震源子波反褶积在海洋地震资料处理中的应用

辨别和消除虚反射及气泡效应的影响是提高海洋地震资料分辨率和解释精度的重要环节。研究了压制海洋地震资料虚反射和气泡效应的震源子波反褶积方法,根据震源子波处理的原理及反滤波因子的求取过程,给出了实际生产中常用的震源子波处理流程。首先通过确定性子波反褶积消除虚反射、气泡震荡的影响,然后对震源子波进行整形处理,使其满足后续的反褶积处理所需的最小相位假设条件。将上述方法应用于南黄海盆地某工区实际资料处理,使地震剖面上反射波的续至相位得到有效抑制,子波的形态得到了很好的恢复,证明方法是实用的。     

深水区直达波子波提取气泡效应压制技术

海洋地震勘探中最常用的空气枪震源激发时，将高压空气在瞬间注入水中，所形成气泡在水中发生膨胀与收缩，形成气泡效应，这种气泡效应会严重影响地震资料的分辨率和信噪比。实际海上勘探中是由多个不同容量气枪同步激发，其主脉冲因相干而增强，而气泡效应则因不同步而被抑制。但因地层的吸收作用，主脉冲迅速衰减，气泡效应逐渐凸显出来，尤其会严重影响深部地层成像。分析研究认为，深水地区直达波直接记录了采集施工的子波形态；利用从直达波提取的子波对数据进行确定性子波反褶积处理，可有效地压制气泡效应。经实际资料验证，气泡效应压制效果良好，且压制过程能“保真保幅”。     

海洋地震数据处理技术探讨

本文从分析海洋地震数据的特点出发，认为海洋地震数据处理必须十分重视以下问题：子波处理和修正、反褶积技术的应用、多次波的压制、长排列资料的速度分析、剩余静校正及三维资料的面元均化等。在此基础上着重探讨了子波处理和多次波压制技术。子波处理有两种情况：其一，在野外提供远场子波情况下，可利用远场子波提取反子波，进行反褶积，从而很好地消除地震数据中的仪器响应、虚反射及气泡的影响；其二，在没有采集远场子波信号时，可直接由原始地震数据提取地震子波，利用此子波的逆求反子波，也能获得较好的反褶积效果。至于海洋多次波的压制，现今有很多很好的方法可供选择，关键在于分析本区的多次波特征，选用有针对性的多次波压制方法。     

利用提取的子波压制气泡效应及影响因素分析

在绝大部分情况下，远场子波是理论子波，与实际采集的气枪子波差别较大，因此基于远场子波的气泡效应压制结果存在明显的气泡残余。为此，提出了一种数据驱动的气泡效应压制方法，即利用数据的自相关提取子波，基于提取的子波和不含气泡效应的期望子波求取气泡压制算子，进而压制数据中的气泡效应。此外，分析了影响基于提取子波压制气泡效应方法效果的两个因素：①气泡压制算子长度，影响气泡压制效果，由数据中的气泡延续时间决定；②白噪系数，影响虚反射陷波效应，且随着白噪系数增加，会人为增强虚反射的陷波效应，影响虚反射压制效果，即求取气泡压制算子时宜采用尽可能小的白噪系数。实际数据应用结果表明：基于提取子波压制气泡效应方法克服了基于远场子波气泡效应压制方法中的模拟远场子波没有考虑实际采集条件对子波影响的问题，能更好地压制气泡效应，提高数据信噪比和分辨率，同时能更好地保持数据保真度。     

子波处理方法的研究

子波处理包括子波估算、整形滤波算子设计以及整形滤波处理。子波估算通常有两类方法,其一是利用声测资料提取子波;其二是用多道统计平均方法求取子波。从实际估算的子波和井下记录的下行直达波来看,地震子波的基本形状像似雷克(Ricker)子波。子波频率误差对于波处理效果的影响要比子波波形误差大得多。因此搞准子波频率是做好子波处理的关键。文中还对零相位削尖整形子波的几种处理方法进行了分析,并用钻井资料对各种子波处理结果进行了验证。结果表明,多道自适应子波处理方法可以改善地震剖面的连续性和分辨率;道自适应子波处理方法对地震噪声的适应能力较强;利用声测和井旁地震道设计的整形滤波算子进行子波处理的效果不及前两种方法;根据已知子波设计的统一整形滤波算子,处理效果最差。     

基于确定性子波处理的鬼波压制方法

鬼波干扰是海洋地震勘探中始终存在的难题,长期没有得到根本的解决,严重制约了地震勘探技术的进步。目前多数压制方法一般仅针对电缆鬼波,无法很好地压制震源鬼波。本文提出了一种基于确定性子波处理的鬼波压制方法,先获取远场子波,再由远场子波获得3种类型的地震子波,并求取子波之间的匹配算子,然后将算子应用于实际地震数据,最终获得压制鬼波的结果。该方法要求地震采集过程中气枪震源子波相对稳定,通过各种方法获得的子波与实际子波基本接近。理论模型测试结果表明,本文方法能够同时压制电缆鬼波和震源鬼波,即使受地层吸收衰减的影响,依然能够获得较为准确的结果。实际资料应用效果表明,使用本文方法进行鬼波压制处理后,地震资料剖面波组特征清晰,反射同相轴单一,有利于构造解释工作;地震资料频谱频带宽,高低频能量丰富,无明显陷频点,有利于储层反演工作。     

海上地震数据中侧面干扰波的特征与压制方法

在海上地震勘探中,震源激发的地震波遇到起伏不平的海底或海底障碍物会产生侧面干扰波。这种干扰波能量强,分布广,严重影响地震数据的质量,使叠前地表一致性振幅处理、统计子波反褶积、速度分析的精度降低。根据对侧面干扰波特征的分析结果,采用分时分频噪声检测与压制方法和局域FK滤波方法压制此类干扰波;在压制噪声的同时,通过精细分析和迭代选择参数,较好地保持了地震信号的相对振幅关系,取得了预期的效果。     

从海洋地震资料直达波提取震源子波

震源信号在地震偏移成像、正演模拟、全波形反演、多次波压制等处理中起重要作用,其关键是获取震源信号子波。本文通过推导直达波时距曲线,考虑了震源和接收系统组合效应,结合气泡振荡理论,得到直达波与震源信号之间的关系式,并给出了频率域利用直达波计算震源信号远场子波的解析解。当地震数据接收位置满足震源组合阵列远场条件时,可利用直达波计算震源信号远场子波。即避开地层反射信息对地震子波提取的影响,先从地震数据中分离出直达波,再利用直达波以精确的解析解公式计算震源信号远场子波。合成数据计算和实际地震处理的结果均表明,本文方法经济实用、精度高。     

噪音减去法压制线性干扰

线性干扰是野外原始地震记录中一种常见的强能量干扰波。本文以实际地震资料处理工作为基础,采用F—K域滤波方法提取记录噪音初始模型,根据原始记录与噪音模型的差值结果对原始噪音模型进行加权处理,使合成噪音更加接近记录中的真实噪音,最终采用减去法,从记录中减去合成的噪音以达到滤波目的。叠前线性噪音的实际压制应用与分析表明,处理效果较为满意。     

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。     

基于二维小波变换的随机噪声压制方法研究

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,能有效地消除随机干扰,保留有效波的中、高频成分,经过小波重构,可恢复有效波信号。针对地震信号随机干扰的特点,运用二维小波变换的理论,设计了相应的变换域去噪滤波器。此方法的特点是计算速度快,稳定性好,自适应性强,能对各种地震数据进行去噪处理,模型数据与实际数据的应用效果证明,二维小波变换具有较强的信噪分离能力。     

基于基追踪的时变子波提取与地震反射率反演

由于噪声和衰减的影响,地震数据不平稳,即地震信号的频谱从浅到深是逐渐变化的。为了研究地震数据的非平稳性质,基于基追踪谱分解方法进行高分辨率时频分解,通过点谱模拟提取广义地震子波,继而构建时变子波核矩阵和时变子波字典,最终实现非平稳基追踪地震反演。实际资料测试表明,基追踪谱分解广义时变子波提取方法能实现高效井震标定,基于时变子波的非平稳基追踪地震反演结果分辨率更高、地质连续性更强、地质细节展示更详细。     

海洋气枪震源组合及子波模拟

以套筒枪为例,根据实际测量得到的数据,应用气泡相干组合原理,对气枪组合改善气枪子波的性能及子波模拟作了初步探计。提出一种简单的子波模拟方法,由此得到子波的形态和频谱与已知远场子波相似,可以满足海上地震勘探的要求。     

小波包变换叠前地震信号研究

叠前地震资料是多种波的复合体，为了提取有效波，必需消除主要的干扰波，如面波，高频随机干扰波，一般的去噪方法有；一维滤波，滤波，变换，f-x预测等，但它们都侧重于考虑某一方面的单一特性或某种条件假设，这些方法具有一定的局限性，小波包变换是一种时频分析的方法，它对地震资料进行时频精细划分优于小波变换，与传统的Fourier变换相比，它能刻画出具有相同频率的有效波与干扰波在时间-空间域的分布，经过小波包对叠前资料分解，可分离出面波，高频随机干扰等，然后再经过波波包重构，可有效地剔除干扰，且对有效波的伤害较少，经实际资料验证，小波包变换，确实是一个十分有效的去噪方法。     

小波包分析与奇异值分解（SVD）叠前去噪方法

小波分析多用于去除面波，奇异值分解多用于去除相干干扰，而对于强相干干扰和面波共存的地震记录，仅使用单一去噪方法难以奏效。为此本文将小波包分析与奇异值分解结合起来，就可以解决单一去噪方法难以解决的去噪问题。此法首先利用小波包变换进行分频处理，然后在分频的记录中，用自动追踪同相轴的方法找出相干干扰和面波同相轴的方向，再利用奇异值分解(SVD)方法恢复相干干扰和面波的波场，最后将其从原始地震记录中减去，即可获得去噪后的地震记录。通过对实际资料的试算，表明该计算方法的效果是明显的。     

地震信号的小波分频处理

小波变换所具有的多分辨功能和优良的"数学显微镜"特性,使得它在叠前、叠后地震资料处理中得以广泛应用。与常用的高分辨率处理技术不同,小波分频处理方法在提高地震记录分辨率的同时,还可以有效地压制噪音的干扰。首先阐述了小波分频的基本原理,通过对理论模型合成地震信号的正反变换,充分展示地震资料小波分频处理的深刻内涵;最后,基于本研究所提供方法对特征各异的地震信号进行处理,取得了较好的应用效果,为该方法的深入推广、应用提供了重要依据。     

测井约束地震子波外推方法研究

地震子波的提取是波阻抗反演及正演模拟的基础。本文首先研究了确定性子波提取方法所存在的问题,如子波长度的确定、截断误差的影响、直流分量的消除及随机噪声的影响等;然后对近期发展起来的利用地震记录的高阶累积量估算地震子波的方法进行了理论分析;进而将上述确定性方法和统计性方法结合起来,研制出了一种测井约束外推地震子波的新方法;最后对实际资料进行了试界,其结果表明,利用测井约束的子波外推方法获得的子波比传统方法要精确。     

小波变换在瞬时相位分析中的应用

采用复地震道技术可以提取瞬时相位,瞬时相位参数对地震资料解释、油藏描述和获取岩性信息有重要意义。由于小波具有良好的时频局部特征,因此可以利用小波变换求取不同尺度下的瞬时相位参数。本文对地震波在小波变换下的相位特性进行了初步探索。试验表明,本方法可有效地确定断层和追踪地震层位信息。     

高分辨率地震勘探采集技术

在“九五”期间 ,胜利油田开展了高分辨率地震采集技术方法研究 ,取得了较好的研究成果。通过采用地质雷达、双井微测井等新方法 ,形成了一套表层结构调查方法 ;通过研制系列高分辨率激发震源 ,拓宽了地震子波的频带宽度 ,增加了有效波的高频成分 ;通过选择合适的激发参数来抑制虚反射 ,提高了震源能量转换效率 ;通过研究不同检波器类型、检波器埋置方式对地震采集信号的影响 ,采用抗干扰高灵敏度加速度检波器和选择合适的接收因素 ,能够接收宽频带的地震信号 ;通过对干扰波的能量分析 ,认为激发后产生的各种噪声是影响地震记录信噪比的主要原因 ,并提出了在地震波的激发和接收过程中减少噪声和压制干扰波的有效方法 ;通过对地震波基础理论以及地震数据采集技术的研究 ,总结出一套适合于胜利油田探区特点的高分辨率地震勘探野外采集技术方法。应用实例表明 ,在高信噪比的基础上最大限度地拓宽地震采集信号的有效频带 ,使野外采集的地震资料在 2 0 0 0 ms处的反射波主频达到 10 0 Hz以上 ,取得了较好的效果。