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。     

基于初至信息的可控震源和炸药震源地震资料匹配滤波技术

复杂地表条件下炸药震源和可控震源联合激发时,两种震源采集的地震资料存在明显的相位差异,处理中经常采用极性反转或相位调整的方法去解决,但是得到的处理结果精度不高,一致性处理效果不理想。提出了基于初至信息的可控震源资料匹配滤波技术,基本思想是对同位置激发的炸药震源和可控震源单炮记录分别进行初至拾取、拉平、叠加、子波提取处理,利用两者初至子波差异求取匹配算子,然后将匹配算子与可控震源记录褶积,完成可控震源采集数据的匹配滤波处理,实现两种震源资料的相位一致性。实际资料应用结果表明,相对于常规的极性反转或相位调整,该技术具有更好的一致性处理效果。     

可控震源地震资料处理中需要关注的问题探讨

可控震源高效采集技术广泛应用于宽方位、高密度地震勘探,该技术在提高野外施工效率获得TB级地震数据的同时,给室内数据处理带来了相位和初至不清晰、特有噪声严重、数据量大的挑战。在分析可控震源采集数据的相位和初至波变化特点、不同类型的噪声及其特征等的基础上,讨论了可控震源地震资料处理中需要关注的问题。针对可控震源子波零相位特点,采用可控震源地震资料小相位处理技术,以满足反褶积等处理技术对相位假设的需求;针对可控震源采集的地震资料初至不清楚的不足,采用初至波优化处理及人工智能初至拾取技术,以满足处理中基于初至波的静校正技术的应用条件;针对可控震源地震资料存在的谐波干扰、"黑三角"强能量干扰、邻炮干扰等特殊噪声,采用针对性技术予以识别与压制,以提高地震资料信噪比;针对可控震源采集的地震数据量大的特点,采用数据特征统计方法与数据压缩技术对地震资料进行质量分析与监控。某沙漠区可控震源采集地震资料处理实例证明,上述处理技术应用效果良好。     

可控震源地震数据初至时间拾取方法

如今中国境内可控震源勘探作业大多采用扫描信号与地震仪器接收信号进行互相关方式获取共炮点道集数据,这一过程通常在野外地震仪器系统上通过硬件完成。对于互相关单炮记录,相关噪声的存在降低了初至波的信噪比,需对单炮记录进行最小相位化处理后拾取初至时间;采用扫描信号或地面力信号对振动记录做反褶积处理,能改善初至波信噪比,使初至起跳更加干脆,从而可提高初至时间拾取精度和静校正精度。在低信噪比地区,宜采用人机交互方式拾取初至,通过改变显示方式等改善初至起跳效果,以提高初至拾取精度和静校正精度。     

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。     

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。     

无微测井情况下的可控震源三维地震资料静校正解决方法——以951D-Doshan区三维为例

高精度静校正是地震资料准确落实构造圈闭的基础,通常需要进行近地表调查以质控静校正精度。针对缺乏近地表调查资料,同时地震采集激发方式为可控震源激发而导致初至不宜拾取的情况,采取灰度位图转换自动拾取技术提高初至拾取效率和精度,利用层析模型约束的折射综合静校正技术来解决上述问题,为构造的准确落实奠定了基础。     

浅析无桩号施工可控震源激发位置的控制

可控震源无桩号作业模式下,可控震源激发时记录的组合中心坐标将作为勘探最终成果进行提交,可控震源的导航定位精度至关重要。通过对海外项目多种可控震源激发定位精度控制方法进行调研分析,从原理上介绍了GPS数据流对可控震源激发的约束、数据流的拾取过程、不同坐标转换,提出了一种适用于陆上无桩号地震数据采集项目的可控震源激发位置坐标提取方法和定位精度控制措施。     

提高黄土山地区初至自动拾取精度的方法

静校正是地震资料质控、处理的前提和基础,初至波拾取的好坏直接影响静校正效果。随着地震勘探的深入和"两宽一高"方法的推广,如何能快速、准确地拾取初至波成为了野外现场处理面临的最大问题。通过对黄土山地地震资料初至波的分析和研究,提出一种基于最小二乘法的数据算法进行初至拾取的方法并在地震队资料处理中进行了试用。该方法在初至时拾取方面具有明显的优势,可大大提高现场处理员的工作效率和初至波拾取精度。     

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。     

S-变换初至拾取技术及其在复杂山区中的应用

初至的拾取在地震资料处理中有着非常重要的作用,它是折射波资料分析、VSP处理和井间地震资料处理的基础工作,并为其他处理工作提供可靠参数。提出了基于S-变换的初至拾取技术,设计单道模型将S-变换与不同时窗长度的短时窗傅里叶变换以及小波变换进行初至拾取的比较,并对不同信噪比的理论模型进行初至拾取,对比得出该方法具有容噪性好、初至拾取准确、适应性强等特性。该技术应用于复杂山区低信噪比地区实际地震资料处理中,取得较好的效果。     

一种零相位反褶积方法

脉冲反褶积是以最小相位子波为基础的,脉冲震源激发的地震波就接近这种假设。可控震源激发的地震波是一个扫描信号,将此扫描信号与参考扫描作互相关得到相关记录。理想情况下的相关记录应为克劳德(Klander)子波,它是零相位子波。对相关记录作脉冲反褶积处理后,会引起初至时间的提前,其提前量的大小与子波本身的频率有关。频率越低,周期越大,提前量越大。因此,对可控震源资料做零相位反褶积处理是合适的。本文介绍了零相位反褶积TVDEF模块的实现过程和应用效果。     

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。     

应用图像语义分割网络的微地震事件识别和初至拾取方法

微地震初至精确拾取是目前微地震监测关键环节之一,传统的人工拾取方法耗时长、效率低,在实际应用中容易导致无法及时预警等问题。近年来,基于深度学习的长短期记忆网络模型(LSTM)常用于微地震初至拾取,但在低信噪比环境下拾取准确率较低,且忽视了微地震数据中相邻道初至之间的关联性。针对上述问题,将微地震初至发生前、后看作是图像二分类问题,提出了一种应用图像语义分割网络的微地震事件识别和初至自动拾取方法。应用在矿井中采集的实际微地震数据进行实验,结果表明,对包含岩石破裂、工程爆破等多类型微地震事件,该方法的识别准确率较现有的深度学习方法明显提高,平均拾取误差大幅降低,特别是低信噪比数据的平均拾取误差远小于LSTM法,因而具有良好的实际工程应用价值。     

初至拾取预处理

初至波常常会受到很多干扰因素的影响，因而无法保证准确拾取。小波变换的时频局部化分析方法能将频率与时间很好对应，对信号突变敏感，可以用来对资料进行初至拾取前的预处理。分析了影响初至拾取准确度的因素，探讨了选择小波函数和变换尺度的原则，并进行了不同小波变换处理效果对比。模型和实际资料处理结果表明，小波变换可以很好地恢复初至波的峰值，突出起跳位置。     

兴隆台城区三维炮点偏移校正技术

在城区进行三维地震勘探时，如果设计的激发点离建筑物较近，无论采用炸药震源还是可控震源，都会对建筑物构成不同程度的威胁。因此，观测系统中设计的部分激发点(炮点)位置和实际施工中采用的位置往往有偏差，从而给地震数据处理带来许多麻烦。为解决此问题，本文针对我国东部地区近地表速度相对较稳定的特点，提出了利用大炮初至时距曲线区域综合量板进行炮点偏移校正的方法，即把若干个正常炮检点(炮点和检波点坐标位置与施工作业班报记录相吻合)的初至波旅行时绘制成炮检距一初至波旅行时区域综合量板，利用量板中的初至波旅行时和炮检距之间的数量关系来寻找炮点偏移的真实位置，从而达到炮点偏移校正的目的。实际地震数据处理效果证明，该方法能一次性且较准确地完成所有炮点偏移校正，对我国东部地区陆上地震勘探炮点偏移校正具有普遍适用性。     

模型初至地表一致性静校正

为了解决新疆沙漠地区近地表速度随沙丘厚度增加给地震资料处理造成的困难,提出一种模型初至地表一致性静校正方法。此法不采用传统的初至折射静校正的概念,而是充分利用全部初至波(包含直达波、反射波和多层折射波的初至信息),因而提高了计算静校正的精度。模型初至是利用指数形式拟合各炮拾取的初至时的平均值取得的,因此所确定的模型初至曲线平滑掉了各种干扰和地表变化的影响,仅包含近地表的地层厚度和速度与炮检距的变化。由于此法采用了拟合计算方式,从而增强了自动拾取初至的能力,它是一种有效而实用的大静校正量的计算方法。