基于共散射点道集的多次波压制方法研究

多次波压制是地震数据处理中的重要环节。一种常用的多次波压制方法是根据一次波和多次波在成像空间的曲率差异并借助Radon变换进行分离和压制。成像空间既可以是叠前时间域也可以是叠前深度域。考虑到对复杂介质的适应性以及叠前处理对计算效率的要求,提出基于共散射点(CSP)道集的高分辨率Radon变换多次波压制方法。该方法只需要一个简单的初始速度场,就可将常规共中心点道集(CMP)映射到覆盖次数更高、炮检距覆盖范围更广的共散射点道集,然后在该道集上应用高分辨率双曲Radon变换,可较好地分离一次波和多次波。相对于以水平层状介质为假设条件的CMP道集,CSP道集更适应复杂地质构造,且时距关系满足双曲规律。模型和实际资料测试结果表明,该方法可以较好地实现速度谱能量团的聚焦,有利于较复杂地质条件下的多次波压制。     

三维高精度保幅Radon变换多次波压制方法

三维地震勘探现已成为地震勘探的主流方式。常规二维Radon变换多次波压制方法只针对二维地震数据,并未考虑地震波场三维传播的特点,即不适用于三维地震数据处理,故亟待探寻针对三维地震数据的处理方法。文中基于对三维Radon变换多次波压制方法的深入研究,针对三维地震数据变换域分辨率低的问题,采用迭代阈值收缩的方法提高变换的分辨率;针对数据中振幅随炮检距变化的特点,引入正交多项式变换,对沿不同曲率方向地震数据振幅的变化进行拟合。模拟数据和实际数据的测试结果表明,通过三维高精度保幅Radon变换可获得高分辨率的模型域数据,能有效分离一次波与多次波,同时多项式拟合可保护有效波的振幅,高保真地实现多次波的压制。     

基于Curvelet变换的多次波去除技术

本文基于波动方程的自由表面多次波压制预测减去法,采用近期迅速发展的多尺度变换系统中的Curvelet变换替代减去法,收到了较好的效果。该变换具有最优稀疏约束条件,能使一次波在一组基函数上的投影能量尽可能小。其主要实现过程为:对地震记录数据进行Curvelet变换,以预测多次波的Curvelet域的系数为阈值,采用类似去噪的手段去除多次波。该方法能满足去除多次波过程的能量最小准则。文中在Curvelet算法数值实验中尝试了先把地震记录做Radon变换,并用Curvelet阈值法减去Radon域的多次波,再把去除了多次波的数据做反Radon变换即为多次波去除结果。数值实验结果表明,在Radon域进行Curvelet变换去除多次波的效果更好,并能更好地保留一次波的能量。     

VTI介质各向异性参数层析反演策略与应用

随着宽方位和全方位采集方法的广泛应用,地震数据处理中更多地使用大炮检距数据,而地下介质的各向异性往往对大炮检距数据影响较大,导致成像精度降低。此外,现阶段各向异性偏移算法发展迅速,但是各向异性参数建模技术还相对滞后。为此,在前人研究的基础上,采用P-SV波分离的射线追踪方法,为层析反演提供准确的旅行时和射线路径等信息,通过推导VTI介质层析矩阵的形式,介绍同时迭代重建方法,重点分析VTI介质的三个各向异性参数对不同角度的敏感性,并制定基于角度约束的三参数顺序反演策略。模型试算和实际资料处理结果表明,成像深度恢复到真实位置,提高了与井数据的匹配度,能较好地适应复杂构造。     

VTI介质多波各向异性参数分析

在地震数据处理中,通过各向同性参数分析无法校平大炮检距地震记录,会引起动校拉伸、叠加结果失真,而通过各向异性参数分析,能实现对大炮检距地震反射资料的有效处理。本文针对VTI介质中PP波和PSV波各向异性参数分析过程,提出充分利用多波数据信息丰富的优势,采用预估—分析—提取的策略限定各向异性参数的范围,简化各向异性参数分析的流程,达到提高多波各向异性参数提取精度和分析效率的目的;并通过优化参数谱,增强各向异性参数谱的分辨率。通过理论模型和实际资料验证了方法的正确性和可行性。     

基于贪婪—快速迭代收缩阈值的Radon变换及其在多次波压制中的应用

多次波的存在严重影响了地震资料的解释精度，有效压制多次波是地震资料处理过程中的重要环节。目前，抛物线Radon变换是压制多次波的常用方法。针对抛物线Radon变换这一逆问题的求解，目前行业内应用最多的是迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm，ISTA)。该方法在计算精度和计算效率方面优势明显，但对庞大的地震数据而言，处理效率仍需进一步提高。为提高抛物线Radon变换收敛速率，将贪婪的快速迭代收缩阈值算法(Greedy Fast ISTA，Greedy FISTA) 引入到Radon变换压制多次波的逆问题求解中，构建了一种基于贪婪的快速迭代收缩的混合域快速稀疏时不变Radon变换。与ISTA相比，该方法将前两次的迭代结果加权求和作为当前的迭代起点，通过引入重启条件和收敛条件，使迭代过程中振荡周期减小、计算速度提高。合成数据和实际数据的多次波压制实验表明，相比于ISTA与快速迭代收缩阈值算法(FISTA)，该算法收敛效率有很大提高、精度也略有提升。     

频率域拉东变换加权约束反演压制层间多次波

松辽盆地拗陷期地层的多个强反射界面产生大量层间多次波,降低了地震成像的振幅保真度和垂向分辨率,影响中深层目标储层的预测精度。有效压制多次波是提高地震成像品质的重要环节,本文研究应用频率域拉东变换加权约束反演方法,实现层间多次波的叠前压制。“两宽一高”地震数据和测井资料的多次波分析表明,研究区多次波的数量多、阶次高、周期不同、能量各异,且多次波之间以及多次波与一次波干涉叠加,致使多次波的叠前时距特征不明显,有效压制难度大。在动校正后的CDP道集上,采用频率域抛物线拉东变换实现多次波与一次波快速分离;加权约束反演重构多次波,解决小炮检距多次波重构及有限炮检距引起的拉东域能量模糊现象;由实际地震道自适应减去重构的多次波,避免损伤有效信号。叠前压制层间多次波提高了研究区地震成像的振幅保真度和垂向分辨率,有利于薄层砂体预测。     

基于各向异性Radon变换的叠前地震数据重建

基于常规双曲Radon变换进行叠前地震数据重建时,即使分辨率很高也难以得到准确的中远偏移距数据,因为地震信号同相轴在偏移距较远时已经不再满足双曲线假设。提出基于各向异性Radon变换,即由偏移距、慢度、非椭圆率三参数控制的各向异性Radon变换进行叠前地震数据重建的方法,考虑了偏移距较远时地震数据的非双曲线同相轴,通过稀疏约束控制Radon变换提高了地震数据的重建精度。针对时变Radon变换耗时较长的问题,在算子求解过程中采用快速迭代软阈值算法(Fast iterative shrinkage-thresholding algorithm,FISTA)加快了收敛速度,提高了计算效率。模拟数据和实际数据的应用结果表明,各向异性Radon变换方法在提高数据重建准确度和计算效率方面效果良好。     

分级多域迭代组合压制多次波技术

在苏丹3/7区块的地震资料处理压制多次波过程中,过去存在压制多次波不足或者损伤有效信号的问题,这些问题可用分级多域迭代组合去噪技术解决:①根据多次波的周期性先用预测反褶积压制近偏移距的周期性多次波;②用Radon变换分别在炮域、检波点域和CMP域压制远偏移距的多次波;③在CRP道集上用高精度Radon变换压制剩余的多次波。通过应用上述技术,很好地压制了研究区块较发育的多次波,从而使处理成果品质有了较大改善,获得了多次波压制好、信噪比高的地震资料,为总结该区块潜山地区油气成藏规律,识别油气聚集带提供了可靠资料。     

λ-f域三维抛物Radon变换多次波压制方法

通常情况下,应用Radon变换压制多次波,一般是对正变换的模型空间进行处理,再反变换回时空域,而Radon域能量团的收敛性直接影响多次波去除效果,且求解过程中需反复进行矩阵的逆运算,计算成本偏高。为此,基于二维抛物Radon变换,借鉴Abbad等的方法,首次提出λ-f(λ为曲率q与频率f的乘积)域三维抛物Radon变换多次波压制方法,将常规三维抛物Radon变换的f-q_x-q_y(q_x、q_y分别为横、纵向离散曲率)域转换到一个全新的λ_x-λ_y-f(λ_x=q_xf、λ_y=q_yf)域,继承了二维λ-f域Radon变换思路。通过引入新的变量λ_x和λ_y,消除常规Radon算子对频率的依赖,减少了矩阵运算次数,显著提高了计算效率;根据一次波和多次波能量在λ-f域空间分布特征,设计三维椎体滤波器,更有效地分离一次波和多次波,降低空间截断效应引起的误差。理论模型及实际数据测试表明：1所提方法降低了空间截断效应的影响,消除了变换算子对频率的依赖,有效减少了矩阵求逆运算次数,较常规三维Radon变换方法的计算效率提高了约8倍以上;2所提方法仍然存在Radon类方法的弊端,即当一次波和多次波速度差异较小时,在近炮检距位置无法得到较理想的多次波压制效果。     

VTI介质角度叠加逆时偏移

常规各向同性逆时偏移方法在处理各向异性问题时会导致层位成像不准确、同相轴能量不聚焦等问题,并且利用拉普拉斯滤波算子等简单滤波方法不能彻底去除成像结果中的强振幅低频噪声。针对这些问题,首先应用声波近似方程模拟qP波在各向异性VTI介质中的传播,在震源激发位置设定平滑的各向同性或椭圆各向异性震源环以压制qSV波的影响;在此基础上提出了VTI介质逆时偏移的角度叠加实现策略,利用角度域共成像点道集中不同角度成像结果的叠加压制低频噪声,提高成像精度。模型试算和应用实例偏移结果表明,该方法能够对高陡复杂构造准确成像,且能量均衡、低频噪声压制效果较好。     

一种频率域AVO油气检测方法

频率域AVO分析指通过时频转换将地震数据转换到频率域,再对目的层段地震振幅(能量)随频率以及炮检距的变化情况进行研究。本文针对苏里格气田低渗透致密砂岩薄气层在时间域难以识别的问题,介绍了频率域AVO流体识别技术。首先从岩石物理分析入手,根据苏里格气田的实际地质情况,利用统计手段得到基于频散的频率域AVO流体识别理论算法;其次,利用S变换得到较为准确的频率域数据,利用实际地震叠后资料进行储层振幅(能量)随频率变化的分析;最后,针对地震叠前资料进行储层振幅(能量)随频率以及炮检距变化的研究。本文算法的实际应用结果表明:在地震频带内,薄层低孔致密砂体的调谐效应不可能产生明显的频率响应异常,高频段较强的频散效应才是造成频率响应异常的原因。     

Radon变换压制层间多次波技术在高石梯-磨溪地区的应用

陆上地震资料中,层间多次波与一次波的速度差异较小,一次波的速度拾取困难,利用Radon变换压制多次波往往难以取得好的应用效果。在四川盆地高石梯-磨溪地区的地震资料中,震旦系-寒武系存在多次波的干扰,致使有效反射的振幅畸变,弱的有效反射被掩盖,造成测井合成地震记录与实际地震资料匹配差。该多次波具有干扰能量强、与有效波速度差异小的特点。基于处理和解释一体化的研究思路,在速度谱上利用时间域的构造层位来约束一次波速度的拾取过程,以减小多次波干扰对速度拾取的影响,提高平面上和纵向上速度拾取的精度;利用不同权系数的叠加速度进行扫描处理和Radon变换压制多次波,确定最佳匹配权系数,实现更高精度的多次波压制。在高石梯-磨溪地区,三维地震资料经压制多次波处理后,地震剖面上多次波的能量得到有效衰减,波组特征更为清楚,测井合成地震记录和井旁地震道相关性大幅提高。应用效果表明,这一技术在压制多次波的同时,能够有效地保护一次波能量,减少压制多次波的不确定性,提高地震资料的信噪比和成像效果,是压制陆上层间多次波的有效技术。     

陆上多次波识别与压制

陆上多次波与海上多次波均会干扰有效波信号,使地震资料信噪比降低,不同的是海上多次波覆盖了整条地震测线,而陆上地震数据中仅有部分共中心点道集（CMP）受到多次波干扰。 根据陆上多次波的特点,分析多次波在速度谱、常速扫描叠加剖面和动校正道集上所表现的地震特征,利用多次波识别方法,确定地震数据中多次波的分布范围,并在含有多次波的 CMP 动校正道集上,采用抛物线拉东变换方法压制多次波。 模型算例和实际地震数据应用结果表明,抛物线拉东变换方法不仅能压制陆上多次波,而且不伤害一次波反射信号,达到了保真去噪的目的。     

白云凹陷陆架—陆坡区多次波压制技术

白云凹陷位于中国南海北部陆架—陆坡区,由于水深变化剧烈,目标区地震资料中发育的表面多次波周期变化大,较难压制。传统的预测反褶积、SRME、Radon技术及其组合,压制这种水深变化剧烈的多次波效果不佳。为此,对近年发展的一种浅水表面多次波压制技术即确定性水层多次波压制技术DWD进行了研究,提出将其与SRME和Radon传统方法联合的多次波压制思路。DWD方法是先从水速动校后的最小炮检距的自相关剖面上拾取水底双程反射时间,然后在近道外推后将t-x域地震数据变换到τ-p域,再在τ-p域通过波场外推预测出多次波模型,最后与原始数据进行自适应匹配相减压制多次波。处理结果表明,DWD+SRME+Radon方法组合能有效地压制白云凹陷目标区多次波。与原处理剖面相比,此次处理后的成果剖面品质明显提高,降低了解释风险;同时,用此次处理得到的偏移道集进行叠前波阻抗反演,结果较好地刻画了目标砂体的特征和边界。