基于系数相关性阈值的波原子域叠前地震资料信噪分离方法

本文提出了基于波原子域的叠前地震资料信噪分离方法,首先在波原子域进行多尺度分解,然后根据能量集中原则,采用不同尺度间系数相关性分离有效信号和噪声。数值模拟及实际资料的处理表明,基于系数相关性阈值的波原子域叠前地震资料信噪分离方法可以有效压制随机噪声,同时能兼顾抑制部分相干噪声。处理后地震剖面的信噪比得到了大幅提高,反射同相轴更加连续,为后续的处理解释提供了高信噪比的数据。     

基于SSEC-EWT的地震资料噪声压制算法

高信噪比地震资料是开展油气勘探的可靠基础。针对现行去噪方法大多难以同时压制地震资料中普遍存在的面波和随机噪声,且在去噪的同时易损害有效波的不足,提出基于S谱能量曲线（S-Transform spectrum energy curve,SSEC）与改进经验小波变换（Empirical wavelet transform,EWT）的地震资料噪声压制算法。先对地震记录进行S变换,根据S谱求取各频点能量,以能量曲线极大值点频率及ε邻域法确定频谱分割边界,完成改进的EWT;再通过SSEC确定面波所在本征模函数（Intrinsic mode function,IMF）,并构造带通滤波器对面波IMF进行滤波,以保护有效波,实现精准的面波压制;然后计算其余IMF主频,根据有效波频率阈值去除随机噪声IMF,得到最终去噪后记录。仿真测试显示,改进的EWT能精确地根据地震信号的频率和能量自适应地对其进行分解,实现面波与随机噪声的提取与分离,尤其在强噪声背景下仍能精准实现面波与随机噪声的同步分离;实际地震资料处理结果表明,该算法在压制面波和随机噪声的同时能兼顾保护有效波,提高地震资料的信噪比。     

一种分尺度的面波压制方法

面波是陆上地震勘探中的主要干扰波之一,常规的面波压制方法仅从面波与反射信号在某一方面的差异进行压制,会在一定程度上造成有效信号的损伤。利用不同尺度面波与有效信号的差异,提出一种分尺度分级压制面波的方法。对地震数据的高尺度部分在Shearlet域进行反射波与面波的分离,对地震数据的低尺度部分在S域采用经验模态分解（EMD）的方式进行信噪分离。将该方法用于模型及实际资料处理,处理结果表明了该方法的正确性与有效性;并与Curvelet域的阈值法进行了对比,结果表明此方法在保持反射信息的同时面波压制更彻底。     

基于连续小波变换的面波衰减方法研究

面波压制是陆上地震资料处理的主要任务之一。根据面波和有效波在小波域能量和分布区域的不同,提出利用连续小波变换自动压制面波的方法。首先利用大尺度的小波系数自动识别面波区,然后计算每道面波的频带范围,最后对面波区小波系数进行滤波处理并估计出有效信号,根据计算的面波频带范围对估计出的有效信号进行高通滤波得到去除面波后的地震记录。实际地震资料的处理结果表明,与常用的高通滤波方法相比,该方法自动化程度高,压制面波的同时可以减少对有效信号的影响。     

小波包分析法压制井间地震资料噪声

井间地震资料的随机干扰发育，由于随机干扰的存在，给后续的波场分离与反射成像带来很大困难，为此，必须进行噪声压制。运用coif3小波对两个相邻地震道进行同层次分解，在分解后的小波树中分别提取相同节点号的节点进行重构信号，并对此两重构信号做互相关估计，由于噪声的随机性，如果两重构信号相关系数趋近于零，返回该节点并对它的小波包分解系数进行阈值处理，以消除随机噪声成份。实际资料的处理试验表明，小波包分析法可以较好地压制井间地震资料的随机噪声。     

基于奇异值分解的角度域地震波束形成方法

基于接收阵列的时域地震波束形成方法在处理低信噪比地震记录时,因叠加记录数量过大,导致有效波束宽度不能覆盖全部接收排列,波束宽度外的信号产生畸变。而且,当地震记录中相干噪声和随机噪声很强时,该方法压制噪声不均匀,降噪效果不佳。为此,针对相干噪声和随机噪声强、目标信号弱的地震记录,提出了一种基于奇异值分解的角度域地震波束形成方法。该方法根据地震记录中噪声与信号之间的相干性差异,利用角度域地震波束形成方法增强整个反射信号的能量和相干性,利用奇异值分解方法压制相干噪声和随机噪声,从降噪和增强有效信号的双重处理上,较大程度地提高地震记录的信噪比。仿真实验和实测信号分析结果表明,该方法不仅能增强有效信号,还能进一步压制记录中相干噪声和随机噪声,明显提高了地震记录的信噪比。     

基于方向金字塔分解与均值滤波联合的叠前地震数据随机噪声压制

在方向金字塔多尺度、多方向分解原理的基础上,提出了基于局部拉普拉斯概率密度模型和最大后验概率估计的随机噪声压制方法,该方法能够压制大部分随机噪声,但信号局部存在畸变和残余噪声。均值滤波具有图像平滑的作用,可以消除信号畸变,压制残余噪声,因此提出了方向金字塔分解与均值滤波联合的随机噪声压制方法。数值模拟实验和实际应用效果表明,该方法能有效压制随机噪声,提高地震资料的信噪比。     

自适应相减和Curvelet变换组合压制面波

面波是原始地震资料中主要的噪声之一,其强能量特性严重影响了地震资料的品质。为了提高地震资料的品质,又不损伤有效信号,提出了一种基于自适应相减滤波和Curvelet变换组合压制面波的方法。首先利用自适应相减滤波的保真保幅特性,最大限度保护有效信号的同时压制大部分面波,然后通过Curvelet变换的多方向特征压制残留面波。实际地震数据处理后,面波得到有效压制,资料信噪比明显提高,振幅时间切片更加光滑,分频扫描记录中低频信息保护较好,是一种相对保真保幅的面波压制方法。     

小波域能量分类约束极化滤波法及应用

小波域能量分类约束极化滤波法是一种根据面波强能量、椭圆极化率大的特点,在小波域借助瞬时极化分析手段,对多波地震信号进行面波压制的滤波方法.该方法结合了能量、频率、视速度、极化属性四参数联合压制面波,在最大可能压制面波的同时,保留与面波频带混叠的有效波信号,是低信噪比多分量资料处理中压制面波的有效方法.采用该方法对川西拗陷新场地区的多分量地震资料进行了处理和参数分析,结果表明小波域能量分类约束极化滤波法能有效地对低信噪比多波多分量资料进行面波压制,同时能很好地保留有效信号,并且其处理效果受极化率压制阈值影响较大.     

一种改进的多次小波变换地震信号去噪方法

根据小波变换下信号和噪声在多尺度空间中的不同特性,对不同尺度下的小波系数用阈值处理,改进了多次小波变换应用于地震信号去噪的方法。数据仿真和实际应用表明,该方法可以有效压制随机噪声,对提高地震记录信噪比和分辨率都有较好的效果。     

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。     

基于Shearlet变换的自适应地震资料随机噪声压制

传统的阈值选取方法是对所有变换域系数使用统一阈值,但对Shearlet变换而言,各尺度、各方向的有效信号和噪声均存在差异,因此全局硬阈值存在一定局限性;局部阈值可根据一定范围内的系数分布情况确定。针对地震数据去噪过程中传统阈值选取方法的局限性,通过改进自适应阈值函数压制随机噪声,在局部阈值的基础上改进贝叶斯阈值,形成一种适用于Shearlet变换的自适应阈值函数。具体做法为：将信噪比与阈值函数有机关联,并将信噪比作为阈值设定的因素,即不同的信噪比的权值系数不同,可以自适应求取不同尺度阈值,从而最大限度地改善去噪效果,避免有效信号损失,实现自适应去噪。模型试算与实际资料去噪效果表明,在保证有效信号不受损失的情况下,所提方法可恢复被噪声掩盖的弱信号,有效改善去噪效果。     

小波包相关阀值去噪

在地震勘探中，随机口音是一种频带较宽，严重影响有效波信噪比的干扰波，一般的一维去噪方法效果都不理想，小波包变换是一种时频分析的方法，在分析中，高频方面优于小波变换，它结合相关阀值，能有效地在地震勘探剖面中消除随机干扰。分析了小波包优优于波变换的基本原理，以及小波包在地震记录中的分解，相关阈值去噪和地震记录重构，进行了实例分析对比，说明了小波包相关阀值法去噪优于其它去噪方法，且该方法计算速度快，简便可行。     

小波变换及信号重建在压制面波中的应用

面波是地震勘探中广泛存在的一种规则干扰波,在资料处理中要去除面波又十分棘手。常规的滤波方法在滤除面波的同时也对与面波处于同一频带的有效信号造成了损害。本文基于在较低频率处面波的能量强于反射波、在小频率范围和小空间范围内面波能量变化缓慢的假设条件下,提出在小波变换频带分解的基础上,先用面波的视速度对面波作线性时移,使面波逐道相干,再利用KL分解或沿x方向进行小波变换的方法来提取面波,并将其从原始资料中减去。经过合成数据和实际资料的处理证明,这种方法可以十分有效地消除面波,同时不损失反射波的低频成分。     

基于稀疏冗余表示的三维地震数据随机噪声压制

传统的二维随机噪声压制方法应用于三维地震数据的随机噪声压制时,去噪效果往往不理想,为此提出基于稀疏冗余表示的压制三维地震数据随机噪声的方法.该方法在贝叶斯框架下,通过正交匹配追踪(OMP)和K-奇异值分解(K-SVD)不断迭代更新三维稀疏矩阵和三维超完备离散余弦变换(DCT)字典,利用三维超完备DCT字典作为三维地震数据的稀疏冗余表示,使三维地震数据中随机噪声得到压制.三维模拟数据和实际地震数据试算表明:与常规f-x反褶积法和K-L变换法相比,该方法既提高了三维地震数据体的信噪比,又有效地保护了地震反射信号,而且水平切片的连续性和平滑性很好,构造复杂区域的分辨率也得到提高.     

快速匹配追踪三参数时频特征滤波

传统的匹配追踪方法通常采用完备的时频原子库和贪婪算法进行子波分解,计算量巨大。为此本文引入互相关阈值约束技术,实现两次迭代和完备库之间的反馈,剔除那些互相关值很小的时频原子,动态地减小完备库的冗余度;通过多原子同步提取,实现快速匹配追踪地震道分解。分解后的地震信号是按子波的能量排序的,每个子波都由振幅、频率和中心时间三参数表示,代表原始地震信号在某-中心时间的局部主振幅特征和主频率特征,因此在信号重构时,可根据有效信号与噪声信号的主振幅、主频率和中心时间的差异,构建三参数时频特征滤波器,筛选出代表有效信号的子波对信号进行重构,达到无损去噪的目的。合成地震记录和实际资料处理结果表明了该方法的有效性。     

基于叠加速度分析的叠前随机噪音和野值压制技术

进行叠前野值、随机噪音以及某些弱相干噪音压制技术的研究是低信噪比资料处理以及高分辨率资料处理中一项有意义的重要工作。将基于速度的波场变换技术与叠前压制噪音技术结合起来,将叠前相应道集变换到有效信号易于分离的新道集中,然后采用线性多项式分步拟合技术对校正后的CDP道集沿空间方向进行滤波,从而有效压制噪音。理论模型和实际资料的处理结果表明,该方法行之有效。     

基于多次小波变换的小波域阈值地震信号去噪

在常规小波域阈值信号去噪方法的基础上,提出了基于多次小波变换的小波域阈值地震信号去噪方法。根据小波变换下信号和噪声在多尺度空间中的不同特性,对不同尺度下的小波系数用阈值处理,改进了多次小波变换应用于地震信号去噪的方法。数据仿真和实际应用表明,该方法可以有效压制随机干扰,对提高地震记录的信噪比和分辨率都有较好的效果。