基于连续小波变换的面波衰减方法研究

面波压制是陆上地震资料处理的主要任务之一。根据面波和有效波在小波域能量和分布区域的不同,提出利用连续小波变换自动压制面波的方法。首先利用大尺度的小波系数自动识别面波区,然后计算每道面波的频带范围,最后对面波区小波系数进行滤波处理并估计出有效信号,根据计算的面波频带范围对估计出的有效信号进行高通滤波得到去除面波后的地震记录。实际地震资料的处理结果表明,与常用的高通滤波方法相比,该方法自动化程度高,压制面波的同时可以减少对有效信号的影响。     

F—K域逆频散压制面波

频率—波数(F—K)域滤波压制线性噪声的效果显著,但无法压制具有频散特性的面波,而传统的逆频散压制面波法能够将面波的频散特性恢复为线性噪声。因此,采用F—K域逆频散方法对经逆频散处理的面波进行压制,不仅在压制面波的同时保留了地震资料中的低频有效信号,而且在提高信噪比的同时改善了地震记录的分辨率。模型试算和实际资料处理的面波压制效果很好。     

自适应相减和Curvelet变换组合压制面波

面波是原始地震资料中主要的噪声之一,其强能量特性严重影响了地震资料的品质。为了提高地震资料的品质,又不损伤有效信号,提出了一种基于自适应相减滤波和Curvelet变换组合压制面波的方法。首先利用自适应相减滤波的保真保幅特性,最大限度保护有效信号的同时压制大部分面波,然后通过Curvelet变换的多方向特征压制残留面波。实际地震数据处理后,面波得到有效压制,资料信噪比明显提高,振幅时间切片更加光滑,分频扫描记录中低频信息保护较好,是一种相对保真保幅的面波压制方法。     

松辽盆地古龙断陷频散面波压制方法与应用

面波具有视速度低、频率低、振动幅度强、衰减慢和频散等特点,研究面波的压制方法对提高地震资料信噪比和分辨率具有重要意义.基于模式识别自适应滤波理论研究的频散面波压制方法,能有效地压制与有效信号频带重叠的面波能量.应用于古龙断陷区的实际资料处理结果表明,该方法在有效压制叠前噪音的同时具有很好的保幅性,是地震资料的高保真成像...     

提高微地震资料信噪比的频率域极化滤波

微地震资料信噪比低、波场复杂,利用常规极化滤波难以取得比较理想的效果。在时间域与频率域极化滤波方法的基础上,针对利用傅里叶变换的频率域极化滤波存在频谱泄漏等问题,引入多阶窗函数,消除了常规方法构造谱密度矩阵中奇异值的影响,同时考虑多道信号的空间连续性对频率域滤波方法进行改进。模型和实际资料处理的结果表明,该方法能有效提高微地震资料的信噪比。     

高密点地震资料面波压制的自适应波束方法

在单点采集的地震记录上,面波能量非常强,有效信号淹没于其中,地震资料的信噪比较低。在常规地震资料处理中,通常采用相位匹配法和高通滤波法对面波进行压制,但存在面波去除不干净或损害有效低频反射波等问题,即使是F-K滤波和小波变换面波压制等改进方法也或多或少地存在同样的问题。为解决这一问题,提出了自适应波束面波压制方法。该方法利用有效反射波和面波在视速度上的差异,通过设计合理的代价函数,不断优化滤波器的权系数,可以在面波区有效衰减面波能量,保全有效反射波。对新疆亚肯北地区某测线高密度单点采集资料,利用自适应波束方法进行面波压制,取得了很好的效果,在去除面波的同时有效信号得到了保护,资料的信噪比得到了提高。     

广义S变换与二维离散小波变换联合压制面波

地震记录中的面波是影响地震资料品质的主要因素之一,传统的面波压制方法有其固有缺陷。提出了一种新的广义S变换与二维离散小波变换联合的面波压制方法。首先利用广义S变换分离原始地震记录中的面波,为减少分离过程可能对低频有效反射波造成的损伤,将分离出来的面波记录再次进行二维离散小波分解,得到4个小波系数分量,然后对包含面波成分的低频高波数分量进行高通滤波,滤除面波,保留有效反射波,最后进行小波系数分量重构,将滤除了面波成分的重构结果叠加到已分离面波的地震记录中,实现对面波干扰的联合压制。理论模型试算和实际资料应用表明,广义S变换与二维离散小波变换联合的面波压制方法能够在有效压制面波干扰的同时,减少对有效反射波的损害,提高了地震资料的信噪比。     

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。     

自适应极化滤波在微地震信号处理中的应用

野外采集的三分量微地震资料,通常能量弱,信噪比低,频率高,震源未知,波场复杂。常规的极化滤波方法通常选择固定的某一分量作为期望滤波的方向,已不能满足当前处理的要求。为此,在极化滤波的基础上,通过改进算法,设计了自适应极化滤波方法。该方法通过计算相邻道三分量信号偏振投影的最大互相关系数得到波的跟踪分量,把波的跟踪分量作为极化滤波因子的期望方向,改进常规滤波因子,实现自适应极化滤波。实际资料处理结果表明,该方法理论正确,处理效果也得到了明显的改善。     

利用时频域极化滤波压制地震面波

把时频分析方法和自适应协方差矩阵方法结合起来,提出了一种压制地震面波的时频域极化滤波方法。该方法在广义S变换时频方法的基础上,构建时频域自适应协方差矩阵,通过特征分析计算时频域瞬时极化参数,设计极化滤波器,实现多分量地震面波压制。其优势在于可以根据信号的瞬时频率将协方差矩阵的分析时窗长度自适应地选择为每个时频点处的波的优势周期,在每个时频点估计特征参数,无须进行插值。模型数据及实际三分量地震数据处理结果表明,该极化滤波方法在压制地震面波方面具有较高的分辨率。     

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。     

E极化电磁场数值模型的边界选择——边界元与有限元耦合模型

采用边界单元法模拟与地表上一定形式分布的异常电场相对应的空气域内电磁场的变化规律,认识到:在E极化时,很难确定由Jones和Weaver等人建议的在空气域中可以忽略由地下非均质体所引起异常场的扰动影响的“合理高度”.这个高度不仅取决于地表上异常场的展布范围和异常幅度,而且还依赖于不同的观测周期.因此有必要重新考虑E极化时模型边界的选择方式.边界元与有限元耦合模型为解决这个难题提供了新的途径,它是通过研究地表上侧向延伸边界电磁场分布来避开空气域内模型上边界高度的选择这个难点的.     

基于小波变换与多级中值滤波的联合去噪方法

基于小波变换的阈值去噪方法存在阈值选取困难、低信噪比资料去噪后倾斜和弯曲同相轴连续性不好等问题。图像去噪方法中的多级中值滤波具有保护细节的特性,提出了基于多级中值滤波的小波域去噪算法。该方法利用最大和最小中值之差判断平坦区域和边缘区域,提高了小波域中去除噪声的能力,同时有效地保护了信号细节。模型数据与实际数据处理结果表明,该方法比阈值去噪方法分离信、噪的能力更强。     

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。     

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。     

应用小波尺度域地震波衰减属性检测气层

本文从小波域瞬时参数和尺度能量方程出发,提出小波尺度域的能量属性和瞬时属性在一定的尺度范围内可以表征地震信号的衰减特征,并把它们定义为小波尺度域地震波衰减属性。其含义为：①实际地震信号的尺度能量在极值点尺度达到最大,从该尺度起的“带通”范围内,随尺度的减小,反射信号的尺度能量呈指数降低;②由极值点尺度起向小尺度方向的“带通”区域内所计算的尺度能量称为地震波尺度能量衰减属性,相应尺度的瞬时参数剖面也归结为地震波小渡尺度域衰减属性范畴。理论模型研究和实例分析表明,小波衰减属性较常规的瞬时振幅属性对气层的敏感性强。当检测薄的含气地层或地震记录中含噪声时。小波衰减属性的检测效果明显好于常规的瞬时振幅属性。     

频率域地表一致性反褶积方法及应用效果分析

提高地震资料分辨率的重要手段是采用反褶积技术。反褶积方法很多，如子波反褶积、脉冲反褶积和预测反褶积等。这些方法各有优缺点，在高分辨率资料处理中应用受到许多条件制约，不能有效地提高资料的分辨率，其效果不能满足解释人员的要求。作频率域地表一致性反褶积需要对记录进行频谱分析和频谱分解，同时要设计反褶积算子，然后在共炮点域和共接收点域分两步对资料进行褶积。这种方法能够展宽频谱，压缩地震子波，并能校正地震信号的相位谱，输出零相位子波，较大程度地提高地震资料的分辨率。该方法在胜利油田车22地区三维等资料处理中应用，取得了较好的效果。