时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法

目前有两种有效的时变子波提取方法：将非平稳地震记录划分时窗后,每段可视为近似平稳地震记录提取子波;将非平稳地震记录变换到时频域进行分析,逐点提取时变子波。第一种方法难以准确地提取时变子波振幅,第二种方法尚不能准确地提取时变子波相位。为此,将上述两种方法结合,提出一种时频分析与自适应分段相结合的时变子波提取方法。具体方法流程为：首先利用时频域二次谱模拟方法提取时变子波振幅谱;其次采用自适应分段法提取每段子波相位,并将相位延拓至每一时刻以解决时变振幅与分段相位匹配问题;最后将提取的振幅与延拓后的相位逐点合并,形成一种基于时频域二次谱模拟及自适应分段相融合的时变子波提取方法。对非平稳地震记录提取时变子波后,通过反演得到反射系数序列,并结合评价准则对反射系数序列进行评价,进而量化评价子波提取的准确性。仿真数据和实际资料的处理测试表明,本文的时变子波提取方法同时考虑了地震信号在地下传播时每个时刻发生的振幅和相位畸变,能够很好地适应实际地震资料的非平稳性,并能得到较为准确的子波估计结果。     

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为有效地提高地震资料的分辨率，提出了一种新的混合相位地震子波提取方法。相同振幅谱、不同相位谱的地震子波分别对应不同的最大和最小相位分量。在复赛谱域，遵照一定的规则，子波振幅谱可以分割为两部分，其分别对应于子波的最大和最小相位分量，分割比例的不同决定了子波不同的相位，由此可以得到最大相位子波、最小相位子波、零相位子波和一系列混合相位子波。根据地震记录信噪比谱的情况，设定地震记录的希望输出子波，对地震记录进行确定性子波反褶积。依据反褶积后地震记录方差模大小和分辨率情况，最终从一系列相同振幅谱不同相位谱子谱集合中确定理想的混合相位子波，通过确定性子波反褶积达到提高地震记录分辨率的目标。对理论合成地震记录和实际地震记录进行了子波提取实验，并利用提取的地震子波对地震资料进行了提高分辨率的处理，实验结果表明了该方法的正确性和有效性。     

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。     

VSP优化预测反褶积与VSP子波替换法反褶积

 相对于地面地震资料而言,VSP资料具有高分辨率和高信噪比等特点。利用从VSP资料中提取的反褶积算子,对叠后地面地震资料进行处理,可以提高其分辨率。本文提出两种改善地面地震资料分辨率的途径：其一是在常规预测反褶积原理基础上通过设计一个理想的预测步长,使得反褶积后的剖面在信噪比不降低的情况下,获得尽可能高的分辨率;其二是利用VSP高分辨率子波改善地面地震资料的子波。实际资料处理结果表明,两种方法均可以明显提高地面地震剖面的分辨率。     

应用时变子波的盲反射系数反演

由于地震数据的非稳态和全盲特性,实际地震子波通常是未知的且其波形会随传播时间发生变化,故常规基于稳态子波假设的反射系数反演精度将难以保证。为此,利用广义S变换将非稳态地震数据变换到时频域,基于自相关理论逐点提取子波并重新构建时变子波矩阵,而不再是从一道地震记录中仅提取一个时不变子波,将其应用于反演模型以实现非稳态地震资料反射系数的盲反演。模型测试和实际资料处理结果表明,相较于传统时不变子波反演方法,所提方法考虑了地震信号的时变特征,且是数据驱动的,更适用于实际地震资料,能得到更精确的时变子波结果和较高分辨率的反射系数剖面。     

时变地震子波提取研究方法综述

受地下介质非均匀性、非完全弹性等因素影响,实际地震资料中的地震子波具有时变特征,即子波在传播过程中是不断变化的。传统的地震子波提取方法大多基于时不变的假设,往往不能满足勘探所需的精度要求,如何从非平稳地震记录中准确提取时变子波成为近年的研究热点之一。概括总结了时变子波提取方法的研究进展,认为对非平稳地震记录进行衰减补偿和分段处理以及分别估计子波振幅谱和相位谱后再进行匹配融合是实现时变子波提取的两类主要方法。进一步的分析发现衰减补偿和分段处理难以真实反映地震记录的非平稳性,而子波振幅谱和相位谱的估计精度仍需提高。因此,下一步的研究方向应充分考虑地下复杂衰减和噪声干扰的影响,采用先进的智能信息处理技术,研发适用范围更广、准确度更高的时变子波提取方法,并应用于叠前全波形反演与深层复杂构造的成像,从而有效提高地震资料的处理精度。     

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。     

利用子波置换法提高地面地震资料的分辨率

利用VSP资料所包含的高频信息,可以提高三维地面地震资料的分辨率。本文提出一种新的子波置换法——将地面地震记录中的子波,置换为零偏VSP的子波,在资料处理中通过子波置换反褶积实现。理论子波与倾斜地层模型实验证明了子波置换反褶积方法的效能。实际地震资料的处理效果表明,该方法可以有效地提高地震反射波的主频和高截频,同时较好地保护信号的低频成分,从而拓宽地面地震信号的频带宽度,提高地面地震资料的分辨率。     

基于时频域谱模拟的时变子波估计方法

为解决地层衰减作用造成传统子波提取方法提取结果不准确的问题,提出了一种基于时频谱模拟的时变子波估计方法。首先对非平稳地震记录进行改进的广义S变换后再作时频滤波处理,然后采用谱模拟方法从处理后的地震记录时频谱中拟合出每一时刻的子波振幅谱,最后通过反傅里叶变换得到时域子波,从而实现时变子波的精确提取。与常规分段提取时变子波方法相比,该方法不需要子波分段平稳的假设,当相邻层段子波属性存在较大变化时也能准确估计出时变子波。理论分析和模型试算结果表明,该方法在提取时变子波并用于提高地震资料分辨率方面具有一定的可行性和有效性。     

时变谱模拟反褶积方法研究

随着复杂断块、岩性等隐蔽油气藏勘探的不断深入,保幅型非稳态的提高分辨率地震处理技术受到人们的关注。在传统谱模拟反褶积的基础上,提出了一种基于S变换的时变谱模拟反褶积方法。在S变换域通过最小二乘拟合、低通滤波及多道统计加权来获得适应地震记录非平稳特征的时变子波振幅谱,并在反褶积算子设计时考虑信噪比的影响,进而实现时变谱模拟反褶积处理。模型试算和实际资料处理验证了方法的正确性与有效性。     

VSP与3D地震资料的联合处理

在ＶＳＰ与其井旁３Ｄ地震资料在同一小区域内反射系数Ｒ（ｔ）相同的条件下，利用ＶＳＰ提取３Ｄ地震资料的子波，可实现稳定、可靠、高分辨率的子波反褶积。由于ＶＳＰ走廓叠加与地质柱状剖面有良好的可对比性，使这种条件约束的子波反褶积置信度高，有利于储层描述研究，对重新利用和研究老资料很有用处，能大幅度提高分辨率而又不增加野外投资，是一项经济而又十分有效的方法技术。     

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。     

测井数据与信噪比约束的混合相位子波反褶积

针对常规反褶积在高分辨率处理时容易受到高频强噪声污染、降低资料信噪比的问题,提出一种保持信噪比的高分辨率反褶积方法。在信噪比与测井数据双重约束下,估算较宽期望子波的振幅谱,用信号纯度谱作为期望输出的频谱,进行混合相位子波反褶积;运用递归相位平均迭代解求取高阶相位谱,解决高阶累计量求取相位谱的多解问题。在提高地震记录分辨率的同时,降低高频噪声对反褶积后地震记录的影响,保持较高的信噪比和分辨率。     

利用零偏VSP资料提高地面地震资料分辨率的方法及其应用研究

随着VSP采集技术的改进,零偏VSP资料的质量明显提高。如果仅仅利用零偏VSP资料求取速度或标定层位,则其中所包含的丰富的地震信息不能得到充分利用。提出利用零偏VSP资料获得地层品质因子Q,通过叠前反Q滤波和叠后VSP子波反褶积,对地面地震资料进行频率与能量补偿的方法。实际应用效果表明,该方法能提高三维地震资料的纵向分辨率和油气地震勘探的精度。     

井控谱约束反褶积方法及其应用

井控谱约束反褶积方法根据地震资料和VSP资料的频带确定有效信号的频带范围,设计谱约束算子,使地表一致性反褶积仅在一定频带内进行,既限制了高、低频噪声,又在提高分辨率的同时,保持了较高的信噪比.在井控谱约束反褶积过程中,采用的井匹配处理定量分析方法突破了常规反褶积处理参数优选定性质控的局限性,将井旁地震道与合成记录或VSP走廊叠加进行互相关分析,生成一系列匹配属性(可预测度、可信度等)的定量信息,定量化与定性化的综合参数优选方法使得参数的选择更加合理.实际资料处理取得了较好的效果.     

谱模拟方法及其在提高地震资料分辨率中的应用

地震反褶积的最终目标是消除地震子波的影响,恢复地层反射系数序列。本文考虑到子波的空间和时间变化特性,通过一种改进的谱模拟处理,有选择地控制频率域反褶积算子,从地震记录中初步模拟出子波的振幅谱,并在频率域实现对地震记录的零相位反褶积。然后针对反射系数不总是随机白噪的特点,利用工区内现有的井资料,再次通过谱拟合方法得到与该地区沉积特点相符合的地层反射系数谱的分布特征,并对第一步的处理结果进行谱的有色补偿,从而达到提高叠后地震资料分辨率的目的,理论模型和实际数据的处理结果均证明了该方法的正确性和实用性。