须首先使地震记录最小相位化。本程序的目的就是使非最小相位的子波变为最小相位。然后把这个使子波最小相位化的因子与相应的地震记录道相关。使反射波波形都能够最小相位化,从而得到最小相位化的地震记录,以便于下一步进行反褶积“DECON”处理。     

零相位合成记录约束下利用匹配滤波实现频变剩余相位校正

在相同振幅谱、不同相位特征子波中,零相位子波分辨率最高,且主峰值对应反射界面,因此在地震资料处理中,需要通过相位校正技术消除子波剩余相位的影响。常相位校正技术未考虑子波相位随频率发生变化从而导致相位校正结果不理想。为此,提出零相位合成记录约束下利用匹配滤波实现分频相位校正的方法。该方法将井旁地震道作为输入,零相位合成记录作为输出,利用匹配滤波算法求出二者间的相位匹配因子,然后将相位匹配因子与地震数据褶积得到零相位化地震数据。该方法考虑了实际地震数据剩余相位的频变特性,充分利用测井合成记录进行高精度相位校正。理论模型和实际数据处理结果表明,所提方法可以有效消除频变剩余相位影响、显著提高地震数据分辨率,且抗噪性强,具有较高的实用价值。     

任意相位子波的分形反褶积方法

通过假设反射系数具有分形特性，并对预测误差滤波器进行修改，即可推导出任意相位的地震子波的反滤波方程，建立未知地震子波情况下求解反滤波因子和地震子波的迭代算法，该方法可以克服传统反褶积方法中假设反射系数为白噪声所带来的问题，能够明显提高剖面目的层段的分辨率，并具有一定的抗干扰能力。     

确定性子波处理

本文介绍了用迭前多道记录平均估算子波功率谱的方法，使反射时间序列更符合平稳随机假设。对于子波相位问题，则采用指数加权，从而避免了传统反褶积方法中子波最小相位条件的限制，增强了本方法的适应性。在滤波器选取方面，为兼顾频率域和时间域响应的特点，选用butterworth滤波器，从而达到提高分辨率的目的，从理论和实际资料处理来看，这是一种行之有效的方法。     

地震子波零相位化改造的应用

地震资料准确标定是地震资料精细解释工作的基础。从声波时差、密度资料的环境校正入手，利用合成地震记录求取准确的时间〖CD1.8mm〗深度关系，获得与井旁地震资料最佳匹配的非零相位实际地震子波；利用子波反褶积完成地震子波的零相位化改造，消除地震子波非零相位化引起的干涉假象和相邻地震工区间的闭合差，提高地震资料的分辨率。清晰的地震反射结构突出了特定的地质现象，为地震资料的准确标定提供了依据。     

宽带子波反褶积方法在致密储层地震资料处理中的应用

随着油气勘探的不断深入，油气勘探目标逐步转向埋深大、频率低、地震响应不明显的致密砂岩储层，此类目标的勘探对地震资料的分辨率提出了更高要求。反褶积是提高地震资料分辨率的主要方法。常规反褶积方法在提高地震资料分辨率的同时，往往降低了地震资料的信噪比，故对后续的地震解释和储层预测产生较大影响。针对常规反褶积方法的不足，提出了宽带子波反褶积方法以提高叠前地震资料的分辨率。首先通过拓展Robinson褶积模型，消除噪声对反褶积因子的影响；然后根据多道统计原理，对地震子波进行分解，进行地表一致性自相关计算；进而求取最小相位子波，并以宽带子波作为期望输出求解反褶积因子，最终完成反褶积处理。将该方法分别应用于模型数据和实际地震资料的处理，获得了宽频带的地震资料，取得了良好的处理结果。与传统反褶积方法相比，宽带子波反褶积方法既能提高地震资料的分辨率，又能保持地震资料原有的信噪比，因此适用于致密砂岩储层地震资料处理。     

可控震源自适应地表一致性反褶积

随着地震勘探资料处理技术的发展，用于地震勘探数据处理的反褶积方法也不断完善。但是，多年来对可控震源地震数据处理主要采用纯相位滤波方法来进行零相位至小相位的子波转换。这种方法对于有Ｑ吸收的实际地震数据存在一定问题，它使可控震源相关波不再是零相位，而是混反褶积方法。该方法能自动提取地表一致Ｑ吸收量，并模拟出地表一致性Ｑ吸收可控震源相关子波，用子波反褶积方法。该方法能自动提取地表一致性Ｑ吸收量，并模拟出