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。     

F-X域奇异值分解预测滤波法随机噪声衰减

信息分析中的预测技术在地震勘探中得到了广泛的应用，一维预测滤波能消除鸣震等具有周期性的干扰波，但对随机干扰则无能为力。     

随机噪声的局部正交压制方法

针对地震数据处理过程中去除的随机噪声中会残留部分有效信号的问题,提出了正则化局部正交方法,实现残余信号从随机噪声中的二次分离。首先采用传统处理方法,即具有更高压噪性能的自适应奇异值分解（ASVD）方法,将大部分信号与噪声分离;以分离出的信号为基础,利用信号与噪声的局部正交性构建目标函数,通过求解目标函数得到最优权重因子,进而计算噪声中残留的有效信号;最后将此残留有效信号与分离信号相加,得到噪声压制后的完整地震信号。模型及实际资料处理结果均表明：该方法能有效地提取分离噪声中残留的地震信号,实现了提高地震资料信噪比目的。     

局部频率域SVD压制随机噪声方法

常规SVD技术去除随机噪声是在时间域进行的,对水平同相轴有较好的去噪效果;但对同相轴是倾斜或弯曲的情况,则要进行局部倾角扫描校正,从而限制了其在实际中的应用。为此,本文研究了局部频率域SVD压制随机噪声方法,有效克服了时间域局限性。首先对时空域滑动窗口内地震数据进行傅氏变换,并对每个频率切片构建Hankel矩阵,再对Hankel矩阵进行SVD滤波(降秩重构),最后反变换到时间域,得到去除随机噪声的结果。通过构建块Hankel矩阵,将该方法扩展到三维地震数据体的噪声压制处理中。模型及实际资料处理结果对比表明,该方法在有效压制随机噪声的同时,能够较好地保留有效信号,优于常规频域预测滤波结果。     

一种自动判定保留的奇异值个数的地震随机噪声压制算法

对于地震数据去噪来说,基于降秩的方法需要将地震数据分成不同的块,然而每个块对应的奇异值个数不同,目前需要人工估计每个块的有效奇异值个数,计算效率低,无法实现产业化。为此,提出一种自动判定保留的奇异值个数的地震随机噪声压制算法——自适应阻尼多道奇异谱分析（ADMSSA）算法。该方法利用Akaike信息准则自动地确定地震信号的奇异值个数,然后基于阻尼多道奇异谱分析（DMSSA）算法去噪。首先介绍了多道奇异谱分析（MSSA）方法的去噪原理,然后给出确定有效奇异值个数的Akaike信息准则和经验方法,经验方法可以验证Akaike信息准则的有效性。去噪过程采用DMSSA方法的框架,在ADMSSA算法中仅需要确定信号的主频范围,就可以自动地去噪。模拟和实际数据实验表明,所提方法能够自动地确定可靠的奇异值个数,并且获得高信噪比的去噪结果,在工业化应用中具有巨大潜力。     

通过截断奇异值分解法来压制采集噪音

有3种不同的方法来去除或减少采集噪音：第1种是通过观测系统，使炮检距面元之间的分布密度尽可能均匀；第2种是通过叠前处理，使叠加道之间的振幅差异最小；第3种是通过叠后处理，如把F-K滤波和Kx-Ky滤波结合在一起。在74届SEG年会上，MSAL-BannagI等人提出了一种基于标准截断奇异值分解（truncated singular valne decomposition，简称TSVD）的新方法。     

利用奇异值分解方法提高地震数据信噪比

奇异值分解(SVD)技术借助地震资料具有良好相关性的特性,能够有效地分离噪声和信号。经过SVD分解的地震数据,根据能量大小可分为若干个奇异值,大奇异值对应的本征图像主要代表信号,小奇异值对应的本征图像主要代表噪声,通过选用前k个最大的奇异值对应的本征图像重建地震记录,可以有效地消除随机噪声。利用GeoEast地震数据处理系统获得了经静校正、振幅补偿、反褶积、动校正与叠加等处理后的叠后数据,正演模型和热欧三维叠后地震数据处理结果表明,SVD方法能有效地消除随机噪声,提高地震数据信噪比。     

f-x域Cadzow技术分块压制随机噪声及其应用

介绍了一种f-x域Cadzow滤波分块压制随机噪声的技术。首先构建Hankel矩阵,然后利用复数域奇异值分解(SVD)技术进行特征值分解,利用优选特征值的加权并通过替换频率切片实现随机噪声的压制。采用分块处理解决实际地震资料中存在的倾角变化非稳态问题,与传统的假设同相轴水平的SVD技术相比,该技术无需对同相轴进行任何相对时差校正,在假设线性同相轴条件下适应同相轴交错的复杂情况。模型数据处理结果表明,如果地层的倾角个数与选取的特征值个数相同,则对无噪数据没有损害。实际资料处理结果表明,f-x域Cadzow滤波技术是一种稳健的压制随机噪声的技术。     

用小波分析和反演方法联合去除随机噪声的研究

在时熔域用反法衰减地震噪声,虽能避免预测滤波的缺陷和保持信号振幅,但在处理剖面口仍然存在,而且一些有用信息丢失了。本文通过分析信号与随机噪声的频率特怀及在不同信噪比情况下噪声对滤波器的影响;研究了小波变换域中的反去噪情况,提出分频反演去噪方法。在处理参数相同的情况下,该方法的去噪效果比一般反法要好,地震剖面中有更多的信息被很好地保存下来,这为解释工作提出了更可靠的资料。模型数据与实际数据的应用效果     

f—x域内提高地震资料的信噪比

在 f-x 域,地震记录可以表示成有限个调频调幅正弦波的叠合,叠合的结果是一个连续且光滑的函数。我们可以用一个简单的 n 次多项式去逼近这个函数。本文提出了一种在 f-x 域用最小平方拟合原理消除随机噪声的新方法,并证明了在噪声为自噪以及空间采样足够密的条件下,拟合结果与噪声无关,即 f-x 域最小平方拟合处理可以有效地消除记录上的随机白噪,而对有效信号的破坏甚微。由于理论上允许振幅值及同相轴形态在空间上发生变化,因而该方法不具有混波作用,是高分辨率处理的理想工具。     

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．     

共反射面元叠加技术的应用

共反射面元叠加（CRA）是一种压制随机噪声的去噪方法,该方法在桑加或偏移地震剖面上进行多个共中心点（二维）或共反射面元（三维）的反射地震记录的“同时叠加”,通过增加叠加的覆盖次数达到提高地震资料信噪比的目的,阐述了共反射面元叠加的基本原理,并用理论模型和实际地震资料处理效果证实该方法是基本保幅的去随机噪声方法,就保幅能力而言,该方法优于其它压制随机噪声的方法。     

利用扩大反射面元方法压制随机噪音

增强低信噪比地震资料中反射波同相轴的连续性，是地震资料处理的主要任务之一，因此，针对因地震资料的信噪比较低而导致常规的正常时差校正叠加方法难以奏效的情况，提出了提高信噪比和增强反射波连续性的扩大反射面无叠加方法，该方法通过把来自菲涅尔带的信息经校正后叠加在一起的技术，实现了在提高地震资料信噪比，圉强反射信号连续性的同时有效压制随机噪音的目的，数值试验计算结果表明，该方法的能够有效地提高地震资料的信噪比，增强同相轴的连续性，压制随机噪音，尤其对于较弱的地震信号，效果更加明显。     

用f—x域预测技术消除随机噪音

针对 f-x 域预测技术的局限性和实际地下构造的复杂性,本文提出了 f-x 域预测与二维滤波并用的办法,使反射信号畸变尽可能小。考虑到 f-x 域预测技术对随机干扰的压制程度不太理想,本文根据信号的可预测性和随机干扰的不可预测性,应用信噪比的模对预测值作自适应加权处理,提高 f-x 域预测技术压制随机干扰的能力。这两项对 f-x 域预测技术的改进在理论数据和实际地震记录上均见到了明显的效果。     

利用纵向小波包变换和横向多项式拟合提高地震信号的信噪比和分辨率

根据地震剖面上不同的频段和时段有不同的信噪比，以及相邻地震道反射波有效成分（除去噪声的有用信号）在波形和能量上具有较强的相关性的特点，本文提出了应用小波包变换和多项式拟合理论消除噪声和提高信号分辨率的方法。该方法的内容是：先将每道地震记录进行小波包分解，形成地震记录分时分频小波包剖面；然后利用共深度点反射波相关的性质用多项式拟合进行信噪分离；再将各个小波包剖面重构为经去噪后的地震剖面。理论记录计算和实际地震剖面的处理结果表明：利用纵向地震道的小波包分解和横向多项式拟合的分时分频处理方法，能够有效地提高剖面的信噪比和分辨率。     

SVD滤波法在直达波和折射波衰减处理中的应用

在地震资料的处理过程中，需要消除原始资料中直达波和折射波等能量很强的线性干扰波的影响，但常规方法在切除线性干扰波的同时也切除了来自浅层的反射能量，从而失去了反映浅层地质构造的信息。应用SVD（奇异值分解）滤波法不仅可以达到衰减具有线性特征的直达波和折射波能量的目的，又能突出具有非线性特征的浅层一次反射能量，可以避免丢失浅层有效反射信息。理论模型的试算和对实际资料的处理结果表明，应用SVD滤波法处理地震资料能取得较好的效果。图3参6     

应用SVD约束的迭代反演混叠噪声压制方法

超高效混叠采集技术可实现多组震源同时激发产生地震波场,大幅度提高采集效率,但往往会导致相邻震源之间产生波场交叉而相互干涉,显著降低地震数据的信噪比.为此,提出一种基于奇异值分解(SVD)约束迭代反演的混叠噪声压制方法.首先以选定区域的混叠噪声奇异值对混叠数据的奇异值向量进行约束,然后利用迭代反演的策略逐步更新混叠数据的...     

f—x域算子外推去噪技术研究

在对ｆ－ｘ域预测滤波法噪技术深入研究的基础上,本文提出了ｆ－ｘ域算子外推去噪技术。ｆ－ｘ域算子外推去噪技术的假设前提和数学原理与ｆ－ｘ域预测滤波法噪技术大致相同。不同之处是它利用有效反射信号和线性干扰波的道间差及能量的差异,以及有效信号同相轴的所有频率成分具相同时差的假设条件,运用信噪比较高的中频段频率成分外推来求取高,低频带的预测算子。