VSP资料局部逆时偏移方法研究

VSP资料偏移成像处理中,速度模型精度对偏移成像(特别是逆时偏移)质量有着较大的影响。针对这一问题,研究了不受上覆复杂构造影响的VSP资料局部逆时偏移方法。方法的关键点是直达波旅行时重构技术——基于最浅到最深检波器深度范围内局部速度模型和拾取的直达波初至时间重构出直达波的旅行时场。利用重构的直达波旅行时场,进行基于激发时间成像条件的逆时偏移成像。VSP资料局部逆时偏移成像更靠近目标层,可同时避开最浅检波器之上构造的影响和炮点静校正问题,从而在直达波旅行时可重构的区域内取得更高的VSP成像质量和成像效率。理论模型和实际数据试验结果表明,即使在速度模型不太准确的情况下,该方法依然能够取得比传统VSP逆时偏移更优的成像质量。     

逆时偏移拉普拉斯算子滤波改进算法

本文在分析拉普拉斯滤波方法的基本原理及其存在问题的基础上,提出了四阶拉普拉斯滤波算法,有效地解决了逆时偏移去噪中遇到的压制噪声不彻底及子波振幅和相位发生明显变化的问题,也就是说,此法可以在更好地消除成像噪声的同时,保持有效信号的振幅和相位特性。简单和复杂模型数据的测试表明,改进的拉普拉斯算子滤波算法效果明显。     

基于递归滤波的工频噪声压制方法研究

在老油区地震勘探中,工频噪声干扰严重影响了地震资料的品质。压制工频噪声的常规方法是陷波处理,该方法在压制噪声的同时对有效信号损伤很大。另一类基于正弦或余弦函数逼近的工频噪声压制方法,通常假设工频噪声的振幅、频率和相位保持固定不变,在实际资料处理时其适用性受到很大限制,并且计算量较大,算法效率不高。在分析已有方法的基础上,提出了一种基于递归滤波的工频噪声压制方法,利用工频噪声的周期性,导出递归滤波器,并对递归滤波算子作适当修改,保证了滤波器的稳定性和物理可实现性。理论记录试算与实际资料处理结果表明,该方法能够有效压制工频噪声,且不损伤有效信号。     

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。     

VSP资料的叠前波动方程逆时偏移

从波动方程出发,利用有限差分法导出波场外推公式,由此可以进行波场正演计算和偏移。用 P 波方程编制的偏移程序 VSP MIG 既可用于地面资料的偏移,也可用于井中资料的偏移;既可用于 P 波偏移,也可用于 P-SV 波偏移,但需相应的变化速度模型。对于 P 波和 P-SV 波,偏移的成像时间也是完全一样的。分别偏移分离后的上行 P 波和上行 P-SV 波,可以得到纵波和横波两张偏移剖面,这样比纵、横波资料的联合一次偏移可以得到更多的信息。     

逆时偏移剖面假象产生机制及其消除方法

逆时偏移是实现地震偏移成像的有效手段,逆时偏移采用双程波方程,允许波沿各个方向传播,对地下介质没有倾角限制,偏移精度较高,适用于速度任意变化的模型。可是在逆时偏移过程中,会受到各种因素的影响,导致成像剖面中存在着一些偏移假象,因此分析这些假象产生的机制和研究其消除方法是逆时偏移成像的关键问题。从偏移假象产生的机制出发,重点分析了逆时偏移假象产生的各种原因,主要包括直达波的影响、边界反射的影响,并针对这些原因提出了解决的方法;特别针对成像条件引入的低频噪声,采用了拉普拉斯滤波算法消除噪声。应用结果表明,该算法有高通滤波的功能,但比高通滤波更平滑,效果较好。     

在低信噪比VSP资料处理中应用随机噪声衰减技术

近几年发展起来的随机噪声衰减技术,对提高地面地震叠加剖面(或叠偏剖面)的信噪比有明显的效果。这项技术的应用前提在于时间-空间域的信号变换到频率-空间域后,在每个频率上可以表示为与子波形状无关的一系列复指数函数之和,也就是说,频率-空间域中的信号在每个频率上都可看作是一个线性同相轴。利用这个特性,就可以把信号和噪音分离开来。VSP资料中的上行波、下行波和转换横波都具有线性特征,因而它具备应用此项技术的前提条件。试验结果证实,将随机噪声衰减技术用于VSP资料处理,可以有效地提高信噪比,改善初至拾取的精度。     

改进的各向异性扩散滤波方法压制地震数据噪声

在压制地震数据噪声时,为有效保持地质体边界、断层等细节特征信息,根据地震数据噪声多尺度特性,分析已有的各向异性扩散滤波模型的特点,将控制扩散特性的梯度阀值、迭代时间和高斯滤波尺度因子参数引入扩散模型中,并借鉴模拟退火的冷却思想,设定高斯滤波尺度因子和梯度阀值为时间的函数,构建了能够保持边缘特征、压制地震数据噪声的各向异性扩散滤波模型。数值试算和实际资料的应用表明,构建的各向异性扩散滤波模型能够自适应地、有效地压制地震数据噪声,为地震数据解释和分析、属性提取提供了较好的基础数据。     

基于各向异性扩散滤波的地震资料噪声压制方法分析与研究

一般情况下,由于各种因素的影响,地震数据中都会存在一定的噪声,这些噪声会影响构造解释及储层预测的精度,从而会影响后续井位部署以及油气勘探的成功率.从模型试验和实际应用结果可以看出,相对于传统的滤波方法,各向异性扩散滤波,不但可以压制地震资料的噪声,提高地震资料的品质,而且可以有效保护地震资料的边界和断点等构造信息,从而...     

基于卷积神经网络的倾角域弹性波逆时偏移噪声压制方法

相比传统的声波逆时偏移方法,弹性波逆时偏移(ERTM)可以提供更多地下结构的物理信息,然而其偏移中的串扰噪声及各种非物理噪声严重降低了成像质量。为了获得更高分辨率的地震成像,介绍了一种在ERTM生成的倾角域成像道集上使用卷积神经网络(CNN)估计叠加孔径,实现稳相叠加从而压制偏移噪声的方法。该方法通过在倾角域识别主要的反射波能量,剔除对成像贡献不大的部分,从而压制了偏移中的各种噪声,提高了ERTM成像质量。CNN是一个端到端的深度学习过程,一旦网络经过训练得到适合权系数和偏置,可以替代人工实现自动拾取。BGP盐丘模型数据和SEG起伏地表模型数据测试结果表明:利用CNN实现自动拾取的算法在只对少量道集拾取并作为标签数据,对神经网络训练后,可较好实现海量道集的自动拾取。基于CNN的倾角域弹性波逆时偏移噪声压制方法效果好、效率高。     

基于GPU并行加速的逆时偏移成像方法

现今逆时偏移的应用面临海量数据存储及计算量巨大的问题。本文应用震源重构方法解决了逆时偏移互相关成像条件需要的海量存储问题,引入GPU Kernel解决逆时偏移计算效率低的问题。在此基础上,本文建立了-套基于GPU加速的叠前逆时偏移成像方法,并成功地应用于四川盆地A复杂区块。     

改进的第2代小波变换在地震资料去噪中的应用

在地震勘探中，小波理论是去除地震资料中的噪声以提高信噪比的有力工具。将最优估计理论与第2代小波变换相结合，获得了反映数据特征的小波变换，改善了资料处理的效果。     

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。     

非线性K-L滤波及其在反射地震资料处理中的应用

Ｋ－Ｌ变换可以用来提高地震资料的信噪比。本文分析了基于Ｋ－Ｌ变换的分类特征提取方法及其与奇异值分解算法的关系后指出，在资料信噪比小于１时，应用Ｋ－Ｌ滤波方法不能取得良好效果；引入二次波场等非线性运算方法可以进一步改进Ｋ－Ｌ滤波方法。     

地震波逆时偏移方法研究综述

地震波逆时偏移是目前精度较高的深度域成像方法,不同学者从不同的角度对逆时偏移方法进行了研究。因此,在回顾地震波逆时偏移方法发展历程的基础上,概述了当前流行的几种叠前、叠后逆时成像方法及其适用性,通过模型实例分析了几种叠后逆时成像方法存在的一些问题,同时对比了几种叠前逆时成像方法对Marmousi模型的逆时成像效果,最后指出了逆时偏移方法的发展方向。     

VSP数据波动方程叠前深度偏移成像及立体地震成像

本文从三维声波方程出发,通过引入参考速度,推导出折射项和绕射项方程,并对绕射项进行优化展开,得到适应任意变速情况下的VSP数据波动方程叠前深度偏移方程及其差分格式;讨论了有限差分法的误差补偿、波场成像条件;基于波场传播的线性叠加原理,在一定成像条件下,提出了把地面地震记录、VSP记录及井间地震记录偏移到同一成像空间的完整的地震地像方法--立体地震成像。立体地震成像实质是：地面地震数据、VSP数据及井中反射地震数据的成像过程可以统一成一个波动方程叠前深度偏移过程,同时,每种数据的成像结果也可以单独输出。模型试算结果表明,在立体地震成像过程中,每一种观测方式对目标地质体的照明范围不同,它们对目标地质体的成像互为补充与加强,使得目标地质体的成像更加精细。     

第二代小波变换及其在地震信号去噪中的应用

第二代小波变换是从传统小波理论发展起来的一个分支，与第一代小波变换相比它有如下特点：①继承了第一代小波的多分辨率特性；②不依赖于傅里叶变换；③易实现快速算法；④逆变换易实现；⑤可实现非线性小波变换等。目前对第二代小波的研究还处于起步阶段，其应用主要是在图像处理领域。讨论了第二代小波变换的基本原理和变换过程，并将第二代小波变换引入到地震资料去噪处理中，通过对模拟数据和实际资料的处理，证明了它对地震信号去噪具有很好的效果。     

偏振投影法及其在VSP中的应用

在通常的三分量VSP数据中,各种类型的地震波所对应的位移夫量在检波器的各个分量上均有投影。本文讨论一种分离不同类型的地震体波(P波、SV波、SH波)的方法-偏振投影法。这种方法利用地震体波具有线性偏振的特性,把原始记录按选定的偏振方向进行重新投影,以达到加强一某种所期望的波型的目的。正确地确定偏振方向是偏振投影的关键。由于在不同时间上记录到的波具有不同的射线路径,所以即使是同一类型的波,其偏振方向也是随时间变化的。文中具体介绍了两种确定偏振方向的方法及其适用范围。     

复杂地区地震波场的正演模拟与反时偏移

本文用Fourier变换法精确地计葬了波动方程的空间导数项,导出了时一空域中只与时问导数有关的波动方程。对该方程用中心差分法求解,可得到适 于变速介质中地震波场的正演模拟和反时偏移的数位递推计葬会式。方法的关健在于对空问失量作多维Fourier变换之后,引入了两个分别与速度和空间 Fourier变换频率有关的翎助场。在理论上,本方法可适用于速度和构造形态任意变化的复杂地区地震波场的正演模拟与偏移。理论试葬的结果表明,该方法效果良好。     

基于角度滤波成像的最小二乘逆时偏移

在前人研究的基础上,首先分析了逆时偏移（RTM）中低频噪声的产生原因,通过波场数据得到的反射角信息构建逆散射成像条件,并与最小二乘逆时偏移（LSRTM）结合,发展了一种基于角度滤波成像的最小二乘逆时偏移方法（ALSRTM）,从波动方程能量守恒方面分析了ALSRTM的可行性和保幅性。在实现算法的基础上,对SEG/EAGE二维盐丘模型的稀疏采集地震数据的成像结果表明：ALSRTM可彻底压制浅层构造的低频噪声,有效消除震源效应,在浅、中、深层均具有更好的保幅性。另外,相比常规LSRTM,ALSRTM对含有随机噪声的观测数据和含误差速度模型的适应性更强。