用人机交互技术实现广义f-k滤波

将地震记录作二维傅氏变换，在频率波数域分离信号和干扰，采用人机交互技术进行切除，然后，作反变换以达到压制干扰的目的。由模型实例的试算结果表明，其处理效果优于常规f－k滤波技术。     

二维小波变换在去除面波干扰中的应用

在原始地震记录中，面波干扰往往会掩盖有效信号，降低资料的信噪比。常规的一维滤波和F—K滤波方法在去除面波时，会损害有效信号，丢失一些有用的地质信息。小波变换是一种时频分析方法，具有分频和局部分析能力，可以从地震资料中将面波分离出来，而不伤害有效波。二维小波变换去除面波的基本原理是：首先依据面波和有效波视速度的范围，在时间一空间域把原始单炮记录分成没有面波和含有面波的记录；然后应用二维小波变换对含有面波的记录进行时频分析，将其变换到时间、频率、空间和波数四维域中，利用有效波与面波在频率域和波数域上的差异进行面波分离，去除面波，提取有效波，并进行信号重构；最后将重构的信号与没有面波的记录叠加，即可得到去除面波干扰的资料。实际资料处理结果表明，二维小波变换去除面波的方法具有良好的应用效果，有效信号得到了加强，信噪比得到了提高。     

沃希变换及在地震数字处理中的应用

沃希变换性质及其计算方法傅里叶变换利用的正交矢量基内矢量的支量是单位复数,它的实部及虚部依次是余弦及正弦函数。因此计算傅里叶变换要用大量的复数乘法。沃希变换利用的正交矢量基内矢量叫做沃希矢量。沃希矢量的支量只取+1和-1这两个值。因此计算沃希变换不用乘法,沃希变换的计算工作量比傅里叶变换的工作量少得多。设N=2^p,P=1,2,…,在N空间的沃希矢量基是 {Wal_<sup>p_i}i=0,1,2,…,（N-1）,N=2^p。例如当P=1时,两个一阶沃希矢量定义为     

分段线性化相位移DMO方法

在 Hale 的傅里叶变换 DMO 方法中,相位移ω₀t_n（1+（k_x²h²）/（ω₀²）+t_n²）^1/2不是时间 t_n 的线性函数,无法用 FFT 来实现,因此,计算量很大,难以在实际中推广使用。本文基于 Hale 的 DMO 方法,提出一种用分段线性相位移逼近非线性相位移的 DMO 方法。该方法可用 FFT 计算每一段地震记录的频谱,并能对频谱进行内插、相移和叠加等处理,最终实现 DMO 处理,其处理精度和效果与 Hale 的 DMO 方法相当。分段线性化相位移 DMO 方法的突出优点是计算量小,与 Hale 的方法相比,最低可减少80%。     

一种高效的频率域正反τ-p变换算法与τ-p双曲线速度滤波

正确的点源记录数据平面波分解(τ-p 变换)的数值计算过程包括 Fourier 变换和 Hallkel 变换。文中对 Hankel 变换中的 Bessel 函数作一逼近后,给出一套在频率域买现正反 r-p 变换的公式。此过程可借助于二维快速傅氏变换(FFT)算法来提高变换的运算速度,其效率比时间域的普通倾斜叠加算法高达二十倍以上,且可大幅度地减少对计算机内存的需要量。我们将文中的高效正反τ-p 变换算法与τ-p 双曲线速度滤波(HVF)相结合,编制了一个在频率域实现的带 HVF 滤波的处理模块。理论合成记录与实际数据的处理结果表明,该方法对压制多种干扰及随机噪声十分有效。     

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。     

三维微分方程滤波法及线性噪声压制

对三维面波和其它线性噪声的压制有两个问题需要解决：合适的道集和合适的噪声压制方法。为此，提出了一种时空域Butterworth类三维微分方程滤波方法。该方法的基本原理是：首先在频率波数域中针对具有一定视速度的线性相干噪声设计滤波器；然后把频率波数域中的滤波器变换到时空域，得到偏微分方程形式的时空域滤波方程；用有限差分法求解该方程得到时空域的滤波因子。在求解三维滤波方程时不对三维微分方程进行降维处理，仅对差分方程进行分解，从而获得计算效率很高的滤波因子。数值模拟和实际资料处理结果证明方法是有效的，线性噪声得到了较好的压制，对有效信号的影响很小。     

频率加强滤波

在以往的地震资料数字处理中,人们在寻求地震记录的高信噪比和高分辨率之间,难以找到一种最佳的选择。本文介绍的频率加强滤波方法,同时兼顾了信噪比和分辨率的要求。频率加强滤波器由两个纯振幅滤波器(分辨滤波器和相干滤波器)串联而成。设计频率加强滤波因子,必须事先估算地震信号的功率谱和干扰功率谱。文中提供两种估算功率谱的方法:其一在于通过每个记录道的傅氏变换,先求出N道记录的平均功率谱p_x(f),然后求出平均信号功率谱p_s(f),以此作为信号的功率谱p_s(f),再把P_x和p_s(f)之差作为干扰功率谱,最后求出地震剖面的平均信噪比曲线;其二是利用两两毗邻的记录道来估计信号功率谱。试验结果表明,频率加强滤波器和脉冲反褶积相比,信噪比和分辨率都得到了改善。     

T2—Pc二维核磁共振岩心测试技术与应用

作为一种无损、高效、非侵入式的检测手段,核磁共振技术一直在油气岩心分析中发挥着重要作用。但传统核磁共振（NMR）检测结果（T₂谱）反映的是岩石孔隙的大小分布特征,孔隙的连通性无法直接被表征。通过对实验流程和数据处理方法的改进,在标准核磁T₂谱的基础上,增加毛管压力（P_c）维度,得到T₂—P_c二维核磁实验图谱,从另一个视角解决了核磁实验不能反映孔隙连通性的问题。实际应用表明,T₂—P_c二维核磁实验不但能够对储层连通性进行直观评价,也可以得到不同生产压差下的束缚水饱和度,从而为油气勘探开发提供更多储层信息。      

VSP波场分离

视速度和偏振是地震波的两个重要特性。根据P波和S波运两个特性的差异,就可以分离VSP波场。本文所用的VSP波场分离方法综合考虑了视速度特性和偏振特性。在三分量VSP资料（H₁、H₂、Z）中,可将其两个水平分量H₁、H₂按矢量合成方法求出总水平分量H,再根据地震波的视速度特性,将H和Z分量经τ-p正变换得到τ-p谱U_H和U_Z;然后根据地震波的偏振特性,在τ-p域由U_H和U_Z得到U_P和U_SV,即P波和SV波的τ-p谱。最后,再将U_PU_SV经τ-p逆变换得到P波和SV波。用这种方法对理论模型和野外实测三分量VSP资料进行了处理,效果良好。     

可控震源野外滤波最佳化

图1为应用最常规的野外震源组合的空间滤波特性。这种响应曲线的主要波瓣一般限于波数1/e(式中 e 为向上移动的间距)。实际上,波瓣的变化响应使滤波在15至20dB 范围内有效。图1中为18dB。在 f—k 域中,可控震源组合的时-空滤波特性可产生矩形震源振幅谱(见图2)频率间距与扫描的低频(F_L)和高频(F_H)极限有关。波数变化范围可由+1/e 到-1/e。然而,实际信号的振幅谱,如图3所示,其边棱以速度(V_L)为界的切割滤波极为相似。在振幅谱底部划两条对角线,在这些界限之外,强能量相当于地滚波。这种现象可在该谱的底部两角见到。     

基于经验模态分解的f-x域面波压制方法

为了克服f-k滤波规则空间采样的限制和由于滤波窗口选取不当造成的有效信号损失或面波压制不完全的缺点,本文提出了基于经验模态分解(EMD)的f-x域面波压制的方法。经验模态分解可以自适应地按照频率由高到低将信号分解为不同的固有模态(IMF)分量,在空间方向上可以看作是波数由高到低排列,且IMF1分量主要表征高波数的数据。根据面波主要分布在低频高波数域的特性,在f-x域沿空间方向提取低频段数据进行EMD,舍弃分解得到的IMF1分量,就可以有效地压制面波。EMD对数据是否规则采样要求并不严格,这种方法也可以看作是自适应高切波数f-k滤波。模型及实际资料处理结果表明,这种方法较f-k滤波更能有效地压制面波并且保留有效信号。     

基于小波变换和中值滤波的FMI信号去噪方法

介绍了二维离散小波变换下的图像分解与重构算法。在图像分解与重构的基础上,提出应用中值滤波和二雏离散小波变换相结合的方法对舍噪的FMI图像进行去噪处理,通过实例验证,采用新方法对一口溶蚀孔洞储层井的FMI图像进行去噪分析,并与单一的中值滤波或小波变换法的结果进行比较。实验结果表明,应用二维小波分析结合传统方法对FMI图像进行去噪,能够有效地去除图像中的随机噪声,其结果优于单一的中值滤波或小渡分析法,对提高油、气层裂缝和孔洞的自动识别具有重要的指导意义。
     

计算二维离散Hartley变换的递归法

在实序列数据处理中,Hartley变换仅需实运算,在存储量和复杂性上要比Fourier变换更经济、更有效,故Hartley变换在图像处理、地震波场模拟等领域已起着愈来愈重要的作用.本文推导出计算二维离散Hartley变换(2D-DHT)的一种快速递归计算法,对M×N=2r×2s二维DHT的计算,其计算复杂性为1/4MNlog2M2N+O(MN)个实乘和3/2MNlog2MN+O(MN)个实加(当r≥s时),以及1/4MNlog2MN2+O(MN)个实乘和3/2MNlogaMN+O(MN)个实加(当r＜s时),属目前运算量最小的一类算法.     

频率切片滤波

<正>在72届SEG会上,BP公司Linda Hodgson等人提出了一种新的噪声压制方法——频率切片滤波(FSF)。在复杂的X-Y频率域中,FSF应用二维平滑滤波器直接去噪。它可以任意选择特定的频率处理范围进行有针对性的滤波,而数据的其余部分不受影响;任何适合于空间滤波的噪声都能够去除,特别是低频噪声的消除和剩余多次波能量的衰减。具体实施过程分为4个步骤:①应用一维快速傅立叶变换到目的层时窗;②检查X-Y频率域数据体,确定频率范围,有针对性地进行噪声衰减;③在每一个频率切片上进行平滑处理,数据的其余部分不改变;④进行傅立叶逆变换,得到滤波结果。以下选取北海2个油田的实例展示其良好的滤波效果。     

乙烷-丙烷混合裂解反应机理的二维模拟

利用FLUENT软件构建乙烷-丙烷混合裂解反应一维模型和二维模型，分别模拟反应管物料径向流速、温度、浓度分布及自由基浓度分布对乙烷-丙烷混合裂解过程的影响。结果表明：传递过程与裂解过程有耦合作用，径向扩散过程使烷烃裂解温度降低；二维模拟时CH₄和C₂H₄浓度比一维模拟时高，而H₂,C₂H₆,C₃H₆浓度略低；乙烷-丙烷混合裂解主要由丙烷断链实现链引发，乙烷与丙烷共同参与链传递过程；乙烷-丙烷混合裂解时体系中存在H·,CH₃·,C₂H₅·,i-C₃H₇·,n-C₃H₇·自由基，C₂H₅·,i-C₃H₇·,n-C₃H₇·自由基的浓度需要...     

二次插值的时间域激电2.5维有限元数值模拟

通过研究基于三角单元二次插值的有限元2.5维时间域激电正演,引入Cole-Cole模型推导了2.5维复电阻率满足的边值问题,采用Guptasarma提出的滤波算法,实现了频率域激电到时域的转换;从刚度矩阵的特点出发、结合基于符号分析的线性方程组直接解法,设计实现了适合时间域2.5维激电正演的快速算法.该算法通过对计算区边界的近似处理,使处理后的刚度矩阵只与供电频率及波数有关,而与供电点位置无关,从而有效减少线性方程组直接解法中矩阵分解的工作量;设计了基于图论理论的矩阵重排与填入元分析算法,实现了高效的矩阵LDL^T分解;优化了计算流程,在正演计算过程中对于同一剖分结构只需进行一次符号分析,相同频率和波数条件下所有供电点只需一次LDL^T分解.最后,利用快速算法,研究了异常体的视电阻率、视极化率、视频散率等参数的异常特征.     

微地震信号的偏振—位置对比法震相分离技术

 针对微地震信号的特点,本文设计了改进的二维f-k滤波,并与自适应极化滤波相结合,提出了偏振—位置对比法追踪波的跟踪分量,实现信号的震相分离。在设计f-k滤波因子时,通过计算相邻道的滑动时窗内信号的互相关系数,确定时窗的视速度范围;在设计自适应极化滤波因子时,针对复杂波场波的期望方向不确定问题,本文通过计算相邻道的偏振投影互相关系数,确定波的跟踪分量;把常规极化滤波因子中的期望方向选为跟踪分量的方向,滤波后的信号分别向跟踪分量上进行投影,即可实现信号的震相分离。理论模型和实际资料的处理效果表明,该方法可明显改善信号分离效果。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田西部盒8段地层水地球化学特征及成因

通过对苏里格气田西部盒8段地层水性质及地球化学特征研究,推断地层水的成因,寻找天然气富集区,揭示气田油、气、水分布规律。苏里格气田西部39口井的地层水具有如下地球化学特征:①地层水阴、阳离子含量(r)高低差异悬殊,阴离子以Cl^-占绝对优势,HCO₃^-和SO^2-₄含量很低,阳离子以Ca²⁺占优势,K⁺+Na⁺含量也较高,Mg²⁺含量低;②地层水呈弱酸性,具中-高矿化度;③水型以氯化钙Ⅴ型水为主,局部有氯化钙Ⅳ型和Ⅲ型水;④地层水化学特征参数具有钠氯系数(r_Na⁺/r_Cl^-)低、脱硫系数(2×100×r_SO4^2-/r_Cl^-)高、变质系数[1/2(r_Cl^--r_Na⁺)/r_Mg²⁺]高和镁钙系数(r_Mg²⁺/r_Ca²⁺)低的特征。研究结果表明:苏里格气田西部盒8段地层水具有油气伴生水特点,属于天然气充注时留下的残余地层水,形成于封闭、还原的水文地球化学环境。地层水分布受砂体和成藏条件控制,可能有3种成因类型:孤立砂体封闭地层水、弱动力生烃气水驱替不完全的残留水及大砂体低部位滞水。     

砂岩含水含气时的地震波特性试验

在实验室条件下,利用透射波研究砂岩含水含气的特性。采用超声仪作激发装置;波形瞬态记录仪作接收装置;微机处理,证实和发现了一些问题:（1）在实验室内进行HCI检测的结果和在一般的计算机上所得的结论基本一致,即主频(F_m²)、平均频率F_me降低,频带宽度（B_w）减小,低频带通面积（A₁）以及它与频带总面积（A_s）的比值增大对预测油气是有利的。（2）A₁/A_s指标比较稳定、灵敏,其次是A₁,最后才是B_w、F_me和F_ma。（3）低的中心频率及频带宽度对A₁及A₁/A_s有不同程度的影响,当带宽不变,中心频率选取46.8kc时,A₁ A₁/A_s相对变化最大;当中心频率不变,选取的低频带通宽度越小,A₁及A₁/A_s变化越灵敏。（4）HCI指标与砂岩孔隙含气百分比有关系,当含气量由0到50-60％时,F_ma、F_me、B_w相应减小,A₁及A₁/A_s相应增大,但是含气量继续增大时,HCI指标出现相反的显示。（5）从岩石的滤波特性和弹性系数中有可能提取新的检测参数。