使用Hopfield神经网络的自适应最小预测误差反褶积和震源子波估计

人工神经网络大规模并行处理的优点可用适当的硬件来实现。因此,把人工神经网络应用于地震信号处理问题就可能大大地加速地震信号的处理。常用的人工神经网络-Hopfield神经网络的一项基本用途是实现新的自适应最小预测误差反褶积(AMPED)。它将反褶积和子波估计分解成三项子处理:反射率位置检测;反射率幅值估计以及震源子波提取。这些处理不要求对随机反射率模型做任何假设。本方法的基本思想就是建立反褶积和子波估计问题的价格函数与Hopfield神经网络的能量函数之间的关系,这样,当神经网络达到它们的稳定状态时,即,其能量函数达到局部极小时,从网络的输出就能得到反褶积和子波估计问题的解。为完成这三项子处理,需分别构造三个Hopfield神经网络。这些神经网络以迭代方式相连结以完成全部反褶积和子波估计。本方法应用于合成和实际地震道的结果证实:(1)Hopfield神经网络只需一到四次迭代就能收敛到它的稳定状态,因而能很快地给出反褶积和子波估计问题的解。(2)本方法在低信噪比和非最小相位子波的情况下也工作得相当好。(3)本方法能把反散射作为噪音也可作为有用信号来处理。     

基于零偏移距VSP的时变子波反褶积方法

提高地面地震数据分辨率的一种有效方法是从VSP数据中提取反褶积算子并将其应用于地面地震数据,然而,传统的VSP子波反褶积方法通常是在不考虑地震子波时变特性的情况下,提取固定反褶积算子,且由于地震子波是时变的,从VSP中提取一个子波反褶积算子应用于地面地震记录是不准确的,由此提出一种利用VSP数据提取时变子波反褶积算子的方法。该方法将零偏移距VSP数据的下行直达波作为单程VSP地震子波,利用地下介质的衰减函数将单程地震子波的振幅谱转换为双程地震子波的振幅谱,在最小相位的假设下,从时变子波振幅谱中获得时变反褶积算子,然后将算子应用于叠后地面地震数据。理论合成数据和实际地震数据证明了该方法可有效补偿振幅能量并可提高地震记录的分辨率。     

伊犁地区多次波衰减方法研究及应用

伊犁地区多次波问题一直是限制该区石油地质研究及获得深层地震反射资料的主要干扰，有效地压制多次波是该区油气勘探是突破的关键，本文通过对伊犁地区多次波特征的分析，选取合理的识别方法分辨一次波和多次波，在衰减多次波过程中，综合使用了反褶积，Ｆ－Ｋ滤波、τ－Ｐ变换和时变下切除等手段，在补偿深层能量处理中，采用多次自动剩余静校正迭代和随机噪声衰减等方法。     

零相位校正和子波反褶积

熵，作为描述一个序列有序程度的量，从热力学引入地震处理中，用以描述反射系数的随机程度，并把它作为一种约束条件应用到反褶积技术中。在陆相薄互层地质结构中，地层在局部不能表现出较强的反射值，但在整体上具有强反射界面的特点，在应用最小熵反褶积时，要有强反射界面作为约束。在子波反褶积和零相位校正中，子波相位求取在约束条件下是个最优化问题。本文研究了最小熵反褶积的应用条件，根据陆上地震勘探中子波延迟较短的特点，改进了前人在应用模拟退火法中对子波长度已知的假设，简化了输入条件，在最小熵的约束下完成了零相位校正和子波反褶积。     

基于峭度最大化的地震盲反褶积方法

从地震褶积与反褶积过程的等效总系统出发,使脉冲响应满足单位脉冲序列形式,导出方差约束下反褶积输出的峭度最大化准则,作为地震盲反褶积的目标函数;针对目标函数关于反褶积算子的优化问题,采用粒子群算法进行全局寻优操作,实现地震信号的反褶积。数值模拟和实际资料处理结果表明,该方法不但适用于最小相位子波的反褶积,而且适用于混合相位子波的反褶积。与梯度法优化峭度准则的反褶积结果相比,能够更好地从地震记录中估计反射系数,拓宽地震资料的频谱,提高地震资料的分辨率。     

多尺度时变地震信号反褶积

针对石油地震勘探中信号的时变性，提出了一个新的时变地震信号反褶积方法。在分析地层时变滤波特性的基础上，构造多尺度地震子波，分别用每一尺度的地震子波作确定反褶积，并基于信息最小熵准则设计检测函数，综合多尺度反褶积结果。理论数据和实际处理表明本文提出的方法具有较好的效果。     

平面波域中具有倾角选择的2—D多次波衰减

在许多地质条件下，气－－水界面处的强反射为地震记录中的多次波提供了大部分的能量。在此，我们阐述一种运用众所周知的恒定嵌入技术推导出一个地震记录的反射算子模型来进行自由界面的多次波衰减的方法。我们是在二维平面波域中应用该方法的，用不同的射线参数进行耦合，并考虑地下地质构造的模向变化。当这种横向变化较平缓时，地震数据在二维平面波域中压缩得很好，得到的最终有限带宽矩阵也大大减少了计算费用。这种处理方法的     

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     

多尺度时变地震信号反褶积

针对石油地震勘探中信号的时变性，提出了一个新的时变地震信号反褶积方法．在分析地层时变滤波特性的基础上，构造多尺度地震子波，分别用每一尺度的地震子波作确定反褶积，并基于信息最小熵准则设计检测函数，综合多尺度反褶积结果。理论数据和实际资料处理表明本文提出的方法具有较好的效果。     

倾斜界面的多次波在二维平面波域中的选择性衰减方法

在许多地质条件下,气－水界面处的强反射为地震记录中的多次波提供了大部分的能量,在此,我们阐述一种自由界面的多次波衰减方法,就是运用众所周知的恒定内插技术推导出一个地震记录的反射算子模型,再利用它进行反射波衰减。当然这种方法是在二维平面波域中运行的,而且针对不同的射线参数,考虑到地质构造的横向变化。在这种横向变化是平滑的条件下,地震数据在二维平面波域中压缩得很好,而且最终的有限带宽矩阵也大大减少了计算时间,这种处理方法的一个重要特点就是它的灵活性,也就是允许从任意选择的反射中剔除多次波。为了得到没有多次波的资料,波动理论基础上的多次波衰减方法就是试图估算出源函数或者地下界面反射系数。而我们的方法就是综合利用了上述两种方法。首先利用反射系数预测多次波旅行时间,然后寻求一个源函数预测振幅。模拟和实测数据都表明,这种方法用来衰减界面多次波时是稳定而成功的。     

基于反演策略的数据自适应衰减补偿方法

反Q滤波以及Gabor反褶积是提高地震记录分辨率的重要方法,但反Q滤波需要精确的Q值信息且振幅补偿具有不稳定性;Gabor反褶积基于子波最小相位假设,一定程度上偏离实际情况,其应用受到限制。为此,借鉴反Q滤波思想只进行吸收衰减补偿,避免了子波相位的影响;结合Gabor反褶积方法,在Gabor域利用能量均分双曲平滑方法估计衰减函数谱;基于非稳态褶积理论,利用反演思想得到衰减补偿后的地震记录。该方法相对常规的反Q滤波方法不需要精确的Q值信息,避免了振幅补偿不稳定的发生;同时,该方法忽略子波的影响,相对Gabor反褶积克服了对子波最小相位假设的缺陷,对数据具有一定的自适应性。通过模拟数据分析验证了方法的可行性,实际数据处理进一步验证了方法的有效性。     

一种基于负熵的Bussgang地震盲反褶积方法

 独立分量分析作为一种新兴的信号处理工具，许多学者对其在地震信号处理领域中的应用进行了初步探讨。本文在Santamaria等提出的自适应高斯混合盲反褶积的基础上，结合独立分量分析中Bussgang类反褶积算法，通过引入约束项，对基于负熵准则的目标函数进行了改进，构造出新的非线性算子；同时采用修正的期望最大化（EM）算法优化反射系数高斯混合模型参数,成功地实现了地震信号的盲反褶积。数值模拟和实际资料处理的结果表明，该方法能较好地适应非最小相位系统，得到原始反射系数的最优估计，而且算法收敛快、精度高，是提高地震资料分辨率的有效手段。     

有限熵反褶积

本文从传统的最小熵反褶积方法入手，探讨了熵的概念及其在地震勘探中的具体涵义，指出了现行的最小熵反褶积方法存在的一些问题。针对规范方差模压制弱反射的不足，提出了利用对数变换熵模替代规范方差模的方法，并将最小熵改为有限熵，使地震记录的熵模向给定的熵模靠近，而不是一味减小熵。此法可有效地减小对弱反射的压制。实际资料的处理结果证明了该方法的正确性，在减小压制弱反射的前提下，能有效地提高地震资料的分辨率，较好地保持地震资料的整体能量平衡。此法是经典的最小熵反褶积方法的进一步发展。     

海洋地震资料的特点及其数据处理

摘要通常海洋地震勘探数据处理重点要解决的问题是地震子波的整形和去纷繁复杂的多次波，从低信噪比的数据中恢复出可靠的有效反射波。应用震源信号反褶积可实现对地震记录的整型，结合FK滤波、波动方程外延法、预测反褶积等多种方法可压制各种各样的多次波。实际资料处理表明：综合使用各种去多次波的方法获得了较好的效果，提高了有效反射波的信噪比，使成果剖面上的地质特征清楚，易于解释。但去多次波的各种手段也有许多局限性。不能彻底地消除多次波，并会削弱有效反射波的能量，使一次反射波的连续性变差。另外，对地震记录的整型处理也很难获得理想的效果。’     

用于波形反演的新目标函数

反演是搜索参数的值以使目标函数（本文中称为处理算子）取这些值时达到最大或最小的一个过程。根据这种解释可以推演出三种新的地震处理算子，它们即不需要作前期反褶积也无需知道震源与接收器的子波。三种处理算子中最有效的是四元处理算子，它适用于多炮和多检波器的数据集，即使各炮的未知特征波形不同，各检波器的未知脉冲响应不同也能适应。比四元处理算子稍逊一点的是二元处理算子，它适用于未知子波相同但增益可能不相同的二     

Research on the methods for wavelet stability of homomorphic deconvolution.

同态反褶积受噪声及反射系数非随机性的影响,计算出的子波相位稳定性差,难以用于实际生产。使用小时窗、多道数据计算平均复赛谱和平均自相关函数复赛谱,利用二者计算混合相位子波,从而增加子波相位的稳定性,使同态反褶积的实用性大大增强。在实际资料处理过程中,使用了多种方法增加子波稳定性：①对地震数据进行指数衰减,使地震子波变为最小相位;②对求出的子波进行能量定位,选择能量集中的部分,对计算出的子波进行窗口整形,从而减少子波旁瓣的影响;③调整计算子波与期望子波峰值时差;④在三维叠后地震数据中使用Inline和Crossline双方向道计算中央道算子。理论模型试验结果表明,该方法适用于混合相位子波地震数据;实际数据应用结果表明,采用该方法计算出的子波稳定性强,反褶积后地震数据的分辨率得到了提高。     

同态反褶积的子波稳定性方法研究

同态反褶积受噪声及反射系数非随机性的影响,计算出的子波相位稳定性差,难以用于实际生产。使用小时窗、多道数据计算平均复赛谱和平均自相关函数复赛谱,利用二者计算混合相位子波,从而增加子波相位的稳定性,使同态反褶积的实用性大大增强。在实际资料处理过程中,使用了多种方法增加子波稳定性:①对地震数据进行指数衰减,使地震子波变为最小相位;②对求出的子波进行能量定位,选择能量集中的部分,对计算出的子波进行窗口整形,从而减少子波旁瓣的影响;③调整计算子波与期望子波峰值时差;④在三维叠后地震数据中使用Inline和Crossline双方向道计算中央道算子。理论模型试验结果表明,该方法适用于混合相位子波地震数据;实际数据应用结果表明,采用该方法计算出的子波稳定性强,反褶积后地震数据的分辨率得到了提高。     

SW地区高精度地震资料处理方法研究

为了研究储层的展布规律，在SW地区开展了高精度三维地震资料处理技术研究。针对SW地区的地震资料特点，应用了层析静校正、区域异常噪声衰减、组合反褶积、高精度速度场叠前时间偏移等处理技术，解决了SW地区地震资料的信噪比问题、分辨率问题和相对保真的问题，取得了很好的处理效果，为查清SW地区隐蔽性油气藏提供了精细的地震资料。     

陆上地震资料与地表相关的多次波消除方法

本文提出了陆上地震资料与地表相关的多次波能量估算和后续消除的三种方法。它们可用于叠前波型（炮点和共中心点道集）或叠后波型中。多次波衰减算法是基于以数据作为算子的波动原理。这样，估算的多次波就可从输入数据中减去，从而得到原始数据。应用多次波消除之前的处理步骤是这些方法的一个重要部分，特别是在叠前分析中。其目的是使数据规则化，和改善S／N比，均衡地震振幅。这样就会产生平滑预测算子。在多次波压制中，这些方法的有效性通过大量的含有处理陆上地震资料的史例来得到论证。     

提高地震反射资料对地层解释的一些技术方法

根据地震道的振幅变化来计算地震速度要受到资料的频带限制、静校误差和有限能量透入的影响。这些影响在资料的采集阶段就着手克服。此外,还存在规则噪音串、层间多次波、随机噪音和道到道的子波畸变问题。本文讨论的方法就是通过使用资料本身来解决这些问题。这些方法包括采用一个短的二维算子消除规则的和随机的噪音,采用一种自适应反褶积技术消除层间多次波。而消除子波的畸变是通过确定各道的子波并应用若干算子使其变成尖脉冲。所有这些方法只是提高速度计算的可靠性而不提供绝对速度。因此,它只能预测岩性变化而不是绝对岩性。