数字滤波

引言地震反射法是目前找油气的主要地球物理方法。反射法是将人工震源产生的具有一定能量的讯号发射到地层中,然后接收它的反射讯号,根据反射讯号到达的时间、能量大小和波形特征来分析与推断地下地质结构情况。反射法在油气勘探中取得了相当大的成就,但是,它也遇到一些困难,这些困难概括起来就是“干扰”。     

数字滤波原理

数字计算机是可用来对地震信号道滤波的一种方便工具。常用的滤波器采用了模拟类电路,一般情况是研究频率域。而与此不同,数字滤波在时间域内能作更逼真的处理。一具数字滤波器以一列称为权系数的数码代表,数字化输入道同滤波器的权系数相作用,即得出数字滤波器的输出,时间域数字滤波借助离散Z变换原理表达。这些概念涉及对我们更熟悉的频率域滤波作用的解释。     

二维数字滤波的基本原理

前言自1965年以来,出现了许多地球物理数据二维滤波和二维谐波分析的文章(1965年,巴塔查亚、1967年,达比和戴维斯、1967年,奥迪加得和伯哥、1967年,泽弗利的文章)。二维滤波的设计和应用是这些文章的要点。对于取样数据二维滤波的基本原理仅作了粗略的论述。本文打算简明地提出取样数据二维滤波的基本原理,包括有限或离散的二维傅里叶变换、二维假频、二维Z变换和二维褶积的定义。在这篇文章里,我们将限于一维和二维的笛卡尔坐标系统。通常遇到的量纲是长度、时间,周期/单位长度(空间频率即波数——弧度/单位长度——除以2π)和     

自然伽马测井的数字滤波方法

总结了数字滤波技术在自然伽马测井中的应用情况,介绍了数字滤波效果评价准则,分析了数字滤波效果的主要影响因素,并在此基础上提出滤波校正因子概念,以克服数字滤波对自然伽马测井曲线幅度带来的影响。阐述在编制地面系统自然伽马数字滤波软件时,应根据我国各油田具体地质条件和所用下井仪计数率高低,确定若干种不同的数字滤波方法,与之相应的数字滤波子程序可供实时测井时根据需要选用。在单片机系统中的应用验证了这一思路的正确性。     

软件数字滤波系统的应用开发

文章中介绍了软件数字滤波系统的设计思想，它可适用于油井及地震中的数据信号的采集和处理。     

数控测井系统的数字滤波方法分析

文章从数字信号处理方面论述了数字滤波技术的设计方法以及在石油测井中的实际应用,并结合数控测井系统给出了具体测井项目滤波方法选择。     

反射地震学中的并行计算

自从在反射地震学中运用数字处理以来，随着计算机能力的提高，已经开发了许多新算法。在石油工业中已经出现了巨型并行计算机，并且认识到，在费用和性能方面并行机是很具吸引力的。本文中我们研究了地震模拟和叠前深度偏移的并行算法。使用伪谱法进行地震模拟要求２－ＤＦＦＴ，由于每个处理器仅包含有部分数据，因此不能用一步完成２－Ｄ ＦＦＴ。因为必须进行数据交换，所以我们开发了一种并行的交换算法和一种并行的磁盘Ｉ／Ｏ     

数字滤波技术在核测井中的应用

统计变差对于根据核测井取得精确的解释成果常常是一种限制性因素。测井资料的数字处理使得尖端滤波技术的应用成为可能。其目的是降低统计涨落而保持对地层突变的适当响应。另一个目的就是,改进后的滤波技术可以提高测井速度而不降低测井质量。文中研究了一种实时技术,它使用两种移动平均滤波器的组合。一个滤波器在一个较窄的时间间隔上求平均,以得到对地层层理的较好的分辨力。另一个滤波器在一个宽得多的间隔上求平均,从而使统计变差较小。恰当地组合这种平均,可使统计涨落降低,而保持明显的核测井特征。文中所考虑的第二种方法是,将最优滤波技术应用于这个非线性估算问题上。具体地说,所采用的技术就是非线性卡尔曼滤波。它要求预先知道本底噪声的统计特性,同时考虑对测井读数平均值的适应性的估计,以保持对地层界面适当的分辨力。本文介绍的最后一个方法是非线性卡尔曼平滑双通补算法。在这个技术中,对数据先做第一遍(正通)处理,并计算出实时卡尔曼滤波估算值,然后以脱机方式对相同数据做第二遍(倒通)处理。在这个过程中,再使用卡尔曼滤波后的估算值和数据来计算改进的平滑估算值。文中列举的实例是对两组模拟计数率曲线和中子孔隙度数据进行滤波的结果。这些实例说明上述新技术确实提高了测井质量。组合移动平均的结果优于一般的移动平均。卡尔曼滤波有所改进,而卡尔曼平滑最好。计算量随着对统计变差的抑制量一般都有所增加。     

数字滤波在测井曲线中的应用

随着科学技术的迅猛发展，各学科之间相互渗透、相互促进，地球物理测井技术经过几十年的发展，在各方面都产生了质的飞跃。尤其在数据处理上，从模拟记录发展到数字记录、实时示踪，为后续的及时处理提供了可靠的保证。为了使采集到的数据能真实的反映地层的实际情况，对采集的数据进行数字滤波处理与平滑显得非常重要。本文从选择数字滤波方面入手，提出了平稳区和过渡区的概念，分析了数字滤波对测井曲线的影响，并指出了具体的解决方法。     

基于数字滤波的压裂停泵压降分析方法

水力压裂实践表明,压裂停泵水锤现象会导致压降曲线出现周期性波动,这使得停泵压降的分析变得困难。鉴于此,提出了基于数字滤波的压裂停泵压降分析新方法,即首先采用井筒垂直管流方程将地面压力折算到井底压力,然后采用FIR滤波处理停泵后的压降数据,消除停泵水锤等噪声干扰,从而获得真实反映地层渗流的压降数据。以某低渗透油田的1口水力压裂井为对象,利用新方法开展了停泵压降分析,结果表明诊断结果与其他反演手段的解释结果相近,这在一定程度上验证了该方法的可靠性。本次提出的新方法可用于开展考虑水锤效应的压裂停泵压降分析,对于高效水力压裂实践具有一定指导作用。     

美国边界DNAG磁力数据数字滤波方面的限制

DNAG(北美地质十年计划)计划获得的磁力数据集为检验北美地壳提供了重要依据,数据集包括许多独立的航空和海上磁力勘探数据,然而,在美国边界的部分数据有问题,因而影响了数据的分辨率及它们的使用。一旦提供数字化数据,那么比以前更确切地描述数据的局限性将是一个重要问题。主要的问题是由各个勘探边界之间的基准面位移引起的。美国西部DNAG数据的位移一般小于100nT,而美国东部的DNAG数据位移却高达300nT,位移区域波长的量级为800～1400公里。最糟的情况是由一系列基准     

用数字滤波方法计算电、磁偶极子的场

在计算水平层状地层上由电、磁偶极子产生的电磁场分量的公式中,涉及一积分限为无穷大的积分。其被积函数是两个函数的乘积。一个称为核函数,它和地电断面的参数、频率及积分常数λ有关,在数字滤波计算中被视为输入函数。另一个是不同阶数的第一类贝塞耳函数。由于它们具有振荡性质且衰减很慢,故用数值方法求这一积分是很费时间的。在用数字滤波方法时,这一部分构成数字滤波器系数。由于此滤波器系数只与装置的类型有关,不随地电断面的性质变化,故对各种装置只需计算一次,因而,使用起来比较方便。与数字积分方法相比,数字滤波方法大约可以提高功效四倍。本文包括三部分内容:第一部分总结了文献中用数字滤波器计算垂直磁偶极子场的方法;第二部分给出了利用已有的数字滤波器计算水平电偶极子的电场;第三部分介绍具体实现步骤及计算结果的对比。     

超大规模油藏数值模拟并行计算技术

油藏数值模拟是一项动态数字仿真技术，是高性能计算（包括计算机和应用软件）在石油工业中的重要应用，目前已成为油气田开发中不可缺少和不可替代的工具。精确描述地下剩余油分布是各类提高采收率方法的基础和前提，而超大规模油藏模拟技术又是描述剩余油分布的关键技术。     

γ射线测井信号数字滤波效果的评价方法

探讨了γ射线测井信号数字滤波效果的评价方法，指出评价数字滤波效果的判别准则，应包括恢复地层真值的效果评价和跟踪地层突变能力的评价两个方面。通过定义地层真值逼近指标RVI，评价数字滤波恢复地层真值的效果，认为均方根误差优于可能误差，建议采用均方根误差（RMSE）评价数字滤波的降噪效果。为了实时检测地层突变，提出了计数率变化指标VICR和测量点的计数率实时隶属度SICR两个概念；为了评价不同滤波方法跟踪地层突变的能力，提出了跟踪地层突变的评价指标SFI。为了便于应用，将RVI、RMSE、SFI综合成统一的指标CEI，并给出了评价实例。     

一种适用于地震单道数字滤波法的设计

本文提出了一种通用的最小平方时间域滤波设 计方法,它适用于各种地震滤波。一维有限脉冲响应频率滤波器能有效地压制噪声,并可适应各种现代数据处理选择。设计具有灵活性,它允许选择数据处理中常用的各种基本类型单道滤波法,其中包括低通、高通、带通、带阻以及陷波滤波等。此外,用单一算子     

基于OpenMP并行计算的匹配追踪时频分析方法

基于匹配追踪的平滑伪Wigner-Ville分布具有良好的时频分辨率,但由于计算量过大,影响其在实际地震数据处理中的应用。在深入研究基于OpenMP的并行算法的基础上,本文将该并行计算方式应用于匹配追踪法对Morlet子波的寻优过程以及计算多个Morlet子波平滑伪Wigner-Ville分布。实际数据计算结果表明：该并行算法加速性能良好,加速比随线程数增加呈近线性增长,即在确保计算精度的情况下,能显著提高计算效率;而且计算量越大其加速性能体现越充分。     

数字滤波技术在电阻率测井仪器中的应用探讨

以微球测井仪为例建立了对采集数据作数字滤波处理的数学模型,并进行了仿真研究.其结果表明,与传统模拟处理方法相比,数字滤波器不仅能有效减少硬件,而且更因其阶数高、幅频特性更理想、无温度漂移、处理精度和可靠性较高,从而提高了数据处理的质量,其处理速度也能够满足测井实时性的要求.此方法对其它电阻率仪器也可适用.     

并行计算在地震数据处理中的重大意义

本文作者William S.Franch是美国德州Grant Tensor地球物理公司的总裁,曾担任1987—1988年度SEG第一副主席,同时也是现任SEG主席。本文对地球物理界越来越多的人士目前已取得的一些共识作出了权威的概括(当然,对具体的并行机机型的选择不在此列)。故特将此文译出,以飨我国为提高地震数据处理能力而不懈努力的同行们。本文在译出时作了部分删节和改动。     

并行计算在油藏数值模拟中的应用

大规模整体油田的精细油藏数值模拟需要并行处理。该文将多层二维二相油藏压力计算,转化为以油层为并行计算粒度,用网格节点排序方法和预处理算法等缩短计算时间,达到对一类黑油模型油藏模拟问题高效的并行求解。实验结果表明,模拟速度有较大提高,并取得较高加速比。     

数字滤波方法的设计及其在地震反射法中的应用

本文讨论了带通滤波、反褶积滤波和时变滤波这些数字滤波的设计方法。在反褶积滤波中,假设了几个条件,即:滤波算子的最小相位假设、地下构造的随机特性和地震记录的稳定性。我们利用DFS10K型数字野外系统的脉冲响应和应用自相关方法的声波测井记录试验了这几个假设条件。进一步提出了时变滤波应用的成功例子。