用VSP资料提取子波对地面地震记录作整形反褶积

选择与地面地震记录接近的 VSP 资料提取子波 b(t),经快速傅氏变换求得 B(f),将|B(f)|平滑滤波成|(f)|后作为滤波因子对 B(f)进行滤波,再经反傅氏变换,即可得到与地面地震记录子波最为接近的子波 d(t)。然后求取零相位整形因子,再对地震记录作整形反褶积及一些保持高信噪比的处理,便可输出高分辨率的零相位地震剖面。     

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。     

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。     

利用零偏VSP直达波提取品质因子方法研究

地层对地震波的衰减性质通常用品质因子来度量.针对零偏VSP资料的特点,利用其不同传播距离的直达波信息,采用频谱比值方法进行品质因子的提取,并分析了信噪比对品质因子提取结果的影响.地震资料噪音水平越高,可以利用的频谱比值计算范围越小,计算误差越大.对理想子波和实际模型零偏VSP资料的处理结果表明了该方法的有效性和可靠性.利用垦71-检41井零偏VSP资料求取了品质因子随深度的变化,结果与对应的地层性质吻合较好,并且随着深度的增加,品质因子提取的可靠性逐渐增强.这为利用品质因子研究储层性质以及进行反Q滤波提高地震资料分辨率提供了基础参数.     

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。     

频率、相位可控的反褶积技术及其应用

 文中借助常规反褶积算法中信号自相关的Toeplitz矩阵，在求得反滤波因子的前提下，结合地震学中的相位处理及反褶积理论，推导出一种具有较强实用性的频率、相位可控的反褶积算法。处理过程大体可分为信号的相位处理及替换处理两步，通过给定任意频率和相位的理想地震子波构造矩阵，在进行信号反褶积过程中进行地震信号的频率、相位的替换，从而达到改变记录频率及相位特征的目的，在不增加额外噪声的情况下使信号纵向分辨率达到最理想状态。此外，文中方法在求取反滤波因子过程中结合了相位处理技术，由此打破了常规反褶积中最小相位的假设，使得反滤波因子的求取没有相位的限制，在真正意义上实现了任意信号的盲反褶积处理。模拟试验和实际资料处理结果表明，在替换过程中剖面的分辨率随替换子波频率升高而提高，但信噪比并没有降低，子波间波形差异造成的影响随替换子波频率的升高而减小，反褶积前、后资料的能量匹配较好，说明文中方法具有很好的保幅特性，有着较好的应用前景和开发潜力。     

最大熵子波反褶积

最大熵子波反褶积是建立在最大熵反褶积的基础上。最大熵反褶积的优点在于不需要求子波的自相关值和期望输出与子波的互相关值,即不需要解托布里兹方程组求出反滤波因子,而只要求出各i阶偏相关系数ρ_i(i=1,…,M)就可由数据直接递推地求出第M阶向前预测误差和向后预测误差。这种作法可以避免在数据时窗外用补零的办法求相关值而带来的误差。最大熵反褶积是在地震子波为最小相位条件下进行的,其向前预测误差就等于反射系数序列。最大熵子波反褶积与最大熵反褶积的不同点在于,该方法将所得反射系数序列作为初值,用此反射系数序列与地震记录作相关提取单道子波,再采用多道统计平均法求取最终子波。为使其最小相位化,对最终子波要进行整形,然后再作子波反褶积。经模型试验与实际资料处理表明,该方法效果良好。     

希尔伯特变换子波反褶积

在具有常规脉冲反褶积(DECON)相同条件的前提下,希尔伯特变换子波反褶积是利用多道振幅谱的几何平均值求取子波,并对所求的子波作各种整形,然后作反褶积,从而有利于提高地震资料的横向连续性和分辨率.试验结果表明,效果是显著的,并得到了有关专家的好评.同时,希尔伯特变换法利用了实因果序列的性质,所以提取子波方法简单,实现方便,且一个反褶积因子可应用于许多道,节省了求因子的时间。本文介绍了希尔伯特变换提取子波的理论推导和几个实现的方案,子波整形及反褶积的方法,并给出了实际资料处理的实例。     

基于零偏移距VSP的时变子波反褶积方法

提高地面地震数据分辨率的一种有效方法是从VSP数据中提取反褶积算子并将其应用于地面地震数据,然而,传统的VSP子波反褶积方法通常是在不考虑地震子波时变特性的情况下,提取固定反褶积算子,且由于地震子波是时变的,从VSP中提取一个子波反褶积算子应用于地面地震记录是不准确的,由此提出一种利用VSP数据提取时变子波反褶积算子的方法。该方法将零偏移距VSP数据的下行直达波作为单程VSP地震子波,利用地下介质的衰减函数将单程地震子波的振幅谱转换为双程地震子波的振幅谱,在最小相位的假设下,从时变子波振幅谱中获得时变反褶积算子,然后将算子应用于叠后地面地震数据。理论合成数据和实际地震数据证明了该方法可有效补偿振幅能量并可提高地震记录的分辨率。     

匹配滤波与子波整形

在地表条件复杂的地区,采用不同震源和仪器联合进行地震数据采集,激发震源、检波器以及表层岩性的不同造成较大的子波差异,从而使采集到的地震反射资料的振幅(能量)、频率和相位等特征差别较大。鉴于子波整形处理技术存在缺陷,本文采用匹配滤波技术代替子波整形来消除反射时差、整形地震子波。实现过程为:通过反褶积方法求取同一位置的两个记录A和B的匹配滤波算子;再把匹配滤波算子作用于A(或B),使A (或B)经匹配滤波后逼近B(或A)。笔者利用根据匹配滤波原理开发出的交互匹配滤波软件包对滩浅海地区三维地震资料进行了处理。处理后资料的地震子波得到整形,消除了炮点、检波点的差异及同相轴间的时差, 实现了地震资料的同相叠加,使剖面信噪比提高,在不同震源所采集数据的衔接处地震记录的振幅、频率和相位都能得到较好的匹配,深浅层的地震反射叠加剖面都能较好地拼接,取得了较好的效果。     

VSP多道迭代递归滤波波场分离及应用

为了适应VSP不等间距观测系统采集数据的波场分离的需要,F.Aminzadeh提出了迭代滤波方法。但是此法是以不含噪音为前提,因此方法的应用受到限制。本文在此基础上提出一种VSP多道迭代递归滤波分离波场的方法.给出新的褶积算子,对噪声不加限制。新的褶积算子可以利用道间的直达波时差,从而增强了方法的抗噪能力。对于任意一个VSP记录道(不考虑边道),利用新的褶积算子均可以利用其两边相邻记录道的波场来求出上、下行波场,因而提高了波场分离的精度。未考虑道间能量弥散。该法与中值滤波相比,不存在边道效应;与二道滤波相比,抗噪能力较强。     

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由于ＶＳＰ与地面地震相比，具有反射振幅强、信噪比高、初至波清晰可辨的特点，并且ＶＳＰ和地面地震记录的都是地震反射波双程反射时间，故可利用ＶＳＰ的子波和频谱特性来改善地面地震的分辨率。地面地震与井眼地震（ＶＳＰ）常有不同的频率、相位、时间偏差及子波，为了确保地面地震资料的解释精度，必须用ＶＳＰ来刻度地面地震。将井眼地震参考道与过井地面地震道进行自相关，并分析其子波和频谱特征，设计一个匹配滤波器，并在一定频率范围内加以测试，然后通过频率滤波、相位旋转、时间移位和平滑处理，使ＶＳＰ与地面地震的频谱特征达到最佳匹配，最后用该滤波器对过井地震剖面进行滤波处理，即可提高剖面的分辨率。同样对井外的剖面也进行滤波处理，其分辨率也得到了提高。经理论分析和实际处理的剖面可知，运用ＶＳＰ提高地面地震分辨率是可信的，这为构造精细解释、储层研究和横向预测以及构造解释提供了精确的地震信息。     

二道递归滤波VSP波场分离方法

上行波和下行波的分离是垂直地震剖面(VSP)资料处理的重要环节之一。本文提出一种用二道递归滤波分离 VSP 波场的新方法。这种方法在假定地层为水平层状介质的前提下,从一维波动方程出发,导出了相邻两道 VSP 记录的上行波和下行波计算公式。由于该方法参与运算的记录只有两道,因此,可以在资料道数少而其他方法又无能为力的情况下把波场分开。方法允许不均匀的检波点距,且不存在空间假频现象和混波效应。理论模型试算和实际资料处理的结果表明,该方法是切实可行的。     

自动跟踪中值滤波方法及应用

自动跟踪中值滤波方法,不同于传统的水平方向中值滤波,它首先要对地震道的每一点按一定的准则进行方向扫描,再在所确定的方向上做中值滤波,对边道要采用加权中值滤波。文中提出了两种加权因子,对于大跨度中值滤波,用近似最优快速中值算法计算中值。文中给出了三个应用实例:1消除随机噪声,提高记录的信噪比;2分离 VSP 波场;3用局部自动跟踪中值滤波来消除不同视速度的高能相干噪声。应用结果表明,该方法在生产中具有很好的应用前景。     

F-K域抗假频道内插

地震数据空间假频会对地震数据的处理和成象造成不利的影响。为了消除其影响,需要进行道内插,特别是VSP和井间地震反射波具有陡斜率的特点,因此,道内插去假频显得尤为重要。我们采用了F-K域抗假频道内插。F-K域道内插具有速度快、效率高的特点。本文给出了假频线性同相轴F-K域道内插方法的理论推导,并用理论数据和实际进行了验证,结果表明该方法是实用有效的。     

垦71井区三维VSP资料波场分离方法应用研究

三维VSP资料是多偏移距VSP资料，资料中多种类型的波叠合在一起形成复杂波场。从复杂波场中分离出单一的保幅反射波波场是三维VSP波场分离的重要工作。常规二维VSP波场处理方法单一，难以适用于复杂的三维波场处理。针对三维VSP资料的波场特点，以分离上行反射P波为例，将单一波场分离方法加以适当组合，对垦71井区三维VSP实际资料进行了应用研究。结果表明，波场分离处理中叠加消去法和中值滤波相结合以及F—K滤波和中值滤波相结合的方法克服了单一方法的缺陷，波场处理后获得了波组特征明显、波场清晰单一的上行反射P波保幅波场，取得了较好的波场分离效果。     

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。     

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。     

垂直地震剖面处理方法

根据垂直地震剖面的基本原理,针对非零井源距(偏移距)观测资料,研究和制定出一套垂直地震剖面处理方法。主要处理过程包括:动校正和静校正;上行波、下行波球面扩散振幅补偿;中值滤波与二维滤波相结合分离上行、下行波场;垂直地震记录变换为共反射点叠加记录(VSP-CDP 变换)。该处理方法适合于比较复杂的非零井源距垂直地震测量资料处理,也适合处理直井或斜井观测资料。通过对赛伯720计算机现有一些地表地震处理软件作了改进,同时又新增加了一些软件,使上述处理方法已模块化。本文还介绍了实际处理的两口井的非零井源距观测资料,其结果表明所使用的处理手段是正确而实用的。利用处理结果,结合测井和地表地震资料,精细地分析了井周围地层与地震反射的对应关系。