符号位快相关速度谱的原理与实践

地震勘探是目前寻找石油、天然气的主要手段,而从地震数据的分析中提取地层的速度资料—速度谱—又是地震数据处理中的重要一环.常规速度谱是对记录到的浮点地震数据进行计算的.取原始地震记录的符号位可得到每个数据只用一个二进位表示的符号位地震记录.本文用最小二乘法原理论证了在一定的假定条件下,可以对这种符号位数据进行类似于相关的运算—符号谱—来提取速度参数.这种方法从计算角度上讲能大大节省机器的内存和运算时间.本文从符号位把地震记录改造成等振幅波这一特性出发论述了符号谱具有能量团集中、分辨率高、层次清楚、连续性好、容易突出中、深层弱能量反射波和压制一些强随机干扰的特点.本文提出并讨论了实现符号谱的比较好的算法,并且在719机上进行了实践.实践结果证明,计算一个符号谱比做一个常规相关谱节省了40%的时间.本文附有用实际资料作符号谱和常规相关谱计算所得结果图的比较.比较全面地证明了上述符号谱的特点.     

符号位地震勘探原理

本文概略地介绍了符号位地震勘探的原理。首先从统计检测理论出发,深入浅出的阐明,为什么只利用地震信号记录的符号位就可以检测地震信号,然后说明对普通地震资料进行符号位处理的依据和方法。最后以可控震源为例提出用特定的、信号已知的震源,从记录开始就只采用符号位进行地震勘探的设想。     

关于用插值滤波方法实现高保真动校正

一、问题的提出一般动校正之所以精度不高和引起波形突跳畸变,其主要原因之一就是地震记录的采样间隔通常大于动校正的精度要求(前者一般为4毫秒或2毫秒,后者有时要求达1毫秒或0.5毫秒),因此,当动校正量不是采样间隔整倍数时,就不能按照要求的精度找到真正需要搬家的样值。例如,当采样间隔为4毫秒,动校正量为18毫秒时,需要搬家的样值应位于第4个样和第5个样之间(第4个样在16毫秒,第5个样在20毫秒处),但是那儿没有采样,所以只好用相邻点的样值(例如第5个样值)来代替。这样一方面     

用于三维地震数据记录和处理的六方形采样网络

三维地震数据通常是在矩形网格中记录和处理,其采样一般是用常规的一维方法得到。对于三维数据集。带状区(傅里叶空间区,区内振幅谱不为零)可用以两个锥形为界的区域来近似。考虑该带状区的特殊形状,我们可以应用三维采样方法,这种方法对采样的要求比一维方法更低;即只需更少的采样点就能达到相同程度的精确度。该三维采样方法是研究规则的非矩形采样网格。 本文探讨了在一个六方形采样网格上进行的三维地震数据的记录和处理。在六方形采样网格上进行的三维地震数据采集,是一个经济有效的可供选择的方法,因为它所需的采样点比矩形采样网格少13.4％。该六方形采样降低了三维地震数据存储和处理的费用。 在六方形网格上采样的三维地震数据集情况下,本文用合成实例介绍和说明了用于三维离散谱计算和道内插的快速算法。对于三维相移偏移,采用这种算法,六方形采样大约节省13.4％的数据存储和计算时间。     

应用符号位技术进行地震资料处理

本文重点阐明了符号位相关速度谱,速度的自动拾取及自动实现真振幅叠加、符号位叠加的理论和实践.实验表明,针对符号位相关谱的特点,采用模糊数学的基本理论,综合多种检测方法,即可简捷灵活,极其近似地模拟人工解释速度谱这一过程,从而自动提取速度参数,完成水平叠加处理和其它一些处理.同时可输出速度剖面,使速度的纵横向变化一目了然.符号位处理成功,展现了以高复盖次数、高采样率的全符号位接收和处理,迅速提高地震勘探精度和分辨率的光辉前景,同时也为实现更广泛的以综合解释为目标的反复自动处理准备了条件.     

小型数字系统中的状态控制器的设计(二)

二、移位型状态控制器的设计移位型状态控制器是用一个触发器的状态表示被控制系统的一个状态。如果系统有N个状态,就用N个触发器。例如第ⅰ个触发器表示系统的第ⅰ状态,那末系统在第ⅰ状态工作时,只有第ⅰ个触发器被“置位”,而其他触发器皆处于“复位”状态。这种工作方式正好与移位寄存器移一个“1”电平的工作方式相似,因此称它为移位型状态控制器。可以根据状态转移条件不按顺序地发生状态变化。     

对《石油物探》两篇关于符号位文章的商榷

《石油物探》有两篇关于符号位的文章(见[1]和[2]),对这两篇文章的有关论述,本文提出商榷.1.对《数据压缩技术在地震勘探中的应用》一文的商榷该文在其第二部分“利用符号位检出的地震勘探技术”中写道:“对于野外检波器所获得的信号根据其极性正负送1或0.……设各地震道震迹为T_1(t),对于反射信号来说,如果没有噪音存在,则     

用基于相似的相干算法计算三维地震属性

地震相关性是用来计算由构造、地层、岩性、孔隙的变化及油气层等因素引起的地震响应横向变化的一种方法。它不象晕渲地形图,必须通过层位拾取才能得到断层和河道的3D可视化。地震相关性是用原始的地震资料进行计算,因而不存在由解释者或层位自动拾取程序产生的偏差。 我们介绍一种稳健、多道、基于相似的相干算法。它可以分析那些质量比用三道互相关算法处理的资料更差的地震资料。这种基于相似的第二代相干算法的垂向分辨率优于原始的零平均互相干算法,从而减少上覆和下覆地层特征的混合。我们一般用尽量小的时窗分析地层特征,时窗大小受输入的地震资料中有意义的最高频率的严重影响。在这种限制下,你可以用我们新的基于相似的相干算法,来处理用传统的方法沿着地震层位的波峰或波谷拾取的“一个采样点厚度”的地震数据体,该数据体的振幅远远高于周围的地震噪声。相反,较长的分析时窗,对于分析近垂直的构造特征,如断层,能得到较好的效果。这个时窗长度应与地震资料的最低频率有关。 该算法除了计算整个数据体的倾角/方位角以外,还能计算传统的复数道属性(包括振幅包络、相位、频率和带宽)。这些属性是用相关分析窗口中地震资料沿着反射层倾角倾斜叠加的结果提取的。这些更稳健的复数道属性可以与相干性     

符号位记录数据的振幅恢复理论及其在地震勘探中的应用(Ⅰ)

符号位数字记录,意思就是仅仅记录模拟信号的一个符号位。常规的地震方法在记录信号的符号和振幅时,每个采样点需要16至20个二进制位,所以符号位记录的优点是很明显的。但通过正确应用符号位记录,来恢复模拟信号的全部振幅,却不是十分容易的。本文(a)讨论了地震勘探中多道(～1000)记录的应用;(b)用半直观的方式描述了振幅恢复过程,这样就可对合理应用该技术有必要的了解;(c)以讨论问题的方式,找出合理的地震应用所需要的动态范围的要求;(d)提出进一步研究的范围。本文研究的重要结论是:若满足了记录地震数据时所要求的下面两个条件,则符号位数字化将是一门很有发展前途的技术。第一,实时相关信号与随机干扰之比必须≤1。第二,记录的数据必须充足。经过重复激发、连续变频振荡相关、共深度点的多次叠加以及三者综合的形式,就能够获得冗余的数据。反之,不符合以上的条件,就会分别造成:(1)不完全的振幅恢复(限幅数据)和(2)信号恢复过程中不足的动态范围。在第二篇文章中介绍数学公式的推导。     

地震数据重建的谱投影梯度算法中的参数选取

地震数据不规则采样会导致在后续处理工作中引入人为误差、噪声及空间假频等。为此基于Jitter下采样、随机下采样和傅里叶变换,通过L1范数谱投影梯度(SPGL1)算法对不规则下采样地震数据进行重建,并探讨了该算法中的参数选取问题。在重建过程中选取不同的噪声水平σ值和迭代次数,比较不同参数下的重建结果。数值试验结果表明,SPGL1算法能获得较好的重建结果,不同的参数对重建效果影响较大,当σ值较小、迭代次数适中时,重建数据的信噪比高且计算时间较短。     

用人工神经网络计算薄层厚度

薄层厚度与薄层地震反射特征之间存在着复杂的关系,这种关系可通过一个3层人工神经网络来描述。选取地震道中时窗内的最大振幅值、振幅谱的最大值及对应的频率、自相关函数极大值与极小值之比、中心频率和低频能量这6个地震反射特征值作为网络的输入,将网络的输入值和输出值作适当的数值转换,就可以根据地震资料求出薄层的厚度。对模型进行试算,当地震资料的信噪比较高时,用文中的神经网络可正确地计算出薄层的厚度;用信噪比较高的样本道训练的神经网络也可正确地计算出信噪比较低的地震资料的薄层厚度。用该方法处理实际资料的效果令人满意。     

Geophysical prospecting,1988年,No,8论文文摘

地震资料处理中常用双程旅行时(twt)为4毫秒的采样间隔。一次反射系数的统计性质研究表明,对测井曲线作 twt 为0.5,1,2毫秒的块平均(block—averaging)会大大改变一次波的功率谱。块平均间隔取多大才合适,以产生宽带合成记录?尤其是怎样构造一次波的功率谱才能对4毫秒采样的反褶积地震资料作一次反射率的谱畸变校正呢?本文中我们将说明,对于典型的声测井,块平均间隔取1毫秒 twt 能满足一些主要的要求.首先,若一个间隔内的反射系数不太大,则所有的反射脉冲序列的效应可用另外的间隔为△t(twt)的更     

GEOCOR Ⅳ1204道地震数据采集和处理系统

GEOCORⅣ是美国地球系统公司(GeoSystems)研制的一种新型高效率地震数据采集和处理系统。它包括现场处理中心、仪器车、震源、电缆和组合终端五个组成部分。这种地震仪采用了先进的符号位记录技术,由计算机控制同时采集和处理1024个独立的地震道,亦即同时记录由1024道组合成的16条CDP测线。仪器具有1/4、1/2、1、2、4、8ms等6种采样率,能够同时对全部1024道数据进行多路解调、相关和混波处理,在现场就能以脱机方式获得完整的CDP叠加剖面,从而指导野外生产。     

高精度插样

在地震数字处理中,信号是经过采样后进行处理的,对不同地震道采样时间也不同.因此,解编以及动、静校正的精度都受采样间隔的限制,速度计算也因采样间隔而带来误差.为了提高精度,在处理过程中往往需要插样.在这里,线性内插是不适宜的,它可能引起信号的较大失真.为此,需要寻求一种不使信号失真的高精度内插方案.     

一位记录的地震勘探原理

本文论述了利用伪随机码理论,把地震信号压缩成一位记录的原理.首次提出了一个振幅恢复的数学模型.通过一个简单实例介绍了地震信号被压缩成一位记录以及它的振幅恢复过程.文章还初步讨论了一位记录振幅恢复的精度以及一位记录和符号位记录之间的差别等问题.对于采用一位记录进行地震勘探提出了一些设想.     

探讨声波时差的计算误差和计算速度

讨论测井资料处理中用线性插值方法和抛物线插值方法对不同波形的计算误差和计算速度影响。首先给出已知时差的一组人工阵列声波波形,然后针对时差计算中滞后时间取整数和实数个取样时间间隔的情形,分别对两种不同插值方法使用多道相关与根式叠加进行测试,比较其相对误差大小。研究发现线性插值方法更适用于4次根式相关,时差相对误差可小于2／1000;抛物线插值方法更适用于多道相关,计算经过线性压缩或放大的原始波形时差,相对误差可小于3／1000;它们都对幅度变化不敏感。对幅度变化不敏感这一点对于实际资料处理非常有利。在搜索区间确定在一个取样间隔的范围以后,采用对分法搜索,可以大大节省计算时间;并且提出在停止搜索的条件中,用“相关值不再增大”特别重要,这样有助于避免出错。相关值也不可能非常高,用计算相关值求时差这种方法的误差不能任意小。     

Length分形维算法拾取地震波初至

本文从理论上分析了Hausdorff分形维和Divider分形维算法，采用拓扑映射工具，提出了Hausdorff分形维和Divider分形维的统一简化算法——Length分形维算法。该算法的实现过程为：①在地震道上确定一个窗口宽度，并计算窗口内地震道采样序列的分形维，将该值标记在工作窗右边界采样点上；②使窗口沿地震道以一个采样间隔步长向前移动，并计算每个窗口的分形维，从而得到一条分形维变化轨线；⑧随着初至逐渐进入窗口，局部轨线呈现清晰的“V”字形状，把“V”字形轨线左支顶端点的局部进行区域放大，第一个突降点即为初至开始进入工作窗的标志，亦即对应的初至到达。理论分析和实际资料试算表明，Length分形维方法具有计算量小、无须设置度量(覆盖)尺度、可消除坐标标度的不协调性、对地震波初至反映敏感、窗口宽度对计算结果的稳定性和精度影响较小、抗噪能力较强等优点，而且在计算分形维数时对初至波的波型没有限定。     

应用地震道的F-LOG分析技术研究裂缝-孔隙性气藏

根据不同岩石对地震波不同频率分量衰减的差异,作者提出一种新的地震道分析技术,称为拟频率测井,用F-LOG表示。在地震道频谱分析的基础上,提取一个表征高频分量衰减程度(较低频分量而言)的参数,叫高衰指数。为了消除不相干因素的影响,计算中采用比值表示,故所得高衰指数只表示相对大小。 F-LOG是由地震道上每个样点值的高衰指数组成,它的相对高值表示对应的地层是岩石相对柔软、疏松或含油气情况。因此,利用这种F-LOG曲线有可能对储层的变化作出预测。文中讨论了F-LOG的层位标定、对比和提高分辨率的具体方法。采用本方法对四川盆地的乐平统生物礁的裂缝-孔隙性气藏;阳新统灰岩的裂缝-溶洞性气藏及中三叠统白云岩的裂缝-针孔性气藏开展了试验,获得了良好的效果。     

地震资料处理近况

电子计算机系统数字地震勘探仪器所得到的地震记录取样数,如果按48个接收点,4毫秒取样,记录长度为5秒,则放一次炮就要取得48×5秒/4毫秒=6万个样.从日工作量来说,在海上勘探中每天100公里是没有什么困难的,如按48道,2400米长的电缆,做48次复盖计算,则得4000张记录.因此这些地震资料总取样数为 6万×4000张记录=2.4亿个样.这个数字即使是对于电子计算机也是一个庞大的数量.为了高效率地处理这些资料就要有高性能的计算机系统(硬设备)和能使计算机充分发挥效能的程序(软设备).     

地震资料的Lipschitz指数计算方法及其应用

地下地层岩性的变化使得采集到的地震信号具有不规则性即奇异性.这种奇异性通过Lipschitz指数值的大小来定量表示.小波变换在时域和频域具有局部化能力,是分析地震信号奇异性的有利工具,为Lipschitz指数计算提供了思路.讨论了带有阻尼因子的Modet小波在时频域分辨率可调节的特性,分析了利用其进行Lipschitz指数计算的方法,通过该方法能够准确获得地震信号中的奇点位置和奇异性强度.对地震资料处理后得到Lipschitz指数数据体,将其应用于地震地层层序边界及断层识别中,取得了较好的效果.