针对叠前反演的去噪技术

叠前弹性参数反演对输入地震数据的信噪比和信号的振幅保真度等都有较高的要求,因而,在叠前反演地震数据的前期处理中,根据地震数据的具体情况,合理地选择叠前去噪方法和参数是保证叠前反演效果的关键。J油田L地区三维地震数据存在强能量干扰、面波及多次波,为此进行了针对性叠前去噪,利用强能量干扰压制、面波压制、多次波压制和叠前随机噪音压制等叠前去噪技术对数据进行了处理。利用道间振幅、平面振幅和空间振幅等技术进行了点、面、体多方位地震数据振幅监控,结果表明,叠前去噪技术能有效压制噪声、提高信噪比,且振幅保真度较高,极大地改善了叠前地震资料的品质,为叠前地震反演的开展奠定了基础。图11参7     

三维高精度保幅Radon变换多次波压制方法

三维地震勘探现已成为地震勘探的主流方式。常规二维Radon变换多次波压制方法只针对二维地震数据,并未考虑地震波场三维传播的特点,即不适用于三维地震数据处理,故亟待探寻针对三维地震数据的处理方法。文中基于对三维Radon变换多次波压制方法的深入研究,针对三维地震数据变换域分辨率低的问题,采用迭代阈值收缩的方法提高变换的分辨率;针对数据中振幅随炮检距变化的特点,引入正交多项式变换,对沿不同曲率方向地震数据振幅的变化进行拟合。模拟数据和实际数据的测试结果表明,通过三维高精度保幅Radon变换可获得高分辨率的模型域数据,能有效分离一次波与多次波,同时多项式拟合可保护有效波的振幅,高保真地实现多次波的压制。     

时频域零炮检距地震道拟合技术在高分辨率资料处理中的应用

在地震资料处理中，水平叠加的作用是压制随机噪声和消除多次波，但伴随的缺点是降低了地震资料分辨率，且模糊了振幅特征。为了提高地震资料分辨率和振幅保真，许多学者提出了多种拟合方法代替水平叠加。然而，这些拟合方法也有其自身的弱点，如在提高信噪比方面的能力较弱等。本文从应用角度出发，讨论了时频域零炮检距拟合方法的特点及在海上高分辨率地震资料处理中应用叠前消除各种线性干扰和多次波的必要性。实际资料处理结果表明，只要在叠前做好去噪工作，应用时频域零炮检距地震道拟合方法代替水平叠加有利于改善地震资料的分辨率和振幅保真。     

基于共散射点道集的多次波压制方法研究

多次波压制是地震数据处理中的重要环节。一种常用的多次波压制方法是根据一次波和多次波在成像空间的曲率差异并借助Radon变换进行分离和压制。成像空间既可以是叠前时间域也可以是叠前深度域。考虑到对复杂介质的适应性以及叠前处理对计算效率的要求,提出基于共散射点(CSP)道集的高分辨率Radon变换多次波压制方法。该方法只需要一个简单的初始速度场,就可将常规共中心点道集(CMP)映射到覆盖次数更高、炮检距覆盖范围更广的共散射点道集,然后在该道集上应用高分辨率双曲Radon变换,可较好地分离一次波和多次波。相对于以水平层状介质为假设条件的CMP道集,CSP道集更适应复杂地质构造,且时距关系满足双曲规律。模型和实际资料测试结果表明,该方法可以较好地实现速度谱能量团的聚焦,有利于较复杂地质条件下的多次波压制。     

复合多域去噪技术在复杂地表区域地震数据处理中的应用

复合多域去噪技术利用多域变换，将干扰波与有效波的差别最大化，从压制干扰波与提高有效波能量两个方面提高地震资料的信噪比。该技术根据干扰波与有效波的不同特征，分别在炮域，共炮检距域和超共中心点域，运用频率－空间域相关干扰压制，拉冬变换信噪分离，共炮检距域随机干扰消除，主频区域异常振幅压制，超共中心点域线性干扰消除，以及有效波识别加强等方法，在新疆，合理，南方山地等复杂地表区的资料处理中，提高了地震数据的信噪比。     

约束法分解P—L变换压制多次波

多次波严重干扰地震勘探成果。通常的多次波压制方法无法解决近道多次波问题。本文提出一种新的压制多次波的方法－约束法分解Ｐ－Ｌ变换压制多次波,该方法可以较好地压制整个排列上的多次波,且尽可能地保持振幅随炮检距的变化关系。     

反射地震成像的波场变换方法

遵循反射地震数据叠前偏移可分步描述的思想,即动校正＋叠加＋叠后偏移,根据叠前观测波场、零炮检距波场和叠前时间偏移波场之间的坐标位置关系,通过波场变换实现了偏移到零炮检距地震剖面和叠前时间偏移。计算实现简单,只是空间方向的Fourier正反变换与时间方向的积分,并且偏移到零炮检距地震剖面与叠前时间偏移计算量基本相当,计算没有任何关于小炮检距近似或小反射倾角近似假设。最后讨论了这种方法在研究保幅成像、地震道插值等方面的应用可能以及处理实际地震数据可能面临的问题。     

川中深层—超深层多次波识别和压制技术——以高石梯—磨溪连片三维区为例

川中地区前震旦系勘探程度不高,远远满足不了深层地质研究的需求。现今主要依据地震资料研究前震旦系,但由于地层年代久、地层压力大、波阻抗差异小,导致地震波能量衰减大、有效信号能量弱,中、浅层存在的强反射界面容易掩盖深层有效的弱反射能量,大大降低了深层地震资料的信噪比,影响地震成像的真实性和可靠性,从而造成构造或地层假象,误导地质解释。为此,在详细分析川中深层地震资料特点的基础上,分析了深层的地震反射特征,认为深层寒武系和震旦系地震资料存在强多次波,超深层前震旦系的连续层状反射结构主要源于中、浅层强反射层产生的多次波,致使深层和超深层信噪比很低。基于多次波的认识和压制难点,确定了叠前和叠后联合、组合压制多次波的思路,应用层控速度分析、高分辨率抛物线Radon变换、优势炮检距叠加和叠后F-X域滤波压制残余多次波等关键技术压制多次波。高石梯—磨溪三维地震资料处理结果表明,提高了深层地震数据和测井合成记录相关性,超深层低角度席状多次波强反射能量得到有效压制,地层结构特征更为清楚,地震成像质量显著改善。     

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率-波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。     

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伊犁盆地伊宁凹陷发现有多次波严重影响目的层段反射的现象，虽经预测反褶积、波动方程外推以及ｆ－K等压制多次波，但在叠加剖面上收效甚微。文章经分析认为，该区目的层段反射系数较小,工区构造复杂,断层很多，加上多次波严重干扰，当时野外采集参数无法使有效波与多次波很好分离，也就无法使有效波获得足够高的讯噪比。拉冬域滤波是利用动校后的CMP道集在拉冬域的多次波剩余时差，根据工区多次波的频带范围，要求低频段在最小炮检距处的多次波剩余时差应超过四分之一周期以上,而最大炮检距处的多次波剩余时差必须比最小炮检距处超出一个低频视周期以上;要求高频段在最大和最小炮检距处的多次波剩余时差差值不能超过（N－4）倍的高频视周期，这样就可确保多次波落入叠加方向特性的压制区。文章还结合该区最新采集的地震资料，处理中利用拉冬域滤波方法并结合内切除，对衰减伊宁地区多次波有明显效果，从而为今后该区压制多次波提供了有效的处理方法和经验。     

虚同相轴方法及其在陆上地震层间多次波压制中的应用

油气目标勘探对地震勘探技术的要求越来越高,多次波压制已经成为一个不可回避的技术瓶颈。在陆上地震数据中,多次波通常是层间多次波,其动校正量、叠加速度和频率成分与一次波十分相似,导致了多次波预测和压制的困难。基于虚同相轴原理预测层间多次波,并通过自适应相减技术衰减层间多次波。针对虚同相轴在陆上地震数据应用中的诸多实际问题,提出了虚同相轴陆上近似应用方法。相比于其他方法,虚同相轴方法不需要任何地下信息,具有较强的适用性。合成数据和实际陆上地震资料处理结果表明,虚同相轴陆上近似应用方法适用于实际叠前地震数据,显著衰减陆上层间多次波,突出一次波能量。     

Radon变换压制层间多次波技术在高石梯-磨溪地区的应用

陆上地震资料中,层间多次波与一次波的速度差异较小,一次波的速度拾取困难,利用Radon变换压制多次波往往难以取得好的应用效果。在四川盆地高石梯-磨溪地区的地震资料中,震旦系-寒武系存在多次波的干扰,致使有效反射的振幅畸变,弱的有效反射被掩盖,造成测井合成地震记录与实际地震资料匹配差。该多次波具有干扰能量强、与有效波速度差异小的特点。基于处理和解释一体化的研究思路,在速度谱上利用时间域的构造层位来约束一次波速度的拾取过程,以减小多次波干扰对速度拾取的影响,提高平面上和纵向上速度拾取的精度;利用不同权系数的叠加速度进行扫描处理和Radon变换压制多次波,确定最佳匹配权系数,实现更高精度的多次波压制。在高石梯-磨溪地区,三维地震资料经压制多次波处理后,地震剖面上多次波的能量得到有效衰减,波组特征更为清楚,测井合成地震记录和井旁地震道相关性大幅提高。应用效果表明,这一技术在压制多次波的同时,能够有效地保护一次波能量,减少压制多次波的不确定性,提高地震资料的信噪比和成像效果,是压制陆上层间多次波的有效技术。     

迭代抛物Radon变换法分离一次波与多次波

Radon变换法是进行一次波与多次波分离的常用手段,最小平方约束下的频率域抛物Radon变换将t-x域数据转换到Radon域后,因存在剪刀状发散的截断效应,用传统方法难以彻底分离一次波和多次波。针对这一缺陷,提出了迭代抛物Radon变换法,即在Radon域截取一次波聚焦点附近很小区域内的数据为初始数据,经过Radon反变换和正变换后得到新的Radon域数据,然后用初始数据覆盖对应的小区域,经过迭代,最终得到保幅效果较好的一次波,且几乎不含多次波。利用相同的方法,也可以得到几乎不含一次波的多次波。最后通过理论模型和实际资料的处理,验证了本文方法的正确性和有效性。     

各向异性高分辨率Radon变换压制多次波

针对VTI介质和海洋大炮检距地震数据反射波同相轴不能严格满足双曲时距关系,一次波和多次波能量在Radon域中聚焦性较差,多次波的压制效果不理想的问题,通过在双曲Radon变换积分路径中引入各向异性参数η,描述VTI介质和海洋大炮检距地震数据的时距曲线关系,在Radon域中有效聚焦一次波和多次波能量。同时,引入基于共轭导向梯度(CGG)算法的各向异性高分辨率Radon变换,基于L₁范数对模型空间进行稀疏约束,提高Radon变换的分辨率。模型数据和海上大炮检距实际资料测试表明,该方法能够很好地压制多次波。     

白云凹陷陆架—陆坡区多次波压制技术

白云凹陷位于中国南海北部陆架—陆坡区,由于水深变化剧烈,目标区地震资料中发育的表面多次波周期变化大,较难压制。传统的预测反褶积、SRME、Radon技术及其组合,压制这种水深变化剧烈的多次波效果不佳。为此,对近年发展的一种浅水表面多次波压制技术即确定性水层多次波压制技术DWD进行了研究,提出将其与SRME和Radon传统方法联合的多次波压制思路。DWD方法是先从水速动校后的最小炮检距的自相关剖面上拾取水底双程反射时间,然后在近道外推后将t-x域地震数据变换到τ-p域,再在τ-p域通过波场外推预测出多次波模型,最后与原始数据进行自适应匹配相减压制多次波。处理结果表明,DWD+SRME+Radon方法组合能有效地压制白云凹陷目标区多次波。与原处理剖面相比,此次处理后的成果剖面品质明显提高,降低了解释风险;同时,用此次处理得到的偏移道集进行叠前波阻抗反演,结果较好地刻画了目标砂体的特征和边界。     

陆上多次波识别与压制

陆上多次波与海上多次波均会干扰有效波信号,使地震资料信噪比降低,不同的是海上多次波覆盖了整条地震测线,而陆上地震数据中仅有部分共中心点道集（CMP）受到多次波干扰。 根据陆上多次波的特点,分析多次波在速度谱、常速扫描叠加剖面和动校正道集上所表现的地震特征,利用多次波识别方法,确定地震数据中多次波的分布范围,并在含有多次波的 CMP 动校正道集上,采用抛物线拉东变换方法压制多次波。 模型算例和实际地震数据应用结果表明,抛物线拉东变换方法不仅能压制陆上多次波,而且不伤害一次波反射信号,达到了保真去噪的目的。     

逆散射级数和抛物线Radon变换联合的层间多次波压制策略

层间多次波给地震成像和解释带来极大挑战,单独使用基于波动方程预测或基于滤波的方法压制层间多次波效果都不理想,前者对数据的品质要求高且运算量大,而后者则很难处理规律性较差的层间多次波.基于此,提出了一种将逆散射级数法与抛物线Radon变换相结合的层间多次波压制新策略.首先在抛物线Radon域采用自适应非线性滤波对CRP数...     

Radon变换去噪方法的保幅性理论分析

本文在对比常规抛物线Radon变换、最小二乘抛物线Radon变换和高分辨率抛物线Radon变换的保幅性的基础上,重点分析了影响高分辨率抛物线Radon变换去噪方法保幅性的各种因素,认为对于最小二乘Ra-don变换和高分辨率Radon变换而言,信号在变换域中的分辨率都依赖于信号模型的"标准同相轴"假设,地震数据处理中各种实际因素导致信号同相轴偏离该假设,进而导致分辨率降低,影响Radon变换去噪方法的保幅能力。文中给出了波场分解类去噪方法的保幅性理论分析思路以及评价标准,然后以Radon变换去除多次波为例,具体分析了Radon变换的各种实现方式对信号的操作过程,并进行了保幅性理论评价。理论分析以及数值试验结果表明:常规Radon变换不满足保幅性处理的要求;最小二乘Radon变换算子满足保幅性要求,但变换域中信号分辨率仍然有待提高;逼近"标准同相轴"假设条件时,高分辨率Radon变换去噪方法在一定精度范围内可以认为是保幅的。     

基于贪婪—快速迭代收缩阈值的Radon变换及其在多次波压制中的应用

多次波的存在严重影响了地震资料的解释精度，有效压制多次波是地震资料处理过程中的重要环节。目前，抛物线Radon变换是压制多次波的常用方法。针对抛物线Radon变换这一逆问题的求解，目前行业内应用最多的是迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm，ISTA)。该方法在计算精度和计算效率方面优势明显，但对庞大的地震数据而言，处理效率仍需进一步提高。为提高抛物线Radon变换收敛速率，将贪婪的快速迭代收缩阈值算法(Greedy Fast ISTA，Greedy FISTA) 引入到Radon变换压制多次波的逆问题求解中，构建了一种基于贪婪的快速迭代收缩的混合域快速稀疏时不变Radon变换。与ISTA相比，该方法将前两次的迭代结果加权求和作为当前的迭代起点，通过引入重启条件和收敛条件，使迭代过程中振荡周期减小、计算速度提高。合成数据和实际数据的多次波压制实验表明，相比于ISTA与快速迭代收缩阈值算法(FISTA)，该算法收敛效率有很大提高、精度也略有提升。