可控震源相关子波旁瓣压制方法研究

可控震源地震资料采集中,通过参考扫描信号与地面检波器接收到的反射信号进行互相关处理,能够得到反映地下反射界面的相关地震记录。相关子波特性对可控震源地震记录的品质具有直接影响。根据扫描信号频率范围,设计合适的滤波器,对相关信号进行滤波处理,能有效压制相关旁瓣。模拟和实际资料处理结果表明,滤波处理后的相关子波有着更小的相关旁瓣,记录分辨率得到有效提高。     

可控震源扫描信号的整形设计方法

扫描信号的相关旁瓣是影响可控震源资料质量的主要因素。在常规可控震源扫描信号的设计中,通过对扫描参数的优化选择,可以使相关旁瓣有所减少,但不能彻底消除相关旁瓣的影响。可控震源扫描信号整形设计方法根据Ricker子波无旁瓣的特性,通过整形算法设计扫描信号,使其能够满足相关子波等于Ricker子波、振幅谱等于Ricker子波频谱的要求,将整形扫描信号以文本方式提供给可控震源。以整形设计产生的扫描信号代替扫描信号发生器产生的非线性扫描信号,可以大大提高资料的信噪比。新疆某地区的试验结果表明,该方法是可行和有效的。     

可控震源三元伪随机扫描信号的仿真与研究

可控震源技术是一种重要的地震勘探技术,扫描技术是可控震源技术的重要组成部分.扫描信号自相关函数的形状是影响可控震源分辨率和信噪比的主要因素,因此,改善扫描信号自相关函数的性能是提高地震勘探效果的最佳途径.针对可控震源的特点和扫描信号对地震勘探的影响,研究了三元伪随机编码的生成方法,利用三元伪随机序列构造了三元伪随机扫描...     

可控震源线性扫描信号仿真分析

可控震源技术是地震勘探领域一种重要的勘探技术,扫描技术是可控震源技术的重要组成部分。本文从提高扫描信号自相关函数特性出发,对可控震源中的常用扫描技术——线性扫描信号进行了深入地分析和研究。利用matlab软件通过对自相关函数及幅度谱进行仿真分析,找出了线性扫描信号斜坡参数优化设计的方法,从而为提高勘探分辨率提供了理论依据。     

用可控震源同时记录反射和折射资料

在有些地区,反射地震不能揭示出较深的地质目标。或者是由于声阻抗差小,或者是由于上伏层多次波的缘故,所以可能探测不到基底深度多数情况下折射地震可在这方面弥补反射测量的不足。在使用可控震源时,有可能用同一检波器排列同时收集反射和折射资料而不影响的反射工作。因为反射和折射的最佳频率范围不同,需要使用不同的标准扫描信号。可以在处理中心分别对两种扫描信号各相关一次提取出数据。在使用适当设备的情况下,也可在野外相关提取数据:即在野外实时地把每一道反射和折射的标准扫描信号相关。实例研究证明,单独用一个可控震源组一同工作,即可得到有用的折射资料。而且,用编码技术可使反射可控震源组合与两台折射可控震源(排列两侧各一台)同时工作,从而获得相遇折射覆盖观测系统。     

利用可控震源的力信号压制谐波干扰

谐波是可控震源采集中的一种特殊干扰,压制谐波一直是可控震源资料处理中的任务之一。迄今为止,大部分压制谐波的方法都是基于理论扫描信号与实际震动记录相关的技术特点提出的,易受表层介质特点的影响,很难取得明显的效果。事实上,可控震源的力信号才是真正的下传信号,其包含扫描基波和谐波分量,因此震源记录可近似看成力信号与反射系数系列的褶积体。提出了用力信号代替理论扫描信号,用反褶积算法代替传统的相关算法实现震动记录的反褶积处理。该方法的直接输出资料是褶积记录,与可控震源的相关记录相比,谐波成分得到消除,信噪比明显提高。     

浅析可控震源的扫描技术

扫描技术是可控震源技术的重要组成部分，扫描信号自相关函数的形状是影响可控震源地震勘探分辨率的重要因素。理想的自相关函数是脉冲函数δ（ｔ），而实际的自相关函数具有主瓣和旁瓣，扫描技术的目的是突出自相关函数的主瓣而压制或消除其旁瓣。为进一步发展扫描技术，文章将已经应用或探讨过的扫描技术归纳为线性扫描、非线性扫描、联合扫描、编码扫描和伪随机序列扫描五种方式，并对它们进行简要分析。     

疏松地表对震源信号的影响与施工方法的改进

在疏松地表地区，可控震源及其与地表的耦合问题是引起振动信号畸变的主要因素。振动信号的畸变包括振幅畸变和相位畸变，这些畸变会降低相关信号的质量，而相位畸变对相关信号的影响尤为严重。在伊朗AMK三维工区，从表层条件、震源质量控制参数（重点讨论了平均相位和峰值相位）、不同相位延迟下相关信号的变化，以及相位与相关信号质量的关系几方面，对相位畸变产生的原因以及对相关信号质量的影响进行了探讨，提出了降低相位畸变程度和改善相关信号质量的措施。实际资料分析表明，在速度较低的疏松地表地区，振动信号容易发生畸变，使相关信号的旁瓣增大，而引起畸变的主要原因是可控震源与疏松地表之间的耦合问题。为此，提出了增加一次空振的扫描方式，即第一次振动的扫描信号不予记录，而是压实地表，改善可控震源与疏松地表之间的耦合关系，然后再按常规方式进行震源扫描。实际应用结果表明，该方法使记录质量得到了较大的改善，分辨率和信噪比都得到了提高。     

可控震源地震数据子波最小相位化方法

 本文从可控震源地震记录采集时使用的扫描信号参数出发,计算可控震源扫描信号,再将可控震源扫描信号进行自相关求出可控震源零相位子波。然后利用可控震源零相位子波,求出将零相位子波转化为最小相位子波的转换算子。最后利用该转换算子,将可控震源零相位子波转化为最小相位子波,实现了把可控震源零相位震源子波的地震记录转化为最小相位震源子波的地震记录的功能。     

一种零相位反褶积方法

脉冲反褶积是以最小相位子波为基础的,脉冲震源激发的地震波就接近这种假设。可控震源激发的地震波是一个扫描信号,将此扫描信号与参考扫描作互相关得到相关记录。理想情况下的相关记录应为克劳德(Klander)子波,它是零相位子波。对相关记录作脉冲反褶积处理后,会引起初至时间的提前,其提前量的大小与子波本身的频率有关。频率越低,周期越大,提前量越大。因此,对可控震源资料做零相位反褶积处理是合适的。本文介绍了零相位反褶积TVDEF模块的实现过程和应用效果。     

组合扫描压制谐波畸变

在可控震源采集过程中，由于地表条件不同，机械驱动装置的非线性及震动装置与大地的耦合问题，会产生不同阶次的谐振干扰信号，这种谐振干扰信号与基波信号在频率上呈倍数关系，混杂于原始记录中。对谐波干扰压制的通常做法是进行变相位扫描，利用不同于各次子扫描的相位，使谐波干扰在相关求和中得到压制。本文介绍一种压制谐波干扰的方法组合扫描。该方法的谐波干扰随扫描频宽的降低而减少，当扫描频宽达到一倍频程时，谐波干扰消失。利用组合扫描压制谐波干扰的基本思想就是合理地设计各个子扫描频宽，达到消除谐波干扰的目的。     

一种改善相关子波特性的扫描信号

参考扫描信号与检波器所接收到的地层反射信号进行相关处理后得到的相关子波是构成震源相关地震记录的基本波形.因此,相关子波特性直接影响到可控震源地震记录的面貌与品质.品质优良的扫描信号可以有效地提高地震记录品质和施工效率.实验室分析表明,对数分段扫描信号的相关子波有着极小的相关边叶.为了对这种扫描信号的地震勘探效果进行验证,我们对对数分段扫描信号和普通线性扫描信号进行了地震勘探采集数据对比试验.试验结果表明,采用对数分段扫描信号的地震记录信噪比得到了明显改善.     

小波变换回波提取在可控震源地震信号处理中的应用

在传统的可控震源地震信号处理中,通常用相关算法和反褶积算法把各地震道采集的原始数据转换成地震剖面,然而它们的效果受环境噪声的干扰明显。本文采用一种基于小波变换的时频互相关(TFCC)算法,能从可控震源地震数据中检测回波并估计其时间延迟。在该算法中,首先对道数据和扫频源信号进行小波变换,得到其时频表示,然后对其时频表示进行互相关。在时频互相关的计算结果中,回波被转变成时频相关子波,同时原始道数据被转变成地层剖面。用TFCC算法和相关算法来处理相同的实际可控震源地震数据,显示前者能更好地压制噪声,并能清晰地检测到微弱回波信号。     

可控震源技术使用误区分析

本文针对可控震源技术应用和参数选取的问题,重点讨论了垂直叠加、驱动幅度、扫描斜坡和激发能量等方面的问题,并提出了一些新的认识和建议。垂直叠加对时不变噪声不起作用,提高覆盖次数比提高震次更有利于压制噪声;驱动幅度增加到一定程度时,不一定能增加扫描信号的下传能量,而是增加了谐波成分;扫描斜坡对低频有压制作用,并能减少吉布斯现象;震动能量与扫描长度成正比,单位频率扫描能量与扫描频宽成反比。在可控震源的使用中,人们应克服凭经验选取参数的缺点,通过增强科学分析和定量计算选取参数。     

滑动扫描谐波分析

可控震源激发在地震勘探中占有重要的位置，其激发类型也已由以前的单点激发发展到现在的多源激发，而使用滑动扫描技术能够提高多源激发的效率。滑动扫描方法的基本思想是采用多组可控震源实现无等待扫描激发，即一组震源在扫描激发过程尚未完全结束，另一组震源已经开始启动扫描激发。但是滑动扫描激发也不可避免地产生谐波干扰。文中在简单介绍了滑动扫描技术的基础上，分析了谐波畸变的分布特征，讨论了通过合理地设置滑动时间，减少谐波畸变对地震资料品质的影响，可大幅度提高地震作业效率的方法，并用实例进行了说明。     

“两宽一高”地震采集技术工业化应用的进展

宽方位、宽频带、高密度(简称"两宽一高")地震采集技术在解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题方面具有明显的技术优势,但是要推广应用该技术还需要克服震源与采集两大制约因素。为此,探讨了影响"两宽一高"地震勘探技术工业化应用的两个制约因素——宽频信号源的激发与可控震源的高效采集技术,以期大幅降低陆上宽方位、高密度地震采集的作业成本,使之经济可行。在对可控震源宽频激发技术特点进行分析和有针对性设计扫描信号的基础上,对可控震源高效采集技术的智能化施工方案、用户定制同步激发方法、队伍的高效作业管理以及海量地震数据质量控制与管理等方面进行了细化和优化,并结合地震采集与处理的实际应用效果,展示了该技术工业化应用的良好前景。结论认为:(1)以新一代低频可控震源为核心的宽频地震激发技术解决方案、以野外地震作业管理系统和海量地震数据质控与管理系统为核心的可控震源高效采集技术解决方案,有效地破解了上述技术瓶颈,"两宽一高"地震勘探技术已经具有了可接受的性价比;(2)该技术能在成本可接受的情况下极大地改进地震资料的成像效果、提高油气勘探的预测精度,值得推广应用。     

可控震源高保真地震数据采集方法

可控震源高保真地震数据采集(HFVS)是通过从记录的震源驱动信号中分离出单台震源记录信号来实现多个震点同时进行数据采集的方法,通过增加绝对频带宽度、减少相关子波边叶畸变以及预置较稳定子波来提高震源数据分辨率。在地震采集施工中,使用HFVS方法所记录的数据量要显著高于常规方法,同时,HFVS方法利用震源驱动信号来对数据反演也大大提高了震源间的一致性和相位的稳定性,减小了信号中因谐波引起的幅值畸变。     

基于阻尼雷克子波的可控震源非线性扫描信号设计方法

目前常用的可控震源扫描信号相关子波具有较多、较大旁瓣,相关时产生较强的相关噪声,尤其是在中国西部低信噪比地区,严重地影响了地震资料品质。雷克子波虽是旁瓣小、分辨能力强的理想子波,但其能量主要集中在主频段,具有低频成分少、频带窄等问题,不符合宽频带勘探的要求。为此,提出了一种子波旁瓣小、低频丰富、频带宽的阻尼雷克子波,并定义了其计算公式;然后运用阻尼雷克子波进行可控震源宽频非线性扫描信号设计,获得的扫描信号具有频带宽、旁瓣小的特点,并进行了正演模拟;最后通过应用试验对比说明了该方法能够改善可控震源激发效果,提高地震资料品质。