基于自适应字典学习的可控震源数据谐波噪声压制方法

可控震源高效采集地震资料中谐波噪声压制是一难点,虽然一些传统的基于稀疏优化的方法能够压制数据中的谐波噪声,但是由于使用固定字典,无法自适应地匹配有效信号的波形,存在有效信号损伤较大的问题。为此,提出了一种基于形态成分分析自适应学习字典的谐波噪声压制方法,用于分离原始相关后地震资料中谐波噪声干扰。首先对原始数据进行单道截取及分块处理组成样本集,然后利用K-奇异值分解(K-SVD)学习得到超完备字典,进而应用字典原子的振幅谱比将字典分类为有效信号子字典与谐波噪声子字典,最后应用形态成分分析(MCA)理论将所得的子字典分别用于重建谐波噪声和有效信号,实现压制谐波噪声的目的。合成数据与实际数据的应用结果表明,基于自适应字典学习的可控震源数据谐波噪声压制方法在保护地震有效信号的同时能够有效压制谐波噪声。此外,对比近炮点数据和远炮点数据的谐波噪声压制结果可以看到,该方法对有效信号的损伤小于固定字典谐波噪声压制方法,具有良好的保真性与鲁棒性。     

基于随机函数数据重构的分频异常振幅衰减技术在巨厚黄土塬区的应用

鄂尔多斯盆地南部黄土塬区因巨厚黄土层覆盖的影响,地震资料通常存在很强的小炮检距强能量噪声和浅层宽频强折射噪声。针对此类噪声目前常用的去噪方法有相干噪声压制法和分频异常振幅衰减法,但实际应用中常存在信噪分离能力不足、边界效应、空间假频等问题。鉴于黄土塬区地下反射层平缓、同相轴倾角小、在同一时间层位上有效信号的能量级别差异有限的特点,采用随机函数数据重构方法,将小炮检距强能量噪声和浅层宽频强折射噪声转变成随机强能量噪声的形式,再利用分频异常振幅衰减法进行有效压制。实际资料应用结果表明,该方法具有去噪效果好、振幅保真度高的特点,能更好地解决巨厚黄土塬区噪声压制问题,显著改善地震资料的信噪比。     

时频域稀疏优化谐波噪声压制方法及其在准噶尔盆地高密度地震勘探中的应用

谐波噪声是可控震源滑动扫描采集过程中产生的主要干扰,有效压制此类噪声是实现高精度、高分辨率地震数据叠前、叠后反演及属性分析的前提。讨论了时频域稀疏优化谐波噪声压制方法的技术关键,即有效信号及谐波干扰噪声稀疏表示字典的构造,给出了稀疏表示字典主要参数的确定方法。将时频域稀疏优化谐波噪声压制方法应用于准噶尔盆地玛湖地区三维典型单炮记录谐波噪声压制,并与工业界常用的频率域振幅异常噪声压制方法(FDNAT)进行了对比。典型单炮数据处理结果对比、单道数据对比、反褶积及其多道数据平均归一化振幅谱分析表明,时频域稀疏优化方法能在压制谐波噪声的同时具有良好的保真性能。     

基于矢量中值滤波的ISS高密度地震数据去噪方法

ISS高密度地震采集是以干扰炮相对有效炮为随机信号的基本理念对地震数据进行采集的方法,其大部分有效信号会淹没于噪声之中。基于此,本文提出-种在十字排列域或检波点域进行矢量中值滤波方法,并针对理论模型简要分析了不同空间滤波参数对保持有效信号和压制干扰信号的影响及处理中应注意的问题;实际单炮地震数据的处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制相干炮噪声的同时,能够较好地保持有效信号,提高资料信噪比,显著优于常规去噪方法的处理效果。     

压制噪声的零炮检距剖面拟合技术

众所周知，常规多项式拟合零炮检距技术需要正确的振幅对应关系，因此如何就拟合方法本身压制噪声使得参与拟合的数据为有效波的正确振幅，是提高零炮检距剖面质量的关键。多项式近道加权拟合根据拟合误差和炮距的不同取不同的权数把原始数据和拟合数据混合后再重新拟合，能一定程度地压制异常点。时窗拟合利用道集内时窗振幅序列拟合零炮检距剖面，能消除同相轴不一致相位不齐的因素，同时由统计效应衰减噪音。Ｌ１范围拟合技术则根     

基于稀疏反演的多震源地震混合采集数据分离技术

多震源地震混合采集数据(混叠数据)目前还不能直接采用传统的地震资料处理流程处理,必须先进行分离。基于滤波思想的分离算法可以初步实现对混叠数据的分离,但是当有效信号完全淹没在强噪声中时,该算法的分离效果较差,有效信号会受到损害。提出了一种基于稀疏反演的多震源数据分离算法,实现步骤是:首先输入野外采集的混叠数据,将其从炮集抽取为共检波点域或共炮检距域道集,使得来自邻炮的记录数据变成非相干噪声;然后通过稀疏反演,采用L1模的阈值噪声压制算法估计出混叠数据的噪声;最后从混叠数据中减去估计得到的噪声,从而分离出有效信号。模拟和实际数据测试结果表明,该方法能对混叠数据进行有效分离,很好地压制混叠噪声和保护有效信号。     

针对叠前反演的去噪技术

叠前弹性参数反演对输入地震数据的信噪比和信号的振幅保真度等都有较高的要求,因而,在叠前反演地震数据的前期处理中,根据地震数据的具体情况,合理地选择叠前去噪方法和参数是保证叠前反演效果的关键。J油田L地区三维地震数据存在强能量干扰、面波及多次波,为此进行了针对性叠前去噪,利用强能量干扰压制、面波压制、多次波压制和叠前随机噪音压制等叠前去噪技术对数据进行了处理。利用道间振幅、平面振幅和空间振幅等技术进行了点、面、体多方位地震数据振幅监控,结果表明,叠前去噪技术能有效压制噪声、提高信噪比,且振幅保真度较高,极大地改善了叠前地震资料的品质,为叠前地震反演的开展奠定了基础。图11参7     

海洋地震资料中强能量噪声压制的分频振幅衰减法应用研究

分频振幅衰减法将地震数据分为不同的频段范围,通过求取给定频率段不同时窗内地震样点的振幅强度,预测出强能量的噪声,以地震样点组的平均绝对振幅值作为标定,确定地震样点的振幅衰减曲线,采用时变的门槛值来有效压制强能量噪声干扰.东海某海域实际地震资料压噪处理的应用效果表明,分频振幅衰减法不仅适用于涌浪干扰、地震(船)干扰及强能量低频和高频干扰的压制,还能有效压制近道强能量剩余多次波,显著改善地震资料的信噪比.     

“黑三角”噪声特征分析及压制

陆上地震勘探可控震源采集的单炮道集中,"黑三角"噪声在三维情形下分布于以炮点位置为顶点的锥形体内,其特征复杂且多变,因而严重降低了地震数据的信噪比和成像结果的质量。为此,首先分析了以瑞雷型面波及其强散射波为主的"黑三角"噪声特征,提出了"黑三角"噪声压制方案,发展出了数据自适应压制方法。关键步骤包括:显式或隐式地划分出"黑三角"噪声区域,基于划分区域的最大视速度对数据进行线性动校正(LMO),对数据局部取窗(时间-空间窗),分频进行稳健主成分分析(robust principal component analysis,RPCA)以提取线性信号,利用统计滤波器消除异常幅值噪声。实际数据的处理结果表明,该技术方案可以较好地压制面波,保留有效信号。     

利用共炮点道集振幅和相位统计方法压制低视速度面波

在现今三维地震观测系统的空间采样间隔条件下,基于面波和反射信号几何差异的去噪方法难以有效压制面波,因此提出基于炮集反射信号振幅统计压制强面波能量,然后通过有效信号和面波的相位差异统计剩余面波能量,最终压制面波的方法。该方法与现有方法相比,处理效果不受信噪比的影响,具有自适应空变能力,对存在空间假频的面波能量也有较好的压制效果。通过理论模型数据和实际数据的处理,以及与f-k滤波法的对比分析,表明基于炮集统计振幅和统计相位的面波压制方法能够压制面波及其假频能量,同时可以保护有效反射的低频能量。