地震波数值模拟中的频散压制方法分析

波动方程有限差分法正演模拟对认识地震波传播规律和指导地震资料解释等具有重要的意义。但差分算法固有的数值频散在正演模拟中是一种严重的干扰，会降低波场模拟的分辨率。为提高模拟精度，同时又尽可能减少计算量，采用定量分析的方法，对比分析了横纵网格比变化时入射方向和差分精度等因素对数值频散的影响，分析结果表明，矩形网格较之正方形网格能更好地压制频散，同时可以避免高阶差分导致的低计算效率。模型试验表明，该方法切实可行，能较好地适应实际地震勘探中的波场模拟。     

井中悬挂式分布式光纤传感系统干扰波分析及压制

井中分布式光纤声波传感(DAS)系统作为新一代井中地震观测装备,与传统的井中三分量数字采集系统相比,具有施工安全、高效,一次激发即可实现全井段观测的优点。DAS系统具有传、感一体的特点,因此在井中光缆悬挂观测时无法实现光缆的完全推靠以及井口段光缆张力的有效减少,这导致地震资料采集时会产生较强的缆波和耦合干扰,从而影响地震资料的信噪比。从地震波的传播规律出发,分析了DAS井中观测干扰波的产生过程和特征,明确了DAS系统缆波干扰和“弹簧波”干扰是由波到达光缆时沿着光缆传播而形成。采用随机中值滤波技术压制缆波干扰以及模拟正反演法压制“弹簧波”干扰,提高了地震采集资料的信噪比。该方法在实际地震资料应用的结果表明：DAS干扰波的分析合理,噪声压制效果明显,去噪后的DAS数据能够获得较好的井中地震成像结果。     

羌塘盆地盒子波技术调查干扰波的应用

多期高原隆升运动导致羌塘盆地地表岩性横向变化快,非均质性强,且地下断裂发育。前期获得的地震资料信噪比低,单炮记录中干扰波类型繁多,有效信号常淹没其中。通过野外地震组合方法对干扰波进行压制必须对其传播特征及属性进行全面的分析。首先利用单炮记录结合雷达图技术分析了探区主要干扰波的类型、传播方向、速度、频率和波长等特征,然后通过抽取不同组合基距的共接收点道集,分析了不同组合基距接收对干扰波的压制效果。分析发现：单点接收时（组合基距为0m）,对探区干扰波压制效果差;随着组合基距增大,对高频、低速、较短波长的干扰波压制效果逐渐变好;当达到最大组合基距160m时,能较好地压制高频、低速、短波长的干扰波,提高原始资料的品质,而对高速、较长波长的干扰波压制效果较差,必须进一步增大组合基距或利用多道混波处理技术才能对其进行更好的压制。利用盒子波技术调查干扰波有利于对低信噪比地区干扰波进行全面的认识,更有利于在地震资料采集及多道混波处理过程中压制干扰波,提高地震资料的信噪比。     

塔河地区检波器组合方式选择及效果分析

野外检波器组合可以对线性干扰波进行压制。塔河地区地震采集资料面波和线性干扰发育, 能量强, 严重降低了近-中道地震数据的信噪比。本文首先对研究区干扰波的特征进行了分析, 然后依据检波器组合的压制效应, 建立了本区的组合压制特性图谱, 指出沿图谱对角线方向组合的压制效果最优。并且从理论上对三种不同检波器组合方法的压制效果进行分析对比, 得出“品字形”组合方式在该区有较好的压制效果, 并通过野外试验验证了结论的正确性。     

海上点源干扰噪声压制方法

在海上地震资料采集过程中,海上平台、船只、崎岖海底障碍物或地形不连续等会引起能量较强的点源干扰,严重影响了地震成像的质量,是海上地震资料噪声压制处理的难点之一。在点源干扰产生机理分析和传播时距方程推导的基础上,研究了直线型和双曲型点源干扰压制方法。基于f-x域预测滤波的直线型点源干扰压制针对地震数据中的线性干扰进行分析与识别,通过拟合与相减较好地去除直线型点源干扰。双曲型点源干扰压制是根据点源干扰传播特征和相似性扫描预测干扰点源位置,以实际地震采集观测系统模拟来自预测点源的干扰波,并将模拟的点源干扰波和实际地震资料进行匹配相减处理,实现点源干扰压制。理论模型数据和实际地震资料处理试验结果表明,这两种方法能较好地压制直线型和双曲型点源干扰,并很好地保留有效反射信息及其频谱特征。     

叠前去噪方法及其应用

规则干扰和不规则干扰影响地震数据处理的最终成果,也影响叠前处理方法的应用效果。针对干扰波的特点,介绍了不同的压制噪声的方法,用速度滤波、小波变换对线性干扰进行压制,τ-ρ变换衰减多次波,多道统计方法和中值滤波消除野值脉冲干扰．此外,如零相位谱均衡反褶积SPEQ、DMO处理等对随机噪声具有一定的压制作用。根据这些方法的优缺点,在实际的地震资料处理中,对不同噪声采用合适的压制方法,实际资料处理成果表明达到了预期效果．     

GeoEast噪声衰减模块的组合应用效果分析

针对中国西部B区具有平原区、山区和砾石区特有的各种复杂噪声的单炮记录,利用GeoEast处理系统中线性干扰压制、自适应面波衰减和异常振幅衰减等三项干扰压制技术,分别对该地区地震资料进行了线性干扰、面波和异常振幅等的衰减处理,并取得了较好的处理效果。本文在分析三种噪声衰减效果的基础上,探讨了GeoEast处理系统中这几种噪声衰减技术的组合处理流程,并对此地震资料进行了重新处理。处理结果表明:组合应用GeoEast噪声衰减技术是衰减混合噪声的一种有效方法,具有一定的实用性。     

三维观测系统属性定量评价方法探讨

尝试从定量角度评价三维地震采集观测系统属性的优劣,尤其充分考虑纵横向属性的均匀性。创新提出了观测系统均匀因子、方位角新横纵比、有效覆盖次数等概念和表达关系式,并指出了其地球物理意义。将均匀因子、新横纵比、有效覆盖次数与最大炮检距一起根据其对观测系统属性的贡献度建立了综合表述观测系统属性的总体评价定量表达式,并给出了算例。算例结果表明,从均匀性、方位角、覆盖次数以及最大炮检距等方面总体定量评价的数学公式,在以后的三维观测系统设计中可以直接定量计算不同观测系统的属性及属性总体评价值,方法简单,快捷有效。     

重新认识地震组合检波的作用

 在柴达木盆地采集的地震数据中折射波、面波、侧面波等干扰波特别发育，采用组合检波方法对干扰波进行压制取得了较好的效果，因此有必要重新认识地震组合检波的作用。文中结合柴达木盆地A工区组合检波实例介绍了一种基于组合检波方法的F-K滤波和CMP面元平均组合效应分析方法，得出以下主要认识：①基于组合检波方法的反F-K滤波方法可以很方便地模拟不同组合图形、不同组合基距、不同组合方向的组合检波地震记录，为选取合适的组合方式提供了依据；②三维地震观测时不同的观测系统、不同的组合检波方式具有不同的CMP组合平均效应，因此不同的三维地震观测系统应采用不同的组合方式，并根据CMP面元方位角和接收道数分布统计结果设计组合方式；③在干扰强烈的地区，应适当加大组合点数和组内距，尽可能地压制干扰，以提高野外地震资料的信噪比。     

叠前去噪方法及其应用

规则干扰和不规则干扰影响地震数据处理的最终成果，也影响叠前处理方法的应用效果。针对干扰波的特点，介绍了不同的压制噪声的方法，用速度滤波、小波变换数对线性干扰进行压制，ι－ρ变换衰减多次波，多道统计方法和中值滤波消除野值脉冲干扰，此外，如零相位谱均衡反褶积ＳＰＥＱ、ＤＭＯ处理等对随机噪声具有一定的压制作用，根据这些方法的优缺点，在实际的地震资料处理中，对不同噪声采用合适的压制方法，实际资料处理成果表     

一种相对保幅的低频逆时噪声压制方法及其应用

针对逆时偏移低频背景噪声压制问题,开展了相对保幅性去噪方法研究。从热力学传导方程出发,构建了三维扩散滤波数值计算公式并进行了简化,详细探讨了所提方法低频噪声的压制机理。以实际三维地震资料叠前逆时偏移数据为例,对比了邻点加权平滑滤波法、扩散滤波法和高通滤波法三种低频噪声压制方法的去噪效果及其频谱,同时对去噪前和去噪后的水平切片振幅曲线和深度域波形曲线进行相对保幅性分析。结果表明:扩散滤波方法可通过调节迭代次数实现不同压制程度的低频去噪效果,具有最佳的相对保幅性,同时频带更宽,频谱能量更均匀,这对实际资料逆时偏移处理具有重要的借鉴意义。     

三维叠前相干干扰的正交多项式拟合压制方法

与二维叠前地震资料中的直线相干干扰不同,三维叠前地震资料中相干干扰通常为双曲线。常规相干干扰压制方法通常假设相干干扰为直线,因此在三维地震资料处理中就不再适用。本文利用正交多项式很好地拟合了直线型及双曲型相干干扰信号。在此相干干扰信号时空方向上通过加权叠加平均的方法压制相干干扰。由于此法没有对信号的频谱做任何切除,所以保留了所有的频谱信息。理论数据及实际资料处理结果表明：此法对二维叠前资料中的直线型及三维叠前资料中的双曲型相干干扰都有很好的适应性,相干干扰压制效果明显。     

三维叠后去噪应注意断层"保护"

研究表明，三维叠后去噪对断层有较大的影响，并且可以导致地质解释的错误。介绍了常规三维叠后去噪和三维共反射面元叠加(CRA3D)对小断层和断距为一个时间周期的断层的影响实例，指出三维共反射面元叠加(CRA3D)对断层的影响小，是三维地震资料处理断层保护的有效叠后去噪方法。     

基于三维各向异性拉普拉斯滤波的随机噪声压制方法及应用

准噶尔盆地叠后地震资料随机噪声压制主要采用三维空间预测滤波（FXY）方法。由于假设同相轴在短距离内是线性的,因此该方法在提高强能量信号信噪比的同时,也会损伤相对弱小信号,模糊断层和裂缝等线性相关性较差的地质体的信号特征。为此,基于GeoEast系统研发了利用三维各向异性拉普拉斯滤波的随机噪声压制方法。模型试验和在准噶尔盆地不同地区的实际资料应用结果均表明,本文方法对随机噪声的压制效果优于FXY方法,能明显提高地震资料信噪比、较好地保护有效信号、清晰展现地质体边缘特征细节及提高断层成像精度,为后续储层反演和精细地震资料解释夯实了基础。     

基于小波变换的最小光滑滤波去噪

在地震勘探中，随机噪声是一种频带较宽，严重影响有效波的干扰波，常用的一维去噪方法效果都不理想。小波变换是一种时频分析方法，根据它的分频和局部分析能力，结合一维方向上去噪的光滑滤波，能有效地消除随机干扰，并且能保证有效波的中、高频成分，经过小波包重构，可恢复有效波信号，该方法优于常规一维去噪方法。     

三维地震勘探中强声波干扰的压制

在三维地震资料采集中产生的声波为非线性干扰波,能量强,频谱宽,利用常规的分频去噪和线性压噪方法难以将其去除,使后续的资料处理效果受到影响。基于声波具有非常稳定的传播速度这一特点,提出了一种利用非线性变换手段压制强声波干扰的方法。方法原理是,首先对三维地震资料中含声波到达时间的某段记录(时窗)进行转换,将非线性声波时距关系转换为速度趋于无穷、波数趋于零的一组噪声;然后应用f-k滤波对这组噪声进行压制;最后,再通过逆转换得到声波压制后的结果。该方法易于实现,并只对声波到达时间处的小范围数据进行处理,数据量小,计算效率高。对实际三维地震资料的处理结果表明,该方法压制强声波干扰的效果非常明显。     

利用微地震事件重构三维缝网

前人大多从定性角度利用微地震事件点分析体积缝网的二维建模,或者利用微地震事件点提取个别裂缝参数以校核基于一定假设的随机离散裂缝网络,但缺乏基于微地震事件的稳健、直接的三维缝网重构方法。为此,根据微地震事件点和裂缝面的几何相关性,使用随机模拟一致性算法（RANSAC）识别裂缝面产状,在裂缝几何模型优选的基础上,开发了一套稳健的三维缝网重构方法（RFM3D）。为了分析算法的有效性和稳健性,提出了缝网相似性评价指标（ADI）,使用蒙特卡罗方法生成随机缝网后离散为人工的模拟事件点,在增加不同比例的噪点后进行RFM3D。研究结果表明：①室内压裂实验发现,可用随机多边形模型描述实际裂缝形状。②RFM3D算法易于匹配复杂的裂缝几何模型,在一般条件下该算法至少能克服10%的噪点干扰,可较准确地重构压裂缝网的几何形态,算法具有较好的稳健性。③随着噪点比例增大,ADI随噪点比例满足logistic增长模式;随着缝网中裂缝数目的增多,ADI临界点也随之降低。因此,在重构大规模体积缝网时噪点比例应严格控制在10%以下才能得到稳定、可靠的结果。     

泌阳凹陷三维地震资料叠前噪声压制方法研究

针对泌阳凹陷地震资料的特点及目前实际生产中存在的问题,在叠前噪声压制方面提出了一些具体做法。通过对面波、声波的压制,线性干扰的自动识别和压制,单频干扰的压制,野值脉冲干扰的去除及随机干扰的压制,使资料信噪比有较大提高,从而在整体上提高了地震资料处理的精度。并提出不同地区资料应采用不同的方法,进行有针对性的处理,才能有效压制噪声。     

三维f—x,y域随机噪音衰减

本文提出一种新的三维去噪方法－三维随机噪音衰减（３－Ｄ ＲＮＡ）。该法假设反射波同相轴在局部为平面，因而在ｆ－ｘ，ｙ域空间的所有方向上，同一频率成分的信号均具有可预测的特点，这样使可以采用多道复数最小平方原理，求出一个矩形顶测滤波算子，达到去噪的目的。通过理论试验及实际资料的处理，表明这种三维去噪方法明显好于常规二维ｆ－ｘ域预测去噪（２－Ｄ ＲＮＡ）方法。因为该法能充分利用三维信息、完整地保留构造     

用提升法小波分析进行地震信号的噪声衰减

提升小波的基本思想是建立在双正交小波和完全可恢复滤波器组的理论基础上，在保持小波双正交特性的条件下，通过所谓提升和对偶提升过程，来改善小波及其对偶的性能，以满足各种应用的需要。文章简单介绍了基于提升方案小波分析的基本原理和方法，建立了一维和二维地震信号进行提升小波分解和重构的基本流程，分析了提升法小波变换相对于第一代小波变换的各种优点，最后结合具体实例，将基于提升格式的小波变换与重构用于地震数据的噪声压制。根据噪声与信号的特点，在小波低频与高频系数中分别采用不同的软阈值进行量化处理，取得了较好的压噪效果，提高了地震资料的信噪比。实际资料的应用效果表明，该方法易于实现，计算效率高，具有较好的应用前景。