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。     

混合相位动态子波估计

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。我们采用改进的传统褶积模型,建立了能够描述子波衰减的动态褶积模型,以此为基础提出了动态子波估计方法:对衰减地震道做时频谱分析;假设反射系数的频谱为白谱,对衰减地震道频谱值做平滑,去除反射系数谱值的影响,获取动态子波振幅谱值;采用基于高阶统计量的双谱重构子波混合相位谱,实现混合相位动态子波估计。理论模型分析与实例计算结果表明,上述方法有效可行。     

动态反褶积中的反射系数序列时频特征研究

基于动态褶积模型的反褶积方法假设反射系数序列是白噪的,而实际地震资料的反射系数序列通常是非白噪的,因而会影响反褶积效果。基于动态褶积模型研究了反射系数白噪和非白噪情况下地震道信息、反射系数和子波三者之间的关系,指出地震信号的对数时频谱是子波的对数时频谱和反射系数的对数时频谱之和。通过白噪和非白噪反射系数序列模型试验,研究了利用合成地震道的时频谱和对数时频谱求取子波时频谱的效果。试验结果表明:用对数时频谱求取的子波谱在频率方向精度更高;在反射系数序列非白噪的情况下,通过平滑合成地震道的对数时频谱获取子波时频谱,动态反褶积的效果更好。某油田实际地震资料处理结果验证了上述结论。     

动态反褶积研究及效果分析

目前常用的反褶积方法有多种,这些反褶积方法都是基于传统的褶积模型,在做反褶积前,先要对衰减地震道做振幅补偿,因而在提高分辨率时具有局限性。在传统的褶积模型中,假设子波在传播过程中振幅不发生变化,实际上子波在传播过程中振幅是逐渐衰减的,因此需要建立能够描述子波动态传播的褶积模型。以动态褶积模型为理论基础,不需要对衰减地震道做振幅补偿,可直接实现分辨率处理。将对脉冲反褶积与动态反褶积结果进行比较,效果表明,动态反褶积方法具有双重功能:具有提高地震分辨率的功能;具有由于吸收引起振幅衰减的补偿功能。理论模型分析与实例计算验证了动态反褶积方法的正确性。     

动态反褶积研究及效果分析

目前常用的反褶积方法有多种，这些反褶积方法都是基于传统的褶积模型，在做反褶积前，先要对衰减地震道做振幅补偿，因而在提高分辨率时具有局限性。在传统的褶积模型中，假设子波在传播过程中振幅不发生变化，实际上子波在传播过程中振幅是逐渐衰减的，因此需要建立能够描述子波动态传播的褶积模型。以动态褶积模型为理论基础，不需要对衰减地震道做振幅补偿，可直接实现分辩率处理。将对脉冲反褶积与动态反褶积结果进行比较，效果表明，动态反褶积方法具有双重功能：具有提高地震分辨率的功能；具有由于吸收引起振幅衰减的补偿功能。理论模型分析与实例计算验证了动态反褶积方法的正确性。     

动态反褶积方法研究

目前常用的反褶积方法有许多,但大都基于传统的褶积模型。传统褶积模型假设子波波形保持不变,这与子波在传播中振幅逐渐衰减的情况不符,因此需要建立能够描述实际子波传播的动态褶积模型。以动态褶积模型为理论基础的反褶积方法不需要对衰减地震道做吸收衰减补偿,可直接实现提高分辨率处理。文中对脉冲反褶积和动态反褶积结果进行了比较,理论模型分析与实例验证了动态反褶积方法的正确性。     

用统计法提取地震传播子波

一个地震道模型常常给定为地震子波与地下反射系数序列相褶积的结果,再在该道上加上白噪声。因而,了解传播子波是我们从地震道中估算反射系数序列的立足点。假设地震子波是唯一的,本文讨论了从几个地震道提取子波的统计方法。该方法使我们在不考虑相位谱的传统限定假设的前提下获得地震子波。此外,在这篇文章中,我们提出了相位展开方法,并考察了一些记录道中反射系数相位谱的统计特性。     

基于高阶统计约束实现同态盲地震反褶积

本文通过引入高阶统计学的独立变量分析算法(ICA),利用双谱估计出的地震子波作为约束条件来实现同态盲地震反褶积。首先在无噪声的条件下,将地震记录由时间域变换到同态域,利用相邻两道地震道作为组合,将地震褶积模型转换为线性混合ICA模型;然后,利用高阶统计学中的双谱估计地震子波,利用估计出的地震子波信息作为约束条件应用于快速独立变量分析算法(FastICA)中,实现地震子波和反射系数在同态域的分离;最后将分离的地震子波和反射系数再反变换到时间域,即可得到反射系数和地震子波。模拟和实际地震数据的数值算例均表明,在不对反射系数作高斯白噪假设及子波最小相位假设的条件下,基于高阶统计约束的同态盲反褶积方法能够取得较好的反褶积效果。     

基于高阶累积量拟合及混合蚁群算法的地震子波估计

假设地层反射系数是平稳非高斯独立同分布的序列,利用地震道褶积模型的高阶累积量构造目标函数,通过优化算法来进行地震子波提取。针对该方法的非线性优化问题,利用遗传算法的快速性、随机性、全局收敛性,再结合蚁群算法的并行性、正反馈机制以及求解效率高等特性,来提高求解效率。通过对合成地震记录进行子波估计的理论模型试验,结果表明,该方法对高斯有色噪声有很好的压制效果,且能保留地震记录的相位信息,使子波提取具有较高的精度。将该方法运用于实际地震资料处理,利用估计出的较精确的地震子波来进行反褶积,能有效地拓宽地震剖面的频谱,使其信噪比和分辨率都有所提高。理论模型分析与实例计算验证了该方法的可行性。     

地震子波提取方法综述

 地震子波提取方法总体上可分为确定性子波提取方法、统计性子波提取方法两大类。确定性子波提取方法不需要对反射系数序列的分布作任何假设，能得到较为准确的子波，但很容易受各种测井误差的影响，尤其是声波测井资料不准而引起的速度误差会导致子波振幅畸变和相位谱扭曲；统计性子波提取不需要测井信息，也可以得到子波的估计，但需要对地震资料和地下反射系数序列的分布进行某种假设，所得到子波精度与假设条件的满足程度有关。文中对确定性子波提取方法和统计性子波提取方法进行了详尽的评述，并认为可将通信工程中的子空间分解法的思想用于混合相位子波提取。子空间法混合相位子波提取基于信号和噪声子空间正交的原理，建立二次型的目标函数，不需要对地层反射系数做任何假设，因此子波提取准确度高且稳定性好。     

自适应分段的时变子波估计方法

针对目前时变子波估计中忽略地震记录的非平稳特性导致子波估计不准的问题,提出了一种基于自适应分段的时变子波估计方法.根据自适应分子分解法基本原理,自适应分段以二次谱法替代原有的多项式法拟合子波振幅谱,有效提高了自适应分子窗的寻优精度;采用使时变子波振幅谱相似度最大的方法确定最优的时窗函数分段,实现自适应分子窗的合理划分,进而以傅里叶反变换实现时变子波估计.通过数据仿真和实际地震数据处理等验证了该方法在子波估计中的有效性和适用性.     

融入先验信息的深度学习地震子波振幅谱估计

地震子波的提取对于地震资料处理有着至关重要的作用。地震子波由振幅谱与相位谱表征,因此估计地震子波的振幅谱是关键步骤。常用的地震子波振幅谱提取方法对反射系数类型以及地震子波形态都有一定限制,导致这些方法无法广泛应用于实际地震数据处理。为了准确获取地震子波振幅谱,提出一种融入先验信息的深度学习方法。首先,基于地震子波谱具有光滑性这一先验信息,对观测地震数据进行预处理;然后,将平滑后的地震记录振幅谱输入一个12层的深度神经网络,得到地震子波振幅谱。与传统的谱模拟方法相比,该方法不需要任何反射系数假设,不仅能够对单峰和非单峰地震子波振幅谱进行很好的估计,还可避免各种多项式拟合方法中的参数估计以及有效频段估计带来的计算误差,具有较好的抗噪性。模型算例和实际数据的测试结果都证明了该方法的优越性。     

提高地震剖面信噪比和分辨率的一种新途径

提高地震剖面的信噪比和分辨率一直是石油物探技术领域研究的主题。本文给出了三种新的反褶积方法,即波形修正反褶积、多道统计子波反褶积和谐模式反褶积,并给出了与这些方法相应的处理流程。在波形修正反褶积技术中,将各种干扰因素的总和看成一个复杂的线性滤波系统,然后一并考虑到反褶积模型中。在多道统计子波及褶积技术中,采用了一种分离的计算方法,能保证反子波相位谱的计算精度。谱模式反褶积是一种叠后的反褶积技术,采用了一种并联滤波算法。通过大量的实际资料处理表明,利用这套方法处理的地震剖面,不仅信噪比高,而且分辨率也高,特别是对处理一些复杂地区的低估噪比资料,其效果更加显著。     

高分辨率地震资料处理技术综述

地震资料的分辨率是制约勘探精度的重要因素,高分辨率地震资料处理的目的是合理恢复地震记录的高频和低频信息,有效拓宽频宽,常用的技术有3类：反褶积技术以褶积模型为基础,对地震子波、反射系数、地层介质产状和激发接收方式等进行各种假设;吸收补偿技术以吸收衰减模型为基础,对大地滤波引起的振幅衰减和相位畸变进行补偿和校正,补偿效果较依赖于Q值精度和资料与模型的匹配度;基于时频谱的频率恢复技术,关键在于对非稳态地震子波的振幅和相位进行合理的估计。高分辨率地震资料处理技术的本质是拓宽频宽,对地震剖面有2方面影响：多数同相轴变细、增多,子波长度压缩;部分同相轴能量变弱甚至消失,子波旁瓣压缩。相对于高频信息,低频信息对增强剖面层次感、提高反演精度的作用更重要,恢复难度也更大,在今后的高分辨率地震资料处理中,应更注重低频信息的保护和恢复。     

基于时变子波的品质因子估计

地下介质的地层滤波效应和吸收衰减效应会使地震信号频带变窄、主频降低、相位畸变。在对非稳态地震记录进行时变子波估计的基础上,从频率域和时间域两方面研究子波的时变性与品质因子的关系。首先推导非稳态记录正演模拟的时间域实现方法,通过子波褶积矩阵表达传播子波的时变性;其次,基于最优化思想,在给定范围内扫描Q值,使深部和浅部两个传播子波达到最佳匹配,提出了频率域子波匹配Q值估计方法和时间域子波匹配Q值估计方法。相比于常用的谱比法,频率域子波匹配法不需要做谱比,并通过最小二乘优化算法替代线性回归,具有更高的抗噪性。时间域子波匹配法通过子波褶积矩阵引入衰减响应,从根本上避免谱估计的误差,具有更高的精度。理论模型和实际数据计算结果表明,两种方法都能快速有效地估计品质因子,与时变子波谱比法相比,对低信噪比数据具有更强的鲁棒性。同时,模型测试表明品质因子估计结果的纵向分辨率有限,两个子波间的时间间隔制约着估计精度。     

基于谱模拟技术的混合相位地震子波估计方法

针对现有的地震子波振幅谱模型的不足提出了新的振幅谱模型及其估计方法。介绍了子波的Z变换在单位园上无零点和子波自相关函数已知的条件下混合相位地震子波估计的方法原理和判别准则,并在此基础上提出了基于地震子波振幅谱模拟技术的混合相位地震子波估计方法。合成和实际数据处理结果均表明,基于地震子波振幅谱模拟技术的混合相位地震子波估计方法具有较好的性能。