抛物线拉冬变换消除多次波的应用要素分析

抛物线拉冬变换(PRT)在国外已是消除多次波的最有效方法之一,但国内却很少应用。其中一个重要原因就是对抛物线拉冬变换的物理意义、适用条件、算法和参数的选择等关键问题缺乏足够的认识。本文在模型研究的基础上,通过理论模型试验,分别讨论了时间域拉冬变换的特点和存在的问题、频率域拉冬变换的不同实现方法及其应用效果、拉冬域的假频问题、复系数矩阵方程的求解和白噪系数的选取、拉冬域多次波切除和截断效应、自适应滤波切除等应用要素,获得了一些有指导意义的结论1时间域PRT不宜直接使用,2频率域正变换最小平方法有利于消除多次波,3拉冬域的参数取值要满足采样定理,4求解复系数方程组白噪系数宜取0.1～1,5加一巴特沃兹滤波器式的增益函数可实现自适应滤除多次波。应用本文方法对实际资料进行处理,取得了很好的应用效果。     

拉冬变换去噪模块的开发与应用

本文从拉冬变换的基本概念入手,简单介绍了拉冬变换去噪技术、即将t-x域的数据沿线性、抛物线或双曲线的轨迹转换到τ-p 域。然后在τ-p域中分离相干噪声(包括多次波、线性噪声等),冉将它们转换到t-x域,并从原始地震信号中减去相干噪声(主要是一个减法的去噪过程),即可达到去除噪声、提高信噪比的目的。本文利用拉冬变换去噪技术对多次波比较发育的A工区进行了测试,结果表明利用该方法去除多次波是较理想的。     

基于改进的频率域拉冬变换衰减多次波方法

在叠前深度偏移提取的角度域共成像道集中可以对多次波进行衰减,对于给定一个准确偏移速度模型,多次波和一次波具有不同的角度域时差,根据这一特征,实现一次波和多次波的分离。本文在提取的角度域共成像道集中,应用改进的频率域拉冬变换,分离一次波和多次波,由于每个角度域共成像道集皆包含复杂的三维地震波场传播效应,所以该方法具有处理三维地震资料和复杂地下构造的能力。相比于波动理论衰减多次波和传统拉冬变换衰减多次波方法,该方法在提高效率的同时,保证了衰减多次波的准确性。     

高精度拉冬变换方法及应用

拉冬变换在地震勘探领域有广泛的应用，如压制多次波、纵横波分离、地震偏移及反演等。本文简要介绍线性、抛物线和双曲线拉冬变换方法，以及在此基础上进一步发展起来的稀疏约束反演和自适应波场分离算法；并通过合成数据模型比较了各种方法在扫描速度、分辨能力和波场恢复方面的优势和不足；将这些方法应用到地面地震的多次波压制和井间地震的管波消除，取得了令人满意的效果。     

拉冬变换压制多次波技术在大庆探区的应用

在地震资料的处理中,为了消除不同类型的全程及层间多次波对叠加资料的影响,地球物理学家探索了许多方法,如水平叠加法、预测反褶积法等,但效果并不理想.近年来,拉冬变换压制多次波技术受到人们的青睐.该方法是利用一次反射波与多次波的速度差异进行拉冬正变换、拉冬速度切除及拉冬反变换压制多次波,从而消除了多次波对叠加资料的影响.从拉冬变换在大庆探区松辽盆地内部及外围盆地不同工区资料处理中对层间及深层多次波压制方面取得的效果可以看出,多次波被压制后,地震资料的成像更加准确,避免了假构造的产生,为地震资料的解释提供了高质量的地震处理数据.     

拉冬变换在处理海洋资料中的应用

近年来随着海洋地震勘探向深海区域的发展，由于巨厚海水层及曲折海底的影响所产生的水底多次波在地震勘探资料的所有干扰中逐渐占主要部分。水底多次波分布广、能量强，是资料处理中首要衰减的多次波干扰。拉冬变换是一种速度叠加变换，时间域里的偏移距轴在拉冬域里转换为速度轴，时间域不同的速度曲线变为拉冬域中不同的速度点，在时间域里不易分开的不同速度曲线在拉冬域里以不同的速度点分开。这样就可以根据有效波与水底多次渡在速度上的差异在拉冬域内区以不同的速度点分开，进而衰减水底多次波。     

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。     

应用拉冬变换压制多次反射波

本文讨论了应用变型的拉冬变换压制多次波的问题。这种变换不同于经典的拉冬变换,它的积分曲面是双曲面而不是平面。从计算费用看,这个特定双曲面等价于抛物面,但是由此可从一次反射中更精确地识别出多次波。正变换是根据地震波至旅行时差的差别分离地震波至。我们只需对部分数据进行反变换就可使多次波得到压制。从文中所给的例子可见,叠前和叠后地震剖面上多次波被有效地削弱了。     

新疆伊犁地区多次波压制技术应用研究

根据伊犁地区多次波所具有的普遍特点和特殊性,在试验了压制多次波的各种方法的基础之上,综合运用F-K域滤波法、拉冬变换、Tau-P变换、聚束滤波等方法对伊犁地区的多次波进行了有效的压制,突出有效波能量,使中深层成像质量有明显提高。     

复合多域去噪技术在复杂地表区域地震数据处理中的应用

复合多域去噪技术利用多域变换，将干扰波与有效波的差别最大化，从压制干扰波与提高有效波能量两个方面提高地震资料的信噪比。该技术根据干扰波与有效波的不同特征，分别在炮域，共炮检距域和超共中心点域，运用频率－空间域相关干扰压制，拉冬变换信噪分离，共炮检距域随机干扰消除，主频区域异常振幅压制，超共中心点域线性干扰消除，以及有效波识别加强等方法，在新疆，合理，南方山地等复杂地表区的资料处理中，提高了地震数据的信噪比。     

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。     

迭代抛物Radon变换法分离一次波与多次波

Radon变换法是进行一次波与多次波分离的常用手段,最小平方约束下的频率域抛物Radon变换将t-x域数据转换到Radon域后,因存在剪刀状发散的截断效应,用传统方法难以彻底分离一次波和多次波。针对这一缺陷,提出了迭代抛物Radon变换法,即在Radon域截取一次波聚焦点附近很小区域内的数据为初始数据,经过Radon反变换和正变换后得到新的Radon域数据,然后用初始数据覆盖对应的小区域,经过迭代,最终得到保幅效果较好的一次波,且几乎不含多次波。利用相同的方法,也可以得到几乎不含一次波的多次波。最后通过理论模型和实际资料的处理,验证了本文方法的正确性和有效性。     

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。     

浅水多次波的联合衰减技术在渤海海域LD地区的应用

针对渤海海域LD地区浅水多次波发育的特点,提出了一整套完整的浅水多次波联合衰减技术。首先使用浅水去多次波(SWD)技术来去除大部分与海底相关的短周期多次波;对于剩余的与水面相关的长周期多次波采用了二维表面多次波压制(SRME)技术进行了有效去除;三维面元均化后进行Radon域去多次波处理;最后在叠前时间偏移后的共成像道集内用高精度Radon变换对多次波进行衰减。该方法通过对SWD技术和传统的去多次波技术合理的结合,达到了衰减多次波的目的。对渤海地区实际海洋地震资料处理表明:所提出的方法能够有效地衰减浅水多次波,浅水多次波联合衰减处理流程具有快速、简介的特点,同时处理后的地震资料保幅性较好。     

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。     

各向异性高分辨率Radon变换压制多次波

针对VTI介质和海洋大炮检距地震数据反射波同相轴不能严格满足双曲时距关系,一次波和多次波能量在Radon域中聚焦性较差,多次波的压制效果不理想的问题,通过在双曲Radon变换积分路径中引入各向异性参数η,描述VTI介质和海洋大炮检距地震数据的时距曲线关系,在Radon域中有效聚焦一次波和多次波能量。同时,引入基于共轭导向梯度(CGG)算法的各向异性高分辨率Radon变换,基于L₁范数对模型空间进行稀疏约束,提高Radon变换的分辨率。模型数据和海上大炮检距实际资料测试表明,该方法能够很好地压制多次波。     

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。