反射系数满足分形条件下的反褶积

本文从分形理论出发，对地震反射系系数序列进行了分形研究，得出反射系数的功率谱并不是白噪的，在多数情况下与频率的幂指数成正比关系，毁具有分形特征。作者用反射系数序列具有分形特征取代反褶积对中反射系数功率谱为白噪的假设，提出了分形反褶积，并作了详细的方法原理论证。     

动态反褶积中的反射系数序列时频特征研究

基于动态褶积模型的反褶积方法假设反射系数序列是白噪的,而实际地震资料的反射系数序列通常是非白噪的,因而会影响反褶积效果。基于动态褶积模型研究了反射系数白噪和非白噪情况下地震道信息、反射系数和子波三者之间的关系,指出地震信号的对数时频谱是子波的对数时频谱和反射系数的对数时频谱之和。通过白噪和非白噪反射系数序列模型试验,研究了利用合成地震道的时频谱和对数时频谱求取子波时频谱的效果。试验结果表明:用对数时频谱求取的子波谱在频率方向精度更高;在反射系数序列非白噪的情况下,通过平滑合成地震道的对数时频谱获取子波时频谱,动态反褶积的效果更好。某油田实际地震资料处理结果验证了上述结论。     

用神经网络进行自适应反褶积

提高地震资料的分辨率是物探资料处理的一个重要目标，借助神经网络的误差修改算法对地震资料进行反褶积。可在误差平方最小意义下最佳地确定反射系数序列和地震子波，且对子波，反射系数序列及噪声不需作任何假设，对理论合成记录进行试算，得出了较好的结果。     

测井信号为驱动的地震资料有色反褶积方法研究

反褶积技术是目前提高地震资料分辨率最为主要的方法,而现有的反褶积方法大都基于反射系数序列为白噪的假设前提,但事实上在对不同地区反射系数序列进行统计分析后发现,其频谱并非白谱,而是整体趋势表现为低频弱、高频强的蓝谱,所以在该假设条件下对高分辨率地震资料处理存在潜在风险。针对反射系数不总是随机白噪的特点,利用采集声波测井信号和密度测井信号,计算反射系数序列的振幅谱,从而确定反射系数的颜色参数,然后对地震资料进行有色补偿,并将地震资料绘制为能够反映地下结构特征的地震剖面图像。该处理方法不但能补偿白噪反射系数假设对地震记录反褶积的影响,而且能有效提高地震记录的分辨率,增强了地震记录反映地下结构的能力。     

子波处理技术中单道与多道处理分析

单道子波处理与多道子波处理有着各自不同的适应性。单道子波处理对子波的一致性要求较多道子波处理低，而多道子波处理对于子波较为一致道集的处理效果要好。其主要原因是多道子波处理具有较强的去噪功能及近似满足了反射系数为白噪序列的假设条件。而单道子波处理则由于独立求取子波，对畸变子波有一定的整形功能。两个理论模型及应用实例验证了这一结论。最后，针对子波畸变问题，建议先作子波形态校正再进行多道子波处理。     

用二维复倒谱提高地震资料的分辨率

二维复倒谱是建立在地震资料中邻近区域的地震子波基本不变基础上的。相对于地震资料的一维复倒谱，地震子波和反射系数序列在二维复倒谱上有着较好的可分性，故可以利用二维复倒谱进行子波提取和地震资料的高分辨率处理。人工合成记录和实际资料的处理结果表明，此项技术具有良好的应用前景。     

多道反褶积

在常规反褶积方法中,地震记录自相关被用来代替子波的自相关.这种作法在反射系数为具有白功率谱的随机序列时是正确的.然而在实际应用中,常规反褶积因子总是在单道某时窗计算的.在此条件下,反射系数不是严格的随机序列.用多道估算子波自相关的方法可有效地保证反射系数的随机性,求取准确的子波自相关.用实逆对数谱方法,由子波自相关估算出最小相位子波,进而实现多道双边反褶积处理,可得到既具有高分辨率又具有较高信噪比的结果.     

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。     

融入先验信息的深度学习地震子波振幅谱估计

地震子波的提取对于地震资料处理有着至关重要的作用。地震子波由振幅谱与相位谱表征,因此估计地震子波的振幅谱是关键步骤。常用的地震子波振幅谱提取方法对反射系数类型以及地震子波形态都有一定限制,导致这些方法无法广泛应用于实际地震数据处理。为了准确获取地震子波振幅谱,提出一种融入先验信息的深度学习方法。首先,基于地震子波谱具有光滑性这一先验信息,对观测地震数据进行预处理;然后,将平滑后的地震记录振幅谱输入一个12层的深度神经网络,得到地震子波振幅谱。与传统的谱模拟方法相比,该方法不需要任何反射系数假设,不仅能够对单峰和非单峰地震子波振幅谱进行很好的估计,还可避免各种多项式拟合方法中的参数估计以及有效频段估计带来的计算误差,具有较好的抗噪性。模型算例和实际数据的测试结果都证明了该方法的优越性。     

混合相位子波有色反褶积

常规的高分辨率处理方法假设反射系数序列服从高斯白噪的统计特征。利用实际测井数据得到的 反射系数进行统计分析,得出了反射系数非高斯分布且频谱偏蓝的结论,并把这一结论运用到混合相位 子波提取和反褶积处理中。为避免相位卷绕和累计误差对相位估算精度的影响,在对高阶累积量混合相 位子波的提取方法进行系统分析的基础上,提出了基于多路径平均双谱法的混合相位子波估算方法。实 际地震数据的试处理表明：该方法能有效改善地震记录的分辨率,增强地震记录反映薄层内幕的能力。     

改进的统计子波反褶积

地震子波的小相位性，反射系数的白噪声以及理想的期望子波是地震资料反褶积处理需要考虑的三个主要因素。当地震子波为非最小相位时，可利用指数加权方法使之相位化；对于反射系数非白噪声问题，本文提出了利用对数功率谱来估算地震子波的以及反褶积算子的方法；对于理想的期望子波，本文采用“宽带雷克子波”作为期望输出子波。     

谱模拟方法及其在提高地震资料分辨率中的应用

地震反褶积的最终目标是消除地震子波的影响,恢复地层反射系数序列。本文考虑到子波的空间和时间变化特性,通过一种改进的谱模拟处理,有选择地控制频率域反褶积算子,从地震记录中初步模拟出子波的振幅谱,并在频率域实现对地震记录的零相位反褶积。然后针对反射系数不总是随机白噪的特点,利用工区内现有的井资料,再次通过谱拟合方法得到与该地区沉积特点相符合的地层反射系数谱的分布特征,并对第一步的处理结果进行谱的有色补偿,从而达到提高叠后地震资料分辨率的目的,理论模型和实际数据的处理结果均证明了该方法的正确性和实用性。     

最大熵子波反褶积

最大熵子波反褶积是建立在最大熵反褶积的基础上。最大熵反褶积的优点在于不需要求子波的自相关值和期望输出与子波的互相关值,即不需要解托布里兹方程组求出反滤波因子,而只要求出各i阶偏相关系数ρ_i(i=1,…,M)就可由数据直接递推地求出第M阶向前预测误差和向后预测误差。这种作法可以避免在数据时窗外用补零的办法求相关值而带来的误差。最大熵反褶积是在地震子波为最小相位条件下进行的,其向前预测误差就等于反射系数序列。最大熵子波反褶积与最大熵反褶积的不同点在于,该方法将所得反射系数序列作为初值,用此反射系数序列与地震记录作相关提取单道子波,再采用多道统计平均法求取最终子波。为使其最小相位化,对最终子波要进行整形,然后再作子波反褶积。经模型试验与实际资料处理表明,该方法效果良好。     

盲源反褶积方法与应用研究

一般求地震反演问题的各种反褶积方法都是基于反射系数白噪和子波为最小相位的假设下提出的。由于实际中并不能完全满足这两个假设,故本文试图对非最小相位子波和不是白噪的反射系数系列进行求解。针对这种盲源反褶积问题提出了一个数学框架,并利用有效的数学方法实现了对多道地震子波和反射系数的提取。理论模拟和实际资料处理结果表明,本文的方法是可行的。     

Research on the methods for wavelet stability of homomorphic deconvolution.

同态反褶积受噪声及反射系数非随机性的影响,计算出的子波相位稳定性差,难以用于实际生产。使用小时窗、多道数据计算平均复赛谱和平均自相关函数复赛谱,利用二者计算混合相位子波,从而增加子波相位的稳定性,使同态反褶积的实用性大大增强。在实际资料处理过程中,使用了多种方法增加子波稳定性：①对地震数据进行指数衰减,使地震子波变为最小相位;②对求出的子波进行能量定位,选择能量集中的部分,对计算出的子波进行窗口整形,从而减少子波旁瓣的影响;③调整计算子波与期望子波峰值时差;④在三维叠后地震数据中使用Inline和Crossline双方向道计算中央道算子。理论模型试验结果表明,该方法适用于混合相位子波地震数据;实际数据应用结果表明,采用该方法计算出的子波稳定性强,反褶积后地震数据的分辨率得到了提高。     

宽带Ricker子波

地震数据处理的理想目标是得到反射系数,即子波是冲激函数。但由于受原始数据的频带和信噪比的限制,最终只能得到具有带限子波的记录。常用的子波是带通子波和Ricker子波。前者延续时间长,旁瓣波形复杂,后者旁瓣幅度比较大,都不是冲激函数的很好的近似。为此,设计了一种新的子波,它由不同宽度的Ricker子波合成,称为宽带Ricker子波。它的主瓣比较窄、旁辩幅度小、波形简单,在同样的主瓣宽度的情况下,振幅谱的峰值频率比较低,因而在保真度和信噪比方面都优于常用的两种子波。     

基于随机介质的提高地震记录分辨率的扩频方法

常规提高地震记录分辨率的谱白化和反褶积等方法多以反射系数序列是白噪随机时间序列为前提,隐含着认为地下介质为白噪型随机介质这一问题。长期以来的勘探事实表明,地下介质不一定为白噪型随机介质,反射系数序列不一定是白噪随机时间序列。因此,常规方法有时不能得到符合实际的结果。除了白噪模型外,随机介质还有多种模型,不同类型的随机介质有着不同的性质,对应着不同的反射系数序列和地震记录。基于随机介质理论,研究了地震记录与随机介质统计参数之间的关系,提出了由实际地震记录求出随机介质统计参数、扩展地震记录频带的方法。理论模型和实际资料试处理结果表明,该方法可以得到与实际地质情况相符且分辨率大为提高的结果,是高分辨率地震资料处理中一个有意义的研究方向。     

三谱混合相位子波估计与最大后验反褶积

 近几年发展起来的基于高阶统计量的混合相位地震子波估计方法，往往假设地层反射系数序列是服从非高斯分布的统计独立的随机过程而不是高斯白噪声分布，因此更加符合实际情况。本文提出的方法首先运用地震道高阶统计量的三谱相位信息重建地震子波的相位谱，并通过地震道的自相关得到子波的振幅谱，从而提取出混合相位的地震子波；然后通过改进的柯西约束最大后验反褶积方法实现地震道的反褶积。通过仿真试验和对实际地震资料的处理，表明最大后验反褶积可以在不降低地震资料信噪比的前提下提高地震资料的分辨率。     

混合相位动态子波估计

常用的地震子波估计方法基于传统的褶积模型,没有考虑子波在传播过程中的动态衰减特性。我们采用改进的传统褶积模型,建立了能够描述子波衰减的动态褶积模型,以此为基础提出了动态子波估计方法:对衰减地震道做时频谱分析;假设反射系数的频谱为白谱,对衰减地震道频谱值做平滑,去除反射系数谱值的影响,获取动态子波振幅谱值;采用基于高阶统计量的双谱重构子波混合相位谱,实现混合相位动态子波估计。理论模型分析与实例计算结果表明,上述方法有效可行。