基于压缩感知算法的拓频技术在波阻抗反演中的应用

常规地震资料由于频带较窄,分辨率较低,难以有效识别和描述储层信息,拓展地震资料的频带宽度,提高地震分辨率,对于油气田的开发具有重要的作用。相对于高频成分,数据中的低频信息缺失会导致地震剖面上出现虚假的高分辨率现象。传统的拓频方法仅处理了子波,而没有考虑到子波结构的变化。利用近年来兴起的压缩感知算法对地震数据进行全频带拟合,并将结果中的低频部分补偿到地震数据中,然后再将拓频后的地震数据做波阻抗反演。结果表明,拓频后的反演波阻抗剖面与井更吻合,分辨率更高,说明该方法有较好的发展潜力。     

基于谐波分解恢复弱势信号的高分辨率处理技术

地震资料高分辨率处理是预测薄储集层的有效手段,高分辨率处理的主要目的是有效恢复地震高、低频信息和拓宽频带,同时保持资料的信噪比和保真度。基于谐波分解恢复弱势信号的高分辨率处理技术,以压缩小波变换为基础,根据信号谐波分量对地震高、低频弱势信号进行恢复。首先,基于有效频带内的地震信号,采用压缩小波变换将其分解为各基频信号,然后计算各基频信号的高次谐波与低次谐波,将计算出的高次谐波与低次谐波加入小波变换系数中,最后进行小波逆变换,即可恢复高、低频弱势信号。在实现过程中,仅仅在有效频带内估算基频信号,能较好地保持信号的信噪比。地震信号的小波变换系数与地层反射系数具有一致性,因此该技术具有较高的保真度,可以较好保持相对振幅关系。实际应用表明,在保持资料信噪比的同时,该技术能大幅拓宽地震资料的频带,处理后的地震剖面断点更清楚,分辨能力改善明显,能较好地识别6 000 m以深约40 m的薄储集层。     

复杂过渡带海底电缆地震资料处理难点及关键技术——以渤海CF过渡带勘探区块为例

针对渤海CF过渡带勘探区块海底电缆地震资料的特点,分析了资料处理中存在的双检合并、静校正、子波一致性和复杂断裂系统准确成像等难点,制定了一套有针对性的处理关键技术对策。实际地震资料处理效果表明:利用交叉鬼波化双检合并技术可以解决复杂过渡带水检与陆检地震资料的合并问题,较好地消除鬼波对地震资料的影响;运用野外静校正、中波长静校正和地表一致性剩余静校正等技术可以增强复杂过渡带剖面同相轴的连续性和信噪比;利用地表一致性振幅补偿、串联反褶积和相位一致性处理技术可以消除复杂过渡带地震子波在振幅、频率、相位等方面的差别;运用叠前时间偏移成像技术可以解决复杂断裂系统的成像问题,取得较好的成像效果。     

叠后高分辨率处理方法研究及效果分析

根据信号分析理论，本文提出了一套在精确叠加资料基础上进行高分辨率处理的工作方法，其中心思想是利用测井的高频信息，拓宽地震道的有效频带，利用反褶积等手段压缩，整形子波，提高地震资料的分辨率。实际资料处理结果说明本方法能够有效地提高过井地震剖面的分辨率。     

基于Gabor变换的地震资料高分辨率处理方法研究

日益复杂的勘探目标对地震资料的分辨率提出了更高的要求,常规的反褶积和反Q滤波等高分辨率处理方法往往需要精确的先验信息,同时忽略了低频成分的补偿,不能满足实际生产需要。文中采用基于时频变换的高分辨率处理方法,在Gabor时频变换的基础上,引入倒频谱。利用倒频谱的思想,在时频域对振幅谱进行对数改造,保持相位谱不变,同时采用平滑处理以补偿低频成分,联合实现高分辨率处理。将该算法应用到雷克子波、薄层、楔形体模型以及实际地震数据中,结果显示子波持续时间减小,低于调谐厚度的薄层得到识别,频带拓宽,分辨率得到了提高,验证了该方法的有效性。最后,探究了时窗宽度对处理结果的影响,结果表明,为了达到更好的高分辨率处理效果,Gabor变换的高斯窗宽度应不低于子波的持续时间。     

反Q滤波技术在叠前地震资料处理中的应用

大地滤波作用引起地震波振幅和频率的吸收衰减,反Q滤波技术就是针对大地滤波作用对地震数据进行的补偿处理,从而校正地震子波相位的拉伸、补偿地震波振幅和频率的损失。文章讨论的反Q滤波技术是以Futterman数学模型为理论基础,采用从浅到深分时窗的方式对地震数据进行Q值扫描,同时应用研究区重点井位的测井数据对每一次的扫描结果进行约束和评价。由于反Q滤波对振幅补偿会导致高频噪音的增强,降低信噪比,因此在实际应用中仅对相位进行补偿处理。从QMQ地区地震资料的应用效果来看,反Q滤波处理后的地震数据更好的满足了反褶积处理的前提条件,改善了地震剖面的成像质量,并使处理结果与测井数据有相当好的可对比性。     

高分辨率地震的优势与误区

高分辨率地震不仅能识别较薄的地层,而且能提供更多的地质信息(构造模式、沉积模式、含油气性等).高分辨率地震不是高频地震,要特别注意保护低频成分,否则就会使延续相位增多,剖面上到处是同相轴,很难解释,甚至造成错误的地质解释.     

高分辨率地震的优势与误区

高分辨率地震不仅能识别较薄的地层，而且能提供更多的地质信息（构造模式，沉积模式，含油气性等）。高分辨率地震不是高频地震，要特别注意保护低频成分，否则就会使延续相位增多，剖面上到处是同相轴，很难解释，甚至造成错误的地质解释。     

近地表吸收补偿在辽河油区地震资料中的应用

针对近地表地震波吸收衰减导致的地震资料频散及子波横向不一致问题,先依据吸收衰减可造成数据频率改变这一特性,采用改进的峰值频率偏移法定量求取空变表层 Ｑ 值;然后引入稳定补偿方法,有效限制了高频噪音,既可补偿吸收损失、调整相位,又不会放大高频噪音。 将该方法应用于辽河油区的实际地震资料处理中,实现了空变 Ｑ 值补偿,明显拓宽了资料的有效频带,子波横向一致性得到改善。     

地震资料有效频宽与分辨率的关系

如何提高地震资料垂向分辨率一直是岩性勘探中的热门话题,实际处理中可以通过提升主频与拓展频宽来改善地震资料分辨率。目前大多数高分辨处理方法都是在叠后通过子波整形或者反Q滤波实现,处理过程中未能充分挖掘地震资料潜力,并且在方法实现中缺乏有效频宽对分辨率影响的讨论。针对这一问题,首先根据楔状模型,利用正演模拟研究了主频与频宽对分辨率的影响,在此基础上结合实际资料分析不同频率有效信号对地震资料的作用以及有效信号的缺失所带来的影响,最后给出如何获得高品质宽频地震资料的策略。研究结果表明：(1)地震子波是影响地震垂向分辨率的关键,其主频与频宽直接影响子波形态。主频越高地震子波波长越短,对于薄层的地震响应越强;频宽越宽,地震子波旁瓣能量越弱,可以分辨尺度更小的地质体;高分辨率处理中的理想子波是短波长、大频宽的尖脉冲。(2)分辨率与地震信号的有效信号能量直接相关,其中缺乏低频会引起假分辨率现象,缺乏高频会影响地震资料频宽,而盲目提高高频信号也会放大噪音的能量。(3)实际处理中应在保真保幅的前提下尽量提升有效信号能量,并在此基础上不断挖掘地震资料潜力,提升低（高）频端有效信号,为后续地震解释和油藏描述提...     

反Q滤波的应用

反 Q 滤波是一种补偿大地衰减效应的技术,它不仅可在振幅和频率两方面进行补偿,而且可以改善记录的相位特性。多数人认为 Futterman 模型可以较好地描述大地对地震波的衰减过程,以此为基础,利用希尔伯特变换可以得到反 Q 滤波因子。就补偿衰减作用而言,反 Q 滤波类似于反褶积,但它和反褶积是有区别的,这表现在反 Q 滤波是均匀时变的,算法也不受噪声影响。一般求反 Q 滤波中的大地品质因子 Q 值采用 Q 扫描和谱分析两种方法。前者类似于速度扫描或频率扫描,属于一种定性分析方法;后者是一种定量估算方法,采用最小二乘法对谱的衰减趋势拟合为一直线,振幅衰减的变化量和频率的变化量的比值,恰为所拟直线的斜率,此斜率与 Q 的倒数成正比。为了保证 Q 值估算的精度,在叠前不作反褶积处理,在叠后不作增益和滤波处理。当然,Q 值计算精度和资料品质、时窗长度都有关系。试验表明,反 Q 滤波对提高弱反射能量、提高分辨率和增强连续性都是有利的。     

一种带限稳定的反Q滤波算法

反Q滤波是波传播的逆过程,可同时消除吸收和频散效应。Gabor域反Q滤波方法是以Gabor变换谱代替向下延拓的波场,在对二维时频谱进行稳定的反Q滤波处理后,再使用Gabor逆变换重建时间域地震道。相对于反Q滤波方法的分层实现,该算法可应用更精确的连续Q模型,且不需对二维振幅补偿算子进行近似,其计算效率更高,反Q滤波结果更准确。为了改善补偿效果且不放大环境噪声,在Gabor域反Q滤波过程中联合应用时变带通滤波器,该带通滤波器的高截频从某一时间处随旅行时沿双曲线轨迹变化,以适应衰减介质中信号带宽随旅行时的变化。理论数据测试和实际资料应用的结果均表明,联合时变带通滤波器的反Q滤波算法对含噪地震数据是稳健的,可在保持信噪比的同时提高地震资料的分辨率。     

基于S变换的属性组合法估算地层品质因子

品质因子（Q）提取精度一般受地震子波谱与Q值估算方法的影响。为了提取稳定、合理的地层Q值,首先利用S变换提取较为准确的时变地震子波谱,然后通过属性组合局部线性拟合来估算Q值,最终得到稳定的地层Q值。该方法解决了实际资料提取的质心频率曲线存在局部振荡,Q值不稳定的问题。在准噶尔盆地东西部应用该技术后,目的层分辨率得到明显提高,带宽提高5~10 Hz     

强衰减地层VSP反Q滤波方法

本文根据零井源距VSP下行初至波最大振幅随时间的变化趋势,将地层划分为强衰减地层和弱衰减地层。其中地震波衰减最强烈的强衰减地层可认为是由多个层状常Q介质构成,Q值主要利用VSP资料提取;而弱衰减地层认为是Q值大于200、地震波发生的衰减相对较弱甚至可以忽略的地层。在波场延拓反Q滤波方法基础上本文提出VSP强衰减地层反Q滤波,该法弥补了因中、深层Q值难以求准、补偿约束难度较大等因素导致的反Q滤波精度降低的缺陷,使反Q滤波结果更稳定、高效,也为地面地震反Q滤波方法的完善及应用提供有意义的启示。     

Q扫描法反滤波在地震资料处理中的应用

本文所讨论的Q扫描法反滤波是以Futterman(FTM)衰减模型为理论基础,在频率域内采用分时窗变Q扫描技术,对地层吸收所造成的地震波振幅和频率衰减而进行的补偿处理,其实质就是反大地滤波。用这种方法能够校正地震子波相位的拉伸,补偿地震波频率和振幅的损失,达到提高地震资料分辨率和信噪比以及改善相同轴连续性的目的。 本文论述了Q扫描法反滤波的理论基础和方法原理,并据此法在PDP-11/45机上对实际地震资料进行了处理。结果表明,这种方法提高了地震资料的分辨率,改善了剖面质量,从而为精细研究构造和岩性提供了一种有效的工具。     

反Q滤波影响因素分析

反Q滤波的目的是消除地震波在传播过程中的振幅衰减和相位畸变,使信号高频成分得到恢复,从而提高地震资料的分辨率。反Q滤波受多种因素影响,如稳定性、噪声和Q值误差等。从反Q滤波公式出发,对反Q滤波的影响因素进行了讨论,给出了相应的改进方法。     

基于时频谱模拟的时变混合相位子波提取

为解决地层衰减作用造成传统子波提取方法提取结果不准确的问题,提出一种基于时频谱模拟的时变混合相位子波提取方法.该方法在对非平稳地震记录进行改进的广义S变换的基础上,首次引入时频滤波处理,然后采用谱模拟方法估计每一时刻的子波振幅谱,在子波相位时不变假设下采用高阶累积量的双谱法重构子波的混合相位谱,最后将振幅谱和相位谱结合实现时变混合相位子波的提取.与常规分段提取方法相比,该方法不需要子波分段平稳的假设,当相邻层段子波属性存在较大变化时也能准确估计出时变子波.理论分析和仿真实验结果表明,该方法有效可行.     

基于时变子波的品质因子估计

地下介质的地层滤波效应和吸收衰减效应会使地震信号频带变窄、主频降低、相位畸变。在对非稳态地震记录进行时变子波估计的基础上,从频率域和时间域两方面研究子波的时变性与品质因子的关系。首先推导非稳态记录正演模拟的时间域实现方法,通过子波褶积矩阵表达传播子波的时变性;其次,基于最优化思想,在给定范围内扫描Q值,使深部和浅部两个传播子波达到最佳匹配,提出了频率域子波匹配Q值估计方法和时间域子波匹配Q值估计方法。相比于常用的谱比法,频率域子波匹配法不需要做谱比,并通过最小二乘优化算法替代线性回归,具有更高的抗噪性。时间域子波匹配法通过子波褶积矩阵引入衰减响应,从根本上避免谱估计的误差,具有更高的精度。理论模型和实际数据计算结果表明,两种方法都能快速有效地估计品质因子,与时变子波谱比法相比,对低信噪比数据具有更强的鲁棒性。同时,模型测试表明品质因子估计结果的纵向分辨率有限,两个子波间的时间间隔制约着估计精度。     

一种提高VSP分辨率的反Q滤波方法

由于VSP记录的地震波的衰减程度与地面地震记录的地震波的衰减程度不同,因此对VSP资料进行反Q滤波处理,直接应用地面地震资料的反Q滤波方法是不准确的,需要对其进行改进。本文基于Wang处理地面地震资料的反Q滤波方法,提出一种适用于VSP资料的反Q滤波方法,即先对VSP资料上、下行波场进行分离,然后根据VSP上、下行波各自的波场特点,分别进行反Q滤波补偿。采用此法对模型数据和实际VSP资料分别进行反Q滤波补偿处理,均取得了比较好的效果。     

稳定的迭代法反Q滤波

反Q滤波是补偿大地衰减效应的一种常用方法,但其振幅补偿的不稳定性限制了该方法在中、深层地震资料处理中的应用。为此本文提出了稳定的迭代反Q滤波法。首先对原始地震记录的频谱乘以一个对高频成分具有较强压制能力的低通滤波器,然后通过迭代法逐次逼近来弥补中、低频段振幅补偿不足的缺陷,由此得到了迭代法的递推公式。同时,本文还严格证明了迭代法的收敛性,并给出了迭代滤波的迭代通式。模型试验及振幅补偿算子滤波响应的对比分析结果表明:与常规反Q滤波方法相比,迭代滤波法不仅具有较强的抗噪声特性,而且对深层地震波具有较好的振幅补偿能力。在实际地震资料应用中,迭代滤波法对地震记录进行了稳定有效的能量补偿,显著地提高了中、深层地震资料的信噪比和分辨率。