低信噪比地震资料初至自动拾取技术

为提高低信噪比地震资料初至自动拾取的精度,提出了一种联合应用曲波变换与希尔伯特变换进行初至拾取的方法。首先采用基于Wrapping的快速离散曲波变换算法对检波点静校正和线性动校正后的炮域数据进行曲波变换,然后根据随机噪声和有效初至信号的曲波系数在不同尺度不同方向上的分布差异,设置合适的阈值对曲波系数进行"去噪"处理,最后将处理后的曲波系数进行反变换,获得压制随机噪声后的地震记录。利用希尔伯特变换计算各地震道的瞬时振幅,然后利用改进的瞬时强度比公式逐道计算给定的时窗内各采样点的瞬时强度比,最后根据瞬时强度比极大值确定单炮的初至时间。理论数据和实际资料处理结果表明,对于低信噪比地震资料,利用曲波变换法进行去噪后,数据的信噪比得到了提高。结合具有一定抗噪能力的改进型瞬时强度比初至拾取方法,可以有效地提高自动拾取初至的精度,减少人工修改错误初至的工作量,该方法具有一定的实用价值。     

基于时频分析的初至拾取方法研究

地震记录的初至拾取是地震资料处理的基础工作,特别是静校正、层析成像等后续处理对初至拾取的精度要求较高。当初至波到达时,其信号的振幅、频率、相位均会发生变化,基于此,提出了一种基于时频分析的初至拾取算法,该算法在噪声判别系数的约束下,利用小波变换时频分析提取信号的瞬时相位谱,然后利用瞬时相位谱的过零点属性拾取初至。为了提高计算效率,在给定时窗内部计算信号的瞬时相位谱,并且利用多个不同的噪声判别系数初至拾取的统计结果确定最终的初至时间。理论信号和实际地震资料处理结果表明,该方法具有较好的抗噪能力,初至拾取的精度比较高。     

最小二乘曲线拟合的微地震初至优化拾取方法及应用

水力压裂改造中微地震事件具有能量弱、信噪比变化大、干扰源复杂等特点,对微地震信号进行快速精确的初至拾取是微地震实时监测、指导压裂生产急需解决的关键问题。针对微地震事件时窗能量比法拾取精度低、不同信噪比事件适应性差的特点。首先应用能量比法粗略拾取初至位置。然后应用最小二乘曲线拟合法拟合理论曲线,在拟合曲线定义的前、后时窗范围内二次优化拾取初至。通过实际数据测试,并与能量比法对比,验证了本文方法的有效性与可行性。基于最小二乘曲线拟合的微地震初至优化拾取方法能较快速、准确地拾取不同波形特征、不同信噪比的微地震事件初至,有效提高微地震实时定位的准确性与效率。     

初至智能拾取技术

地震记录的初至自动拾取一直是复杂地形和表层条件下地震勘探工作的一个难题。为此,提出了初至智能拾取技术,模拟人机交互初至半自动拾取过程进行初至拾取。首先通过改进Coppens的滑动时窗能量比方法进行"好初至波"拾取;然后通过模拟人工辅助线的"架桥"技术获得可用初至波;再采用波峰(谷)相位域追踪技术获得初至波峰点,进一步采用炸药震源初至波起跳点的相位域估算技术获得初至波起跳点。在南方复杂地区,采用自主研发的Hunter初至智能拾取软件对靶区地震资料进行了初至拾取,并与OMEGA商业软件初至自动拾取结果进行了比较。结果表明,初至智能拾取方法及软件不仅能够实现高精度、高命中率的智能化初至拾取,而且能够提供初至时间、初至波周期和初至波品质等更多的信息;在复杂地区低信噪比地震资料中更能体现Hunter初至智能拾取软件的优越性。     

浅层折射波勘探中初至自动拾取新算法

地震波初至拾取是地震勘探中广泛应用的基础技术,尤其在浅层折射波勘探和层析成像中初至时间拾取精度直接影响地下地层结构的反演结果。由于初至时间对应的并不总是能量比最大值(可能是次极值),以往的滑动时窗能量比法仅根据前后两个滑动时窗能量比的最大值判断初至时间,造成对低信噪比数据的拾取效果不理想,而对高信噪比数据则难以检测能量较弱的折射波。基于此,本文提出多时窗能量比初至拾取算法,该算法在实现过程中结合应用自动质量控制技术,满足了浅层折射波勘探的初至拾取精度要求,且具有较高的稳定性。将该方法应用于准噶尔盆地中部M区地震勘探,取得了非常好的效果。     

基于小波分解与高阶统计量的微地震初至拾取方法研究

微地震资料的处理、解释首先需要拾取精确的初至信息。微地震初至的人工拾取虽然精度较高,但工作量大,不能满足实时处理的需要。为此,提出了一种基于小波多尺度分解和高阶统计量相结合的长短时窗峰度比(wavelet transform based short time window kurtosis/long time window kurtosis,W-STK/LTK)微地震初至拾取方法。考虑到有效微地震信号频率较低,而噪声信号频率则相对较高,首先对微地震信号进行小波多尺度分解,剥离有效信号与噪声;接着对分解得到的最大尺度信号应用基于高阶统计量的长短时窗峰度比(STK/LTK)算法;最后在分析特征曲线异常点特征的基础上识别微地震有效信号并拾取初至。模型数据和实际资料测试结果表明,该方法能够从信噪比较低的微地震资料中较准确地拾取微地震P波初至。     

基于超虚干涉法约束的模糊C均值聚类地震初至自动提取

在静校正和层析成像等地震数据处理中,准确并快速地拾取初至是随后速度结构成像和地震资料综合解释的前提。手动拾取方法难以适用于海量地震数据处理,且存在人为误差。对于低信噪比地震数据,相关法、能量比值法（STA/LTA）、分形维法等常规自动拾取方法需不断调整参数以达到设定拾取精度,导致稳定性变差。为此,提出一种基于超虚干涉（SVI）约束的模糊C均值（FCM）聚类地震初至自动拾取方法。FCM聚类分析是一种非监督的机器学习方法,仅依赖数据本身进行分类,可更灵活、方便地应用于实际地震初至拾取;对于低信噪比数据,须预先利用SVI法加强远炮检距等弱初至信号的能量,提高地震数据的信噪比,以实现地震初至的准确、稳定拾取。理论模型数据和实际地震资料测试结果进一步表明了该方法的稳定性和高效性。     

基于小波分解与Akaike信息准则的微地震初至拾取方法

微地震震源的定位要求精确确定初至,人工拾取微地震有效事件需要很大的工作量。首先讨论了Akaike信息准则(AIC)初至拾取方法;然后根据微地震信号在相邻小波尺度上连续的特点,将基于AIC的初至拾取方法与小波多尺度分析方法相结合,对微地震资料进行多尺度分析;最后利用AIC拾取初至,并根据初至的分布特点确定地震记录中是否存在有效的微地震事件。克服了传统AIC法由于噪声影响使初至点模糊而难以准确拾取的缺点。模型与实际资料的应用表明,基于小波分解与AIC相结合的初至拾取方法能够从信噪比低的资料中较准确地识别出有效微地震事件。     

地震道时窗属性特征检测初至时间的研究

给出了几种用于初至拾取的地震时窗属性特征的算法。经过试算、比较和分析，指出地震分形特征初至拾取的不足；提出地震道时窗内能量比属性特征检测地震初至时间的新方法。该方法能快速和准确拾取初至的起跳时间、抗噪声能力强。合成地震记录试验表明，当随机噪声达75％时，仍能准确拾取初至时间。实际地震资料试算显示，其正确率达90％左右。     

复杂山前带地震初至拾取方法应用研究

复杂山前带表层结构在纵、横向上变化剧烈,单炮能量弱,背景噪声发育,信噪比低,地震初至难以准确拾取.为了提高初至拾取精度及效率,针对单炮初至难以准确识别及初至拾取范围不明确等问题,开展波动方程正演、可控震源预处理及不同初至范围层析反演分析等方面工作.结果 表明,波动方程正演模拟方法指导地震单炮的初至拾取,可以避免初至漏拾...     

提高初至波二次定位精度技术的探讨

检波器二次定位是浅海地震资料采集的关键技术之一。影响二次定位精度的因素较多,为此,对初至波二次定位精度的影响因素和提高定位精度的技术进行了系统的分析研究。重点讨论了初至拾取的精度控制、关联炮点的选择、速度参数的确定和检波点位置的求解算法等。认为初至拾取是影响定位精度的主要因素,合理选择拾取初至波的地震道、依据数据的信噪比选择合适的初至拾取方式,以及合理选择关联炮点等是提高定位精度的有效措施。设计了5种精度分析措施,可以进行单点和整条拖缆的定位精度误差评价。将提高定位精度的方法应用于山东龙口某浅海地区,并与一次定位和水鸟系统二次定位的结果做对比,结果表明,该方法可以更好地提高地震资料的品质,并具有较好的适应性。     

关于低信噪比地震资料的基本概念和质量改进方向

从不同信噪比的理论记录出发,总结了不同信噪比地震记录的视觉效果,并提出了三种简易的估算信噪比的方法,它们都是比较实用的。文章进而讨论了低信噪比地震记录在静校正及速度分析两方面存在的两个“危险点”,它们使资料处理人员失去前进方向。文章在分析了多次覆盖对提高信噪比的潜在能力之后,指出了处理低信噪比地震资料应该采取的对策:首先应当作好静校正处理,并提出严格划分两条数据流的思想。其中第一条数据流不要求高分辨率及高保真度,仅仅要求有起码的信噪比,为求准静校正及作好速度谱之用,第二条数据流就是常规的资料数据处理。这样严格划分两条数据流之后,就能改善一大批低信噪比地震资料。本文讨论的噪音,主要是指沿地表传播的各种次生的随机干扰波,对于大片分布的面波及折射干扰波也可以借用本文的分析方法。如果强干扰波是来自地下的各种多次反射波以及各种断面波,绕射波等异常波,则也可以造成另一类型低信噪比记录。关于这方面问题本文未加讨论。     

可控震源地震记录初至拾取方法研究

可控震源作为一种环保型的激发源已被越来越多地应用于地震数据采集中,但针对可控震源资料初至拾取的研究并不多。由于可控震源的扫描信号为非线性以及可控震源与大地接触不耦合等原因,在可控震源资料上出现"双初至"或"多初至"等现象,造成初至拾取困难。基于可控震源记录相关性好这一特点,提出了一种改进的相关算法——优化相关法,通过不断优化相关模型道来提高初至拾取的精度;同时还提出了一种约束初至拾取方法,根据地表一致性原则进行交互拾取,采用少量人工拾取的初至对相关拾取法进行约束。在可控震源资料初至拾取中,将两种方法相结合,较好地解决了可控震源地震记录的初至拾取问题。     

一种实现初至波自动拾取的方法

根据初至波特点，基于数字图像处理技术，提出了应用边缘检测和边缘追踪技术进行初至波自动拾取的方法。该方法的实现过程为：①对地震记录做单道归一化处理；②将地震记录转化为灰度图；③应用边缘检测方法确定初至波的位置；④采用中值滤波处理消除异常点干扰；⑤利用边缘追踪算法拾取初至波。实例表明，应用边缘检测和边缘追踪技术进行初至波自动拾取快速有效。     

二维叠前深度偏移连片处理及成像建模技术

塔里木盆地塔中地区深层低幅度构造是有利的含油气区 ,但因构造探明程度低 ,很难准确确定钻探井位 ,再加上一些地区利用二维地震资料做构造图 ,使得小幅度构造的可靠性进一步降低。为了在利用二维地震资料条件下提高深层小幅度构造的可靠性 ,进一步提高构造成像的真实性 ,提出了如下研究思路 :在时间域解决近地表静校正闭合差和提高资料信噪比 ;在深度域消除相交测线的速度闭合差 ;进行二维叠前深度偏移连片处理。基于这种思路 ,在时间域首先对每条二维测线做初至折射静校正 ,以便消除由近地表引起的剖面闭合差。然后利用二维测线按照三维叠前深度偏移方法建立全区统一的速度场 ,并从该速度场中抽取每条二维测线的叠前深度偏移速度场 ,使每条二维测线准确成像。从最终结果来看 ,新剖面较老剖面在信噪比和成像精度上有较大的提高 ,新落实的小幅度构造与井分层数据吻合较好。因此认为 ,依据所提思路和方法进行连片处理较好地解决了中深层低幅度构造的成像问题。     

广义S 变换在地震信号特征信息提取中的应用

基于S 变换具有良好的时频聚焦性,将可灵活选取窗函数的广义S 变换引入到地震信号特征信息提取中,系统研究广义S 变换在地震信号局部刻画和总体描述中的应用。通过理论模型和实际资料的试算表明,广义S 变换在特征信息提取方面是行之有效的,具有较强的抗干扰能力。同时可根据目标体的研究需要,合理选择瞬时频率振幅谱剖面、某频率段地震剖面和单频剖面来识别地震剖面中特征信息,为进一步地震资料处理和解释提供可靠依据。     

井间地震资料克希霍夫积分法叠前深度偏移

针对井间反射波资料的特点，采用克希霍夫积分法进行井间资料叠前深度偏移成像。讨论了对井间上、下行波场进行叠前深度偏移成像的一些技术细节和难点，以及井间叠前深度偏移成像处理中涉及的层析成像速度反演、波场分离等技术，并分析了井间反射波偏移成像的有效范围。最后通过模型试算，验证了方法的可行性，并取得了较好的成像效果。     

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。