子波提取与零相位滤波

利用地震测井子波,经过换算作为地震子波,在频率域计算出去相位滤波因子;利用该滤波因子对地震记录进行零相位滤波,从而得到零相位剖面,零相位剖面与常规剖面相比,分辨率高,强相位与反射系数在时间上能较好地对应。     

子波处理方法的研究

子波处理包括子波估算、整形滤波算子设计以及整形滤波处理。子波估算通常有两类方法,其一是利用声测资料提取子波;其二是用多道统计平均方法求取子波。从实际估算的子波和井下记录的下行直达波来看,地震子波的基本形状像似雷克(Ricker)子波。子波频率误差对于波处理效果的影响要比子波波形误差大得多。因此搞准子波频率是做好子波处理的关键。文中还对零相位削尖整形子波的几种处理方法进行了分析,并用钻井资料对各种子波处理结果进行了验证。结果表明,多道自适应子波处理方法可以改善地震剖面的连续性和分辨率;道自适应子波处理方法对地震噪声的适应能力较强;利用声测和井旁地震道设计的整形滤波算子进行子波处理的效果不及前两种方法;根据已知子波设计的统一整形滤波算子,处理效果最差。     

零相位合成记录约束下利用匹配滤波实现频变剩余相位校正

在相同振幅谱、不同相位特征子波中,零相位子波分辨率最高,且主峰值对应反射界面,因此在地震资料处理中,需要通过相位校正技术消除子波剩余相位的影响。常相位校正技术未考虑子波相位随频率发生变化从而导致相位校正结果不理想。为此,提出零相位合成记录约束下利用匹配滤波实现分频相位校正的方法。该方法将井旁地震道作为输入,零相位合成记录作为输出,利用匹配滤波算法求出二者间的相位匹配因子,然后将相位匹配因子与地震数据褶积得到零相位化地震数据。该方法考虑了实际地震数据剩余相位的频变特性,充分利用测井合成记录进行高精度相位校正。理论模型和实际数据处理结果表明,所提方法可以有效消除频变剩余相位影响、显著提高地震数据分辨率,且抗噪性强,具有较高的实用价值。     

叠前子波处理

根据子波振幅谱估算最小相位子波已有多种方法,本文对用希尔伯特变换法、同态法、零相位子波法、松弛迭代法等估算的最小相位子波,进行了详细的分析。相比之下,以希尔伯特变换估算的效果最佳:在傅氏变换的点数为128时,其估算的最小相位子波与原始子波的相似系数为0.99762189,这种相似程度随着傅氏点数的增多而加大。文中从相位及子波时变两个方面详细地分析了估算的最小相位子波与实际子波之间的误差,并用“波形相似系数S”及“反褶积功能参数Q”作为衡量误差大小的依据。从反褶积的效果来看,当S不小于0.95和Q接近于1时,才能收到较好的效果。为了做到这点,必须对地震记录进行相位校正及大地滤波校正。     

匹配滤波与子波整形

在地表条件复杂的地区,采用不同震源和仪器联合进行地震数据采集,激发震源、检波器以及表层岩性的不同造成较大的子波差异,从而使采集到的地震反射资料的振幅(能量)、频率和相位等特征差别较大。鉴于子波整形处理技术存在缺陷,本文采用匹配滤波技术代替子波整形来消除反射时差、整形地震子波。实现过程为:通过反褶积方法求取同一位置的两个记录A和B的匹配滤波算子;再把匹配滤波算子作用于A(或B),使A (或B)经匹配滤波后逼近B(或A)。笔者利用根据匹配滤波原理开发出的交互匹配滤波软件包对滩浅海地区三维地震资料进行了处理。处理后资料的地震子波得到整形,消除了炮点、检波点的差异及同相轴间的时差, 实现了地震资料的同相叠加,使剖面信噪比提高,在不同震源所采集数据的衔接处地震记录的振幅、频率和相位都能得到较好的匹配,深浅层的地震反射叠加剖面都能较好地拼接,取得了较好的效果。     

应用傅里叶尺度变换提高地震资料分辨率

针对叠后地震资料,本文提出利用傅里叶尺度变换进行提高分辨率的处理方法。由傅里叶尺度变换的性质可知,地震子波在时间域的压缩等于在频率域内频谱向高频端移动,反之亦然。因此,可利用傅里叶尺度变换性质对估算出的地震子波进行变换,得到更高频率的地震子波,再利用反演得到的滤波因子实现对地震资料的提高分辨率处理。该方法假设地震资料的反射系数序列是含白噪随机序列,地震子波具有零相位特性,且根据地震数据的信噪比估算合适尺度变换因子,再做拓频处理。模型数据测试和实际资料应用的结果均证实本文方法可有效提高地震资料分辨率,尤其适用于薄互层类储层的反演和预测,是一种简便实用的高分辨率地震数据处理方法。     

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。     

可控震源地震数据子波最小相位化方法

 本文从可控震源地震记录采集时使用的扫描信号参数出发,计算可控震源扫描信号,再将可控震源扫描信号进行自相关求出可控震源零相位子波。然后利用可控震源零相位子波,求出将零相位子波转化为最小相位子波的转换算子。最后利用该转换算子,将可控震源零相位子波转化为最小相位子波,实现了把可控震源零相位震源子波的地震记录转化为最小相位震源子波的地震记录的功能。     

基于模型的地震子波处理技术

地震记录从激发到接收经过多次滤波过程，使地震子波的相位发生了变化。本文认为影响地震子波相位变化的主要原因是大地的滤波作用，检波器响应和仪器响应。为了克服或减轻上述影响，可通过设计震波子波，并建造以上三种滤波器，从而构造地震子波模型和噪声子波模型；分析反褶积所要求的理想地震子波和实际地震子波的误差，求出相位校正滤波器，对实际地震记录反褶积后的数据进行相位校正，使输出的地震子波为零相位子波，改善了地震     

海上地震资料零相位化处理技术研究

在海洋地震资料采集中,气枪震源子波接近最小相位子波,反射信号的峰值点并不代表地下反射界面,需要进行相位处理。传统的最小相位化处理技术不能彻底消除相位对资料的影响,传统反褶积方法从地震资料中提取零相位化算子并对资料进行零相位化处理技术,由于提取算子的不稳定性,很难得到满意的处理效果。为此,探讨了采用震源模拟子波、远场实测子波和海底提取子波求取零相位化算子并对地震资料进行零相位化处理的技术。首先分析了非零相位处理对后续高分辨率处理和解释标定的影响;然后讨论了海洋地震资料子波的获取方式,阐明了在深水、浅水两种条件下如何利用不同子波进行零相位化算子求取和应用;最后以海洋资料处理为例,证实了深、浅水资料零相位化处理技术的可靠性。     

深度域合成记录制作及层位标定软件系统编制

为了实现在深度域制作合成地震记录及在深度剖面上进行层位标定，开发了深度域合成记录制作及层位标定软件系统。将时间域的子波转换成深度域的子波，再与反射系数进行褶积，就可得到深度域的合成地震记录。然后，将深度域合成地震记录插入到深度剖面中，经过一系列的处理就可精确地标定层位。     

利用VSP提高叠后地面地震资料分辨率

反褶积是地面地震处理中提高成像分辨率的常用方法。因地面接收干扰严重,高频成分在中深层衰减和吸收作用较大,地面地震得到的叠后剖面中深层频率偏低,处理中难以提取真实反映地震波在地下各个深度传播的地震子波,不能得到精确的反褶积算子。我们从VSP资料中提取反褶积算子用于叠后地面地震资料处理,使地震剖面的分辨率明显提高,同相轴的连续性得到改善,波阻特征有所加强,整体质量得到较大改进。     

利用VSP提高地震资料处理质量的新途径

为了改善地面地震资料反褶积处理质量,针对地震资料因地面接收干扰严重,衰减和吸收作用较大,难以真正反映地震波在地下各个深度地层传播的地震子波,不能得到精确的反褶积算子的问题,通过利用VSP测井在潜水面以下激发、井下不同深度地层接收的特征,从VSP资料中提取该反褶积算子,并用于叠后地面地震资料反褶积处理中。结果表明,此方法可明显提高叠后处理剖面的分辨率,改善同相轴的连续性,加强波阻特征,并最终使叠后处理剖面质量得到较大的改进。     

高阶统计量在地震反演中的应用

地震反演是研究储集层分布的有效方法,但如果地震资料分辨率低就很难满足要求。地震反演资料分辨率的高低很大程度上取决于地震子波。提出的用高阶统计量法求取的地震子波,比用常规方法提取的子波更接近真实的地震子波。经用两者反演对比,前者反演的地震资料连续性和分辨率明显提高。这表明,该方法对提高反演资料的分辨率有很好的应用前景。     

沙漠点爆炸震源产生的远场地震子波

理论分析表明，沙漠地震子波的主频随传播距离的平方成反比例下降，其系数与沙漠介质波速和震源特性有关，这种非线性变化将导致沙漠地震子波的显著低频化。文中给出了沙漠地震子波视主频的表达式，指出提高目标主频的根本办法，不在于无限制地加大炸药量和采用低爆速炸药，而在于加大震源激发井深(增大h0)和扩大震源激发后冲击波的波阵面(增大r0)。     

动态地震子波估计

目前常用的地震子波估计方法有确定性子波估计和统计性子波估计,各有其优缺点.2类子波估计方法都是基于传统的褶积理论模型,即子波在传播过程中保持波形不变,没有考虑子波在传播过程中的动态性.实际上由于地层对子波具有吸收作用,子波在传播过程中逐步衰减,子波传播是一个动态衰减过程.改进静态褶积模型提出动态褶积模型,从而估计动态子波.假设地层反射系数为白噪序列,震源子波在地层中传播形成衰减地震道,对此地震道作小波变换时频谱分析,采用箱状平滑对衰减地震道频谱作平滑,去除反射系数的影响,从而获得子波振幅谱,再假设子波为最小相位,通过希尔伯特变换求得子波相位,从而实现动态子波估计.理论模型分析与实例计算验证了方法的可行性.     

测井约束地震反演技术分析与应用

以薄层砂体的识别为目的所进行的地震反演．通常由于地震频带宽度的限制．采用普通地震资料直接进行反演的结果．其精度和分辨率都不能满足油田开发对簿砂层识别的要求。然而．采用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震资料有限带宽的不足,综合地质认识等信息作为约束条件,可以得到高精度的波阻抗资料。根据XX地区X56区块实际资料情况和地质特点．应用测井约束反演技术对其进行了储层反演,反演结果与钻井情况符合良好,为该油藏开发方案部署和油田生产提供依据。     

基于动态褶积模型的动态子波估计

目前常用的地震子波估计方法基于传统的褶积模型，没有考虑子波在传播过程中的动态衰减特性。针对这一问题，对传统褶积模型进行了改进，建立了能够描述子波衰减特性的动态褶积模型，并以动态褶积模型为基础提出了动态子波估计方法。该方法首先对衰减地震道做频谱分析；然后假设反射系数的频谱为白谱，通过对衰减地震道频谱值做平滑，去除反射系数谱值的影响，获取动态子波的振幅谱值；最后对子波相位做一定假设，从而求得动态子波。理论模型分析与实例计算结果表明，该方法是可行的。     

关于点爆炸震源产生的地震子波

运用弹塑怀理论对眯爆炸震源邻域进行理论分析，导出了水更符合实际的奶缩球腔激发瞬时震源的应力边界条件。在此边界条件下求解波动方程的定解问题，获得了地震子波的解析解，这一理论地震子波罗好地解释了地震勘探中实际观测到的地震子波特性，从而改善了对雷顾子波形成机制的认识。该成本不仅对地震勘探有实用价值，而且对处理其它形成的瞬时震源问题一定的理论意义。     

小波变换在瞬时相位分析中的应用

采用复地震道技术可以提取瞬时相位,瞬时相位参数对地震资料解释、油藏描述和获取岩性信息有重要意义。由于小波具有良好的时频局部特征,因此可以利用小波变换求取不同尺度下的瞬时相位参数。本文对地震波在小波变换下的相位特性进行了初步探索。试验表明,本方法可有效地确定断层和追踪地震层位信息。