《石油地球物理勘探》

NO.】,1985用双向外推法偏移翻转反射波………·。…………………………………………·李志明等波动方程边界值偏移法……………………………………、…………………………··王递让全通滤波器的相移和群延迟性质……………………………··,……………张 颖 许 秋,-p变换压制     

有理分式反Z变换的实用方法

本文给出的有理分式反Z变换方法可以同时给出因果和逆因果两种序列.由于它避免了现有三种反Z变换方法所必需的确定分式极点的困难及误差,所以使用起来较为方便和精确.它可用来研究子波信号的延迟性质与系统(如滤波器)稳定性和可逆性,还可用来求解线性系统的差分方程,确定分式零点与极点的定位范围.     

最佳混合相位反滤波器的估计

反滤波用于地震数据以消除子波效应和获得反射序列的估计。在许多情况下,子波是未知的,而仅能估算出子波的自相关函数(ACF)。求解Yule-Walker方程能获得符合最小延迟子波的反滤波器。当子波是混合延迟时,这个反滤波器产生的结果较差。 通过求解滤波器方程组的主对角线上ACF的延迟量为α的扩展Yule-Walker方程组,可将反滤波器分解为一个有限长度的滤波器与一个无限长度滤波器的褶积。我们在先前的一篇论文中曾提出,在一个混合延迟的反滤波器中,有限长度滤波器是最大延迟的,而无限长度滤波器则是最小延迟的。 本文通过分析有限长度滤波器的Z变换多项式的根改进了上述方法。通过改变混合延迟反滤波器单位圆内根的数目,可获得最多2~α个不同的滤波器。将每个滤波器应用于小的数据集(如一个CMP道集),并选择使得输出结果具有最大L~p(p=5)范数的滤波器为最佳滤波器。这是通过提高α的值来获得最终最佳滤波器。从这一最佳滤波器出发,可以很容易构造出反子波,它可作为地震子波的一个估计来使用。 新的算法已用于合成子波和气枪子波以检验其性能和验证重构的子波与初始子波的接近程度。本算法还用于海上叠前地震数据,与用最小延迟滤波器的处理结果比较,本方法改善了叠加剖面。     

最佳混合相位反滤滤器的估计

反滤波用于地震数据以消除子波效应和获得反射序列的估计。在许多情况下,子波是未知的,而仅能估算出子波的自相关函数（ACF）。求解Yule-Walker方程能获得符合最小延迟子波的反滤波器。当子波是混合延迟时,这个反滤波器产生的结果较差。通过求解滤波器方程组的主对角线上ACF的延迟量为α的扩展Yule-Walker方程组,可将反滤波器分解为一个有限长度的滤波器与一个无限长度滤波器的褶积。我们在先前的一篇论文中曾提出,在一个混合延迟的反滤波器中,有限长度滤波器是最大延迟的,而无限长度滤波器则是最小延迟的。本文通过分析有限长度滤波器的Z变换多项式的根改进了上述方法。通过改变混合延尺反滤波器单位圆内根的数目,可获得最多2^a个不同的滤波器。将每个滤波器应用于小的数据集（如一个CMP道集）,并选择使得输出结果具有最大L^p(p=5)范数的滤波器为最佳滤波器。这是通过提高a的值来获得最终最佳滤波器。从这一最佳波滤器出发,可以很容易构造出反子波,它可作为地震子波的一个估计来使用。新的算法已用于合成子波和气枪子波以检验其性能和验证重构的子波与初始子波的接近程度。本算法还用于海上叠前地震数据,与用量小延迟滤波器的处理结果比较,本方法改善了叠加剖面。     

消除可控震源数据中的谐波畸变

我们介绍了一种压制可控震源数据中谐波畸变的新方法。该技术以瞬时频率随时间呈线性变化的扫描定义为基础。该方法只需要计算一个确定性的具有k阶谐波畸变的相移滤波器,采用在这个特定的相移滤波器,能消除底板信号的所有谐波畸变和其他由可控震源道上强初至波产生的所有的谐波畸变。处理步骤如下:(1)将确定性纯相移滤波器用于可控震源数     

中值滤波器对信号相位和形状影响的研究

中值滤波器具有许多优点,已经在VSP等地震资料处理中得到较为广泛的应用。由于中值滤波器是一种非线性滤波器,对尖脉冲的响应是零,在傅氏域没有“真正”的振幅普和相位谱,所以了解其特性比了解线性滤波器特性要困难得多。然而许多简单的数值方法可合理、直观地了解这种滤波器在地震资料中的作用。其中,通过研究它对各种信号的响应来了解其性质是一种有效而实用的方法。在此方法基础上分析了中值滤波器的特性。     

高保真度去假频滤波器

本文从理论上分析了滤波参数与幅频特性和相移特性的定量关系。在通频带内,幅频特性曲线的幅值的大小与阻尼系数有关。在阻带区,幅频特性曲线陡度的大小取决于滤波器的级数。滤波器的相移特性曲线均在0°-180°范围内变化,随着阻尼系数的增大,相移值反而减小。实验表明,阻尼系数和正反馈电容选择合适,理论计算的幅频特性曲线和实测的幅频特性曲线基本一致,可以实现去假频滤波器对传输地震信号的高保真。     

用数字滤波方法计算电、磁偶极子的场

在计算水平层状地层上由电、磁偶极子产生的电磁场分量的公式中,涉及一积分限为无穷大的积分。其被积函数是两个函数的乘积。一个称为核函数,它和地电断面的参数、频率及积分常数λ有关,在数字滤波计算中被视为输入函数。另一个是不同阶数的第一类贝塞耳函数。由于它们具有振荡性质且衰减很慢,故用数值方法求这一积分是很费时间的。在用数字滤波方法时,这一部分构成数字滤波器系数。由于此滤波器系数只与装置的类型有关,不随地电断面的性质变化,故对各种装置只需计算一次,因而,使用起来比较方便。与数字积分方法相比,数字滤波方法大约可以提高功效四倍。本文包括三部分内容:第一部分总结了文献中用数字滤波器计算垂直磁偶极子场的方法;第二部分给出了利用已有的数字滤波器计算水平电偶极子的电场;第三部分介绍具体实现步骤及计算结果的对比。     

数字滤波器的修正方法分析

时窗函数的性质对修正数字滤波器的特性起着决定性作用,所以研究理想的时窗函数显得特别重要。目前,地震资料数字处理中普遍使用的巴特利特时窗函数存在两个明显的问题:①剩余截尾误差按周期性规律衰减;②数字带通滤波器陡度呈非对称性。文中指出,人们在实际应用中提供的带通滤波参数,往往是不对称参数,并与理论上的要求恰好相反,这就加剧了滤波器的频谱波动。文中进一步分析了巴特利特时窗函数的频谱陡度和因子长度等参数与修正后的滤波器的频谱相对波动之间的关系。在分析帕曾(Parzen)时窗函数基础上,作者提出一种新的时窗函数,命名为 WWH 时窗函数。用 WWH 时窗函数修正的数字滤波器,不仅频谱的过渡带较窄,而且在通放带和压制带内的波动也很小,大大改善了数字滤波器的性能。     

关于数字地震仪的零漂自动校正

地震勘探仪器在野外工作时,由于环境和条件的变化较大,使得浮点放大器(包括模数转换器)的工作零点漂移。为了避免零点漂移影响地震数据记录的质量,现代的地震仪无论是集中式还是分布式的都设置了零漂自动校正回路。本文按零漂自动校正的原理和方法分为三个类型来讨论:一是反馈方式零漂自动校正;二是多路均衡零漂自动校正;三是数宇滤波零漂自动校正,以供设计和使用者参考。     

基于自适应滤波的钻井液连续压力波信号噪声抑制

根据钻井液连续压力波信号频带传输特性及自适应滤波器数学原理,针对钻井液连续压力波信号的宽带特征,基于钻井液压力相移键控（PSK）信号数学模型,以最小均方误差（LMS）为评价标准构建自适应滤波器算法,从理论上研究了采用自适应滤波方法实现钻井液连续压力波信号噪声消除及信号重构的可行性。建立了以载波信号作为输入及含噪声井下信号为期望输入的适于宽带信号处理的自适应滤波器结构及数学模型,在自适应控制算法作用下,通过自适应地调整滤波器权系数,以载波延迟采样值的加权线性叠加来逼近井下连续压力波信号;通过建立滤波器权系数的自适应控制算法,分析了滤波器的自适应步长因子对重构信号信噪比及失真度的影响。数值计算及仿真结果表明,基于该数学模型的自适应滤波器可以有效消除进入信号频带的各种随机噪声并实现钻井液压力相移键控信号的重构,通过合理选择自适应步长因子可以降低重构信号的波形失真度,获得较高质量的重构信号。     

钻井液连续压力波信号的延迟差动检测及信号重构

根据钻井泵产生的泵干扰与钻井液压力信号的传输路径分析,建立了信号延迟差动检测数学模型;根据检测管路的传输函数分析,建立了短距离直管路传输有限频带信号的理想低通滤波器数学模型;以数学分析为基础,分别在时域和频域研究了钻井液连续压力波信号的数学重构方法。基于无限冲击响应（IIR）理论,通过时域差分方程建立了信号重构数学模型;基于延迟差动检测信号的傅里叶正、逆变换建立了从频域实现信号重构的数学模型。通过频域重构数学模型的极点频率与信号传输延迟之间的理论关系,建立了压力传感器间距的约束条件,为传感器的合理布置提供了理论依据。理论计算与数值仿真表明,信号延迟差动检测方法可以有效地消除泵干扰的影响,通过时域和频域的数学模型均可实现钻井液压力相移键控信号的重构与恢复,信号的信噪比（SNR）大幅提高,在测量直管路长度符合压力传感器间距的约束条件下,两种重构方法均可获得满意的信号质量。     

磁测找油的进一步试验及有关问题的研究

S.J.皮尔逊设计的D₂滤波器具有圆对称性,为一高通滤波器,它对于信号的高波数成分和干扰都有极强的放大作用;OM₄滤波器为一具有方向滤波特性的高通滤波器。它们不是在任何条件下都适用的。我们根据SH地区的磁场特点设计了N₁滤波器,其波数响应为使用效果比较好。文中还通过B地区磁测资料的处理结果和模型试验,进一步讨论了磁测找油的可能性,同时就目前比较集中的两种磁测找油理论进行了分析,指出了这两种理论存在的几个主要问题及解决这些问题的基本途径。     

一种新的混合相位反褶积方法

在地震资料处理中,常用预测反褶积方法提高地震资料的分辨率,它具有两个基本的假设条件:①地震子波是最小相位;②反射系数序列是随机过程。上述假设条件与实际地震子波的混合相位存在较大差别。为此,笔者在借鉴前人研究的基础上,提出了一种新的混合相位反褶积方法。其实现过程为:①根据地震记录的自相关和地震子波自相关之间的关系,由最小二乘法拟合出地震子波的振幅谱,进而计算出地震子波的自相关;②利用计算出来的地震子波自相关设计一个最小相位滤波器,然后加一个延迟量于自相关函数的主对角线上,将最小相位反滤波器分解为一个长度很短的滤波器,再与一个长度较长的滤波器进行褶积,可得到一系列的混合相位子波和混合相位滤波器;③将得到的混合相位滤波器和原始地震道进行褶积,选取一定的判别准则,以选出最佳的混合相位滤波器以及相应的混合相位子波。通过模型试算和实际资料处理可知,分时窗反褶积的效果要好于单时窗反褶积,混合相位反褶积效果好于最小相位反褶积。在分时窗求取地震子波时,为了得到更好的反褶积效果,要注意时窗宽度与算子长度之间的关系。     

用MAX293实现切比雪夫低通滤波的电路设计

基于信号采集过程中干扰信号对有用信号的影响，重点介绍了利用MAXIM公司的MAX293实现切比雪夫(Cheby-shev)有源低通滤波器的设计方法，并给出切比雪夫有源低通滤波器在欠平衡钻井安全实时监控仪中的具体应用实例，     

用超临界反射子波波形畸变测定速度的横向变化

超临界反射子波波形畸变是指一种相位移现象,它与反射界面的形态、反射界面各侧的物理性质以及地震波的入射角有关。在一定的假设条件下,根据波的运动学和动力学规律,可以导出超临界反射子波相位移与速度的关系。基于这种关系制作的理论量板曲线与实际曲线进行对比,可以求得速度。这种测定速度方法的具体步驟是:①假定一些速度横向变化的模型,计算理论曲线量板;②先测定一个于波标准到达时间的相位移曲线,并与实际记录比较,求出子波延迟时间t和相位移r以及角频率ω;③由角频率ω和炮检距x等参数求得实际相位移、振幅比与相位移的关系曲线;④用实际曲线与理论曲线进行对比求得对应炮检距x的速度。对每个地震道的子波进行上述处理,可得到各道子波的速度。从而了解速度的横向变化。     

钻井液连续压力波差分相移键控信号的传输特性分析

对随钻测量旋转阀的控制进行了逻辑分析,利用编码逻辑控制信号的积分运算及傅里叶正、逆变换,得到差分相移键控(DPSK)调制信号的函数表达式。根据通信原理,用调制信号控制载波相移构成DPSK信号的数学模型,分析了DPSK信号的频谱特性。对于水基钻井液,根据钻柱压力剖面将钻柱沿垂直方向划分为多个井段,通过对各个井段传递函数的分段描述,得到信号沿垂直钻柱分布的数值解。分析了信号传输距离、钻柱内径、载波频率、钻井液黏度及含气率对信号传输的影响,并对数值计算结果进行了分析。数值计算表明,钻井液黏度和含气率对信号传输的影响最大。对DPSK压力信号的井筒传输特性进行了研究,利用传输特性可以分析频带传输信号的传输效率和失真度以及钻井液参数对信号传输的影响。     

一种非渗透钻井完井液对裂缝性储层保护能力实验评价

非渗透钻井完井液是近年发展起来的一项新技术,以往主要采用砂床试验来研究其对孔隙性储层的保护能力,尚未涉及到对不同宽度级别裂缝的保护。文章选取四川盆地致密砂岩岩心,人工造出不同宽度级别的裂缝,用非渗透钻井完井液开展高温高压动态损害实验,主要评价其对裂缝的暂堵能力、滤饼强度和返排恢复率。研究表明,3．5MPa正压差下非渗透钻井完井液对400μm以内不同宽度级别的裂缝有很好的封堵效果,能够在1～5min内形成暂堵率为99．999％的滤饼,60min内累积滤失量均小于1ml;返排恢复率多在40％以下,并且观察到非渗透钻井完井液沿裂缝侵入较深,有时可以贯穿裂缝;对于宽度大于50μm裂缝,所形成的滤饼强度小于5MPa,很容易在井筒液柱压力发生变化时被破坏,导致钻井完井液进一步侵入和滤饼重复形成,这会影响中途测试和井壁稳定,对裸眼完成的井需采取滤饼清除措施来解除近井带损害。