海上高效混叠采集参数优化设计

高效混叠采集（简称高效混采）技术极大地提高了地震采集效率,是目前高精度、高密度地震勘探广泛采用的一项技术。但高效混采数据中存在严重的邻炮干扰,需进行后续数据分离处理。混叠采集参数直接影响混叠噪声的分布及数据分离效果,而目前尚无成熟的基于混采分离效果的采集参数论证设计方法。高效混叠采集参数优化设计方法利用实际/模拟数据进行人工混叠模拟和数据分离,优选理想的最小同步激发船间距离、激发颤动时间等采集参数。其主要步骤包括：根据投入的激发与接收装备数量划分作业片区、规划行进轨迹;设计混采的模拟激发时间;将无混叠数据进行混叠模拟,形成混叠模拟数据;根据混叠模拟数据分离后的结果及与无混叠数据的差异,分析并优选采集参数。通过海上实际数据模拟分析与实际应用,证明了所提方法的有效性与实用性,为海上高效混采的施工参数优化设计提供了一种切实可行的方法。     

海底节点高效混采海量数据分离技术

与陆上混采数据混叠干扰类型单一相比,由于海底节点（OBN）高效混采施工的特殊性,OBN高效混采数据中存在多种混叠干扰类型,其中非生产炮数量过多造成逻辑坐标系统下的重炮以及复杂海域导致的严重变观现象,是OBN高效混采资料中产生多种类型混叠干扰的两种主要原因。为此,通过分析OBN高效混采数据中混叠干扰类型,研究了迭代动态映射技术以及炮点逻辑坐标预处理、稀疏反演法的技术方案。选择基于FKK变换的稀疏反演法预测噪声的分离方法,同时以迭代的方式对所有重炮的逻辑位置进行全局动态映射预处理,高效识别多种混叠干扰,从而精准、快速地分离高混叠度的OBN海量地震数据。对A区OBN高效混采数据的分离结果表明,分离的单炮数据保真度高,在优化分离效率的前提下,取得了较理想的分离效果。     

井炮同时震源混叠数据分离技术

在地震勘探中，随着炮道密度的快速提升和大块三维的不断部署，海量的炮工作量对井炮“交替式”激发效率提出了严峻挑战，同时震源技术是提高井炮激发施工效率的有效方法，但存在混叠数据分离的难题。为了解决该难题，对混叠地震数据进行稀疏变换，分析稀疏域中有效信号与混叠噪声在连续性方面的特征差异，以此为基础，开展基于广义同步压缩曲波变换和最小二乘匹配滤波的井炮同时激发混叠地震数据的分离方法研究。广义曲波变换消除常规曲波变换产生的拖尾效应，为混叠地震数据提供了精细的多方向和多尺度分解，同步压缩方法用于精准地重新分配各向异性局部波矢量的能量，广义同步曲波变换以更佳的分辨率和更高的保真度分离有效信号和邻炮干扰噪声，以最小二乘匹配滤波为正则项约束，保证在滤除噪声的同时保护有效信号。数值模拟和实际地震单炮模拟混叠数据分离测试结果表明，与矢量中值滤波方法相比，该方法能够更好地分离混叠地震数据，能较好地保护有效信号。利用缩短井炮激发时间间隔的高效激发方式在SH三维工区进行了混叠高效采集试验，混叠数据分离后的成像效果与常规逐炮激发资料的成像效果相当，验证了井炮同时激发混叠数据分离技术的可行性。研究结果表明，井炮同时震...     

采集脚印自适应压制方法

海上拖缆地震资料采集受潮汐、海水速度变化、拖缆漂移等因素影响,条带状采集脚印噪声发育。应用三维频率-波数域滤波、时间切片的二维波数域滤波等叠后压制方法时滤波器设置复杂,而且对与有效信号重叠的低波数采集脚印噪声的压制能力较弱。提出了基于时间切片的采集脚印噪声自适应压制方法,该方法通过拉普拉斯算子识别采集脚印噪声,将噪声变换至波数域并根据采集脚印波数谱阈值自适应设置该时间切片的波数域滤波器,进而通过波数域滤波完成采集脚印噪声压制。海上应用实例表明,本方法不仅能够压制高波数采集脚印与随机噪声,对与地震信号重叠的低波数采集脚印噪声也能实现有效压制。     

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。     

海底节点同步源高效混叠采集随机延迟时间序列分布原则研究

近年来,海底节点(OBN)同步震源高效采集方法的研究成为地震勘探领域的热点之一。陆地可控震源数据分离激发参数的选择有时间延迟、相位、扫描长度等3种编码方式。但是,由于海上空气枪激发的特点,相位和扫描长度编码适用性差。只能采用时间延迟编码方式。海上混叠采集时间延迟序列的编码是影响数据分离效果的最关键因素之一。提出了一种基于正态分布约束的均匀随机时间分布定量编码准则,通过目标函数约束构建最优时间序列,并对比分析了实际自然随机激发时间和其它2种理论模拟的随机时间分布方式在共检波点域的分布特征。利用频率-波数-波数(FKK)域迭代反演方法进行混叠数据分离,单炮模拟测试结果表明,构建的最优时间序列比其它3种分布方式更能有效地分离混叠地震数据。海上三维工区高效混叠采集试验结果表明,根据最优准则构建的延迟时间序列,能够取得较好的数据分离效果。该研究结果为后续野外混叠采集的延迟激发时间设计提供了技术支持。     

基于S变换自适应滤波迭代的多源地震数据分离

S变换是由小波变换和短时傅里叶变换发展而来的时频分析方法,动校正后共中心点道集（NMO-CMP）中相同时刻各道地震信号的振幅、相位基本一致,多源地震数据中的混叠噪声在CMP道集中呈随机分布;将NMO-CMP道集叠加,以叠加道S变换谱为参考,可以判断出各道S变换谱中噪声与信号的分布。根据NMO-CMP道集中地震道S变换谱与叠加参考道S变换谱之间的偏离程度设计自适应滤波器,通过多级滤波、多次迭代的方法,提取多震源数据中的有效反射信号、分离混叠噪声。理论数据和实际数据模拟的多源地震数据试算结果表明,本文方法能够有效提取多源地震数据中的有效反射信号、分离混叠噪声和随机噪声。     

混采地震数据高效高精度分离处理方法研究进展

高效率采集是提高"两宽一高"采集效率的有效方式。对高效率地震数据采集和处理方法进行了综述,着重介绍了混采地震数据的高效高精度分离方法研究进展,包括:噪声压制类方法、反演类方法和预测-相减类方法,并对各类方法的发展进行了评述。噪声压制类方法效率高、较稳定、易实现;反演类方法可以获得比噪声压制类方法更高信噪比和保真度的结果,但计算效率有待提高;预测-相减类方法可以获得精度很高的分离效果,但算法受预测波场精度的影响,稳定性较差。基于3类方法的特点,分析认为多方法联合是混采地震数据分离处理的主要发展方向,多方法联合将进一步提高数据分离的精度和效率,并且适用于复杂地区的混采地震数据分离,从而拓宽"两宽一高"采集方式的应用范围,提高勘探精度,推动行业发展。     

应用SVD约束的迭代反演混叠噪声压制方法

超高效混叠采集技术可实现多组震源同时激发产生地震波场,大幅度提高采集效率,但往往会导致相邻震源之间产生波场交叉而相互干涉,显著降低地震数据的信噪比。为此,提出一种基于奇异值分解（SVD）约束迭代反演的混叠噪声压制方法。首先以选定区域的混叠噪声奇异值对混叠数据的奇异值向量进行约束,然后利用迭代反演的策略逐步更新混叠数据的奇异值向量,最终在共炮检距域或动校正后的共中心点域实现混叠噪声与有效信号的分离。数据测试结果表明,该方法可在压制混叠噪声的同时,充分地保护有效信号。     

可控震源混叠地震数据分离与成像

对不同采集方式得到的可控震源混叠地震数据采用不同的地震处理方法进行分离。利用反演的思想,在高保真采集数据分离过程中引入广义逆算子和奇异值分解以改善分离效果;利用去噪的思想,对独立同步扫描得到的地震数据中的混叠噪声进行压制,其过程是先将混叠地震数据变换到人工分选道集,再采用矢量中值滤波随机噪声压制方法压制混叠噪声。对未分离的可控震源混叠地震数据先直接进行成像,再采用最小二乘逆时偏移方法压制逆时偏移成像过程中产生的部分串扰噪声,同时引入可控震源静态编码技术进一步压制直接成像过程中的产生串扰成像噪声,最后利用整形规则化滤波技术消除串扰成像噪声。模型试算与实际地震资料测试结果表明,利用基于整形规则化的可控震源编码最小二乘逆时偏移方法可消除串扰成像噪声,得到具有高信噪比、高分辨率、高振幅均衡性的成像剖面。     

三维叠前相干干扰的正交多项式拟合压制方法

与二维叠前地震资料中的直线相干干扰不同,三维叠前地震资料中相干干扰通常为双曲线。常规相干干扰压制方法通常假设相干干扰为直线,因此在三维地震资料处理中就不再适用。本文利用正交多项式很好地拟合了直线型及双曲型相干干扰信号。在此相干干扰信号时空方向上通过加权叠加平均的方法压制相干干扰。由于此法没有对信号的频谱做任何切除,所以保留了所有的频谱信息。理论数据及实际资料处理结果表明：此法对二维叠前资料中的直线型及三维叠前资料中的双曲型相干干扰都有很好的适应性,相干干扰压制效果明显。     

三维f—x,y域随机噪音衰减

本文提出一种新的三维去噪方法－三维随机噪音衰减（３－Ｄ ＲＮＡ）。该法假设反射波同相轴在局部为平面，因而在ｆ－ｘ，ｙ域空间的所有方向上，同一频率成分的信号均具有可预测的特点，这样使可以采用多道复数最小平方原理，求出一个矩形顶测滤波算子，达到去噪的目的。通过理论试验及实际资料的处理，表明这种三维去噪方法明显好于常规二维ｆ－ｘ域预测去噪（２－Ｄ ＲＮＡ）方法。因为该法能充分利用三维信息、完整地保留构造     

城区三维规则化处理技术应用研究

针对在苏北探区变观设计及不同震源联合施工填补城区三维地震采集空白中存在的三维地震数据采集分布不均匀、资料信噪比低等问题,开展了三维地震数据规则化处理方法研究,应用实际数据对三种常用的叠前规则化方法FLEX、FIRE3D、COMFI进行了精细的测试分析,建立了适合城区三维地震资料的规则化处理流程,实际应用效果表明该流程是有效的。     

基于稀疏冗余表示的三维地震数据随机噪声压制

传统的二维随机噪声压制方法应用于三维地震数据的随机噪声压制时,去噪效果往往不理想,为此提出基于稀疏冗余表示的压制三维地震数据随机噪声的方法.该方法在贝叶斯框架下,通过正交匹配追踪(OMP)和K-奇异值分解(K-SVD)不断迭代更新三维稀疏矩阵和三维超完备离散余弦变换(DCT)字典,利用三维超完备DCT字典作为三维地震数据的稀疏冗余表示,使三维地震数据中随机噪声得到压制.三维模拟数据和实际地震数据试算表明:与常规f-x反褶积法和K-L变换法相比,该方法既提高了三维地震数据体的信噪比,又有效地保护了地震反射信号,而且水平切片的连续性和平滑性很好,构造复杂区域的分辨率也得到提高.     

基于曲波噪声估计的三维块匹配地震资料去噪

常规的三维块匹配（BM3D）算法在地震资料降噪处理中具有较好的效果,但在实际处理中因无法得到噪声先验信息,通常难以确定所需的滤波阈值等相关参数。为此,提出了一种基于曲波噪声估计的BM3D地震资料去噪方法。首先利用曲波变换估计地震资料的噪声方差,再通过改进的BM3D去噪算法自适应地选取合适的阈值参数并完成去噪处理。理论模型与实际资料的处理结果表明,所提算法与常规的BM3D去噪算法和曲波变换去噪算法相比,能在很好地去除随机噪声的同时更好地保护有效信号,且在去噪过程中对边界反射的细节信息保持较好,计算效率较高,在实际资料处理中得到良好的效果。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区非纵三维地震勘探采集技术

黄土塬区非纵三维地震勘探采集技术源于常规非纵地震勘探方法,并借鉴了三维地震勘探中非纵观测能够避开部分干扰波的技术优点。本文论述在鄂尔多斯盆地姬塬地区黄土塬非纵三维地震勘探项目实施过程中,以非纵地震技术为基础,针对探区地质目标特征进行非纵三维观测系统设计和论证,通过基于山地微测井表层结构调查的激发因素设计,并利用该设计的非纵三维观测系统完成了地震数据采集,获得了高质量三维数据体,促进了该区的油气勘探开发。     

叠前相干干扰滤除─—倾斜滤波法

本文提出了一种新的叠前相干干扰滤除方法。此方法是在时间—空间域内把整个地震记录作为一个整体进行处理。相干干扰的识别由计算机自动完成，不需对地震记录作开窗处理。被滤除部分主要集中在干扰波覆盖区域，其它部分则不受影响，不会引入假的同相轴，因此整体滤波产生的效应是局部的。合成数据以及实际数据处理的结果表明，该方法是很有效的，在尽可能抑制相干干扰的同时，有效信号在各个频段的能量都得到了很好的保持。     

阜阳地区地震资料噪音特征分析及去噪方法研究

阜阳地区二维地震数据干扰类型主要为相干噪音,对目的层成像造成严重影响,现有常规去噪技术无法取得良好的去噪效果。为此,从共炮点道集、共检波点道集及共偏移距道集等几何空间上对相干噪音的特征进行了分析,应用共检波点道集数据,通过有效波速度动校进行波场变换,在频率空间域实现信号和噪音的分离,噪音去除后处理数据反动校回原波场,有效克服了常规去噪方法去噪后混波严重及蚯蚓化等现象。该方法在阜阳地区二维地震资料处理中取得了良好的应用效果,成果剖面质量明显改善。     

压制叠前相干噪音的速度变换域滤波方法

叠前压制相干噪音是地震资料处理技术研究中的重要课题之一.由于各种相干噪音具有不同的特性,所以必须采用不同的压制方法.本文提出的压制叠前相干噪音的速度变换域滤波方法,依据叠前地震资料中折射波以及各种形式的面波与视速度或叠加速度存在不同关系这一特征,有针对性地选择叠前道集的相应速度变换域进行有针对性的滤波,从而不仅可以对相应的噪音进行有效的压制,而且可以使有效信号得到较好的保护.将此法用于实际资料处理,效果明显.