利用地震资料Hilbert-Huang变换划分沉积旋回

沉积旋回是指沉积作用和沉积条件按相同的次序不断重复沉积而组成的一个层序,对地层层序的划分关键是正确划分沉积旋回。利用Hilbert-Huang变换（HHT）对测井曲线进行处理,然后划分沉积旋回,是较常用的一种方法,其对井点处的沉积旋回划分较准确,但在无井之处的沉积旋回划分受到了限制。为此,尝试将地震信号进行经验模态分解后,将其结果用于沉积旋回划分。通过分析正旋回、反旋回、正反旋回以及反正旋回等四种沉积旋回模型以及对应的Hilbert时频谱之间的关系可知,高频分量与GR、SP曲线的沉积旋回划分结果吻合较好,中、低频分量的沉积旋回划分结果与地层分界面基本一致。在此基础上,对研究区内井旁地震道进行处理,其沉积旋回划分结果与井资料（地质分层和测井曲线资料）的沉积旋回划分结果吻合较好,验证了文中方法的可靠性。最后,通过对连井剖面的分析,给出了有利砂体的预测范围。     

基于经验模态分解和小波变换的地震瞬时频率提取方法及应用

传统的应用Hilbert变换提取地震瞬时频率的方法是基于平稳信号提出的,而野外采集的地震信号是典型的非平稳信号,因此其实际应用存在一定的局限性。本文提出了一种基于经验模态分解和小波变换的地震信号瞬时频率提取方法和流程。该方法首先对地震数据进行经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD),获得一组固有模态函数(Intrinsic Mode Functions,简称IMF),然后应用根据地质研究目标所划定的地层层序和声波测井数据,结合沉积旋回分析,选择地震数据中合适的固有模态函数。最后,对筛选的固有模态函数进行Morlet小波变换,提取地震瞬时频率。分别将Hilbert、Hilbert-Huang和本文方法应用于理论模型,结果表明本文方法是有效的;同时,实际地震资料应用结果表明,通过本文方法能获得更为精确的符合地质认识的地震瞬时频率剖面。     

地震信号瞬时特性在小波域分频提取的方法和应用

在直接进行Ｈｉｌｂｅｒｔ变换提取瞬时特征信号的传统方法中,Ｈｉｌｂｅｒｔ变换对高频随机噪声十分敏感,即使地震信号中存在微弱的高频噪声,所提取的地震信号瞬时特征仍被噪声淹没。本文提出了在小波域提取地震信号瞬时特征的方法,它利用小波变换的实部（相当于实信号－地震信号）、虚部（实信号的Ｈｉｌｂｅｒｔ变换）的特点直接提取地震信号瞬时特征。该方法具有分频、去噪的功能,并且提取的地震信号瞬时特征中保留了频率低     

地震信号瞬时特征在小波域分频提取的方法和应用

在直接进行 Hilbert变换提取瞬时特征信号的传统方法中 ,Hilbert变换对高频随机噪声十分敏感 ,即使地震信号中存在微弱的高频噪声 ,所提取的地震信号瞬时特征仍被噪声淹没。本文提出了在小波域提取地震信号瞬时特征的方法 ,它利用小波变换的实部 (相当于实信号——地震信号 )、虚部 (实信号的 Hilbert变换 )的特点直接提取地震信号瞬时特征。该方法具有分频、去噪的功能 ,并且提取的地震信号瞬时特征中保留了频率低于高频随机噪声带的弱波 ,这种弱波可在瞬时特征剖面 (如瞬时频率、瞬时相位、瞬时振幅 )中显示出来。     

基于希尔伯特-黄变换的地震信号时频谱分析

希尔伯特-黄变换（Hilbert—Huang Transform,HHT）是分析非线性、非稳定信号的一种新方法,能清晰地刻画地震信号的时频能量分布。首先将信号分解为有限数量的固有模态函数IMF,再对这些IMF求解瞬时频率,进而获得信号的时频谱。应用理论模型和实际地震道数据进行了试算,并与S变换谱进行了对比,证明该方法比S变换具有更好的时频域刻画能力。对实际二维地震剖面做HHT变换求得希尔伯特谱,提取分频剖面分析认为,HHT瞬时谱具有一定的油气检测能力。     

基于Hilbert-Huang变换的面波压制方法研究

Hilbert-Huang变换是处理非平稳信号的时频分析新方法,包括经验模态分解(EMD)和Hilbert变换两部分。根据面波主要存在于低频分量中的特点,首先去除只含面波的IMF分量,然后对同时包含面波和有效波的IMF分量进行Hilbert变换,在其时频平面中的位置(即时频通域)设计时频滤波器进行面波去除,最后把去除面波后的低频分量和只包含有效波的分量进行Hilbert-Huang反变换,得到去除面波后的地震记录。实际资料应用结果表明,该方法可以较好地压制面波,有效信号损失较少。     

地震资料的Hilbert—Huang变换及其应用

地震信号能量和频率随着时间的推移而改变,仅仅从时间域或频率域来分析信号已不能充分地描述地震信号的特征。基于Hilbert—Huang变换（HHT）,把非稳态的地震信号分解为不同分辨尺度的基本模态分量,利用不同模态分量的瞬时时频特征精细刻画地震信号的时间一频率一能量之间的关系,探讨了HHT在面波压制方面的应用。应用结果表明,HHT在时频域可以较好地达到衰减面波的目的。     

基于Hilbert Huang变换的大地电磁信号谱估计方法

 由于大地电磁（MT）信号的非平稳特性,基于傅里叶变换的谱估计方法会带来偏差。本文提出了一种基于HHT的边际谱估算方法,即边际谱是由Hilbert谱沿时间轴积分得到,它代表了整个信号在时间跨度上的幅值累积效应。文中证明了边际谱的线性性质,详细讨论了提高Hilbert 谱估计精度的两种方法,并对仿真MT信号和实测MT信号进行了数值实验。理论与实验证明,基于HHT的谱估计方法更符合MT信号的实际情况,能够最小化大地电磁信号非平稳性带来的估算偏差,且可抑制较强的白噪声,其频率分辨率和估算精度均高于傅里叶变换方法。     

利用小波变换压缩地震勘探数据

在石油地震勘探中，所涉及的数据量庞大，其中数据的冗余量也比较大。本文根据地震数据的特点，利用小波变换对地震数据进行压缩，不但可大大减少存储介质的数量，而且还保持了后续资料处理中有用的地震信息不损失。文中的实例表明，压缩后的地震数据所带来的误差，从视觉上是可以接收的一般能满足后续处理的要求。     

用斜率鉴频法求取地震信号的瞬时频率

地震波的频率参数是地震波重要的动力学特征.用希尔伯特变换的方法可以求出地震信号的瞬时频率.但是,希尔伯特变换滤波因子是衰减较慢的无穷序列,这给求取仅持续两三个相位的地震于波的瞬时频率带来困难.本文提出用斜率鉴频的办法求取瞬时频率,给出具有最短滤波因子的鉴频滤波器设计,最后将理论试算的结果和希尔伯特变换算法的结果加以比较.     

应用Hilbert Huang变换方法研究等时小层划分及对比

 小层对比是油田开发过程中的基础性工作,其对比精度和准确性关系到是否能发现以前漏掉的一些储集层。为了提高小层对比精度,文中提出了应用Hilbert Huang变换方法提取等时小层的“三瞬”参数响应特征进行等时小层划分及对比的方法:首先用经验模态分解（EMD）方法对测井资料进行处理,得出不同尺度的固有模态函数(IMF);然后根据区域等时小层边界标定的要求,对不同尺度大小的固有模态函数进行Hilbert变换,提取出反映等时小层边界特征的瞬时频率、瞬时振幅、瞬时相位等（三瞬）参数;最后利用高分辨率剖面重建技术对瞬时频率进行重构,得到Hilbert谱。利用“三瞬”参数的周期旋回变化及Hilbert谱特征可标定小层的界面并在旋回的控制下进行等时小层对比。此法已在长庆油区应用,表明该方法是有效的。     

Hilbert-Huang 变换在阵列声波测井信号时频分析中的应用

阵列声波信号是典型的非线性、非平稳信号,Hilbert-Huang 变换是一种分析非平稳信号的新方法。该方法是对信号进行经验模态分解,将复杂的信号分解为有限数量的几个固有模态函数（IMF）,从而得到信号的Hilbert 时频谱。将该方法应用于阵列声波测井信号处理上,对声波测井信号进行经验模态分解并得到各阶IMF,对IMF 分量作平滑伪Wigner-Ville 时频分布,通过分析得到干层与水层之间的差异。实践证明了该方法的有效性。     

希尔伯特—黄变换时频分析在沉积旋回划分中的应用

希尔伯特—黄变换是基于地震数据对信号进行经验模态分解的新的时频分析方法,其克服了原有时频分析方法因受到分辨率和信号平稳性的限制导致沉积旋回划分精度降低的影响,通过对非平稳信号进行处理得到地震信号不同固有模态分量的瞬时时频特征,以此为基础,精细刻画地震资料中的时间、频率和能量之间的关系,进而依据不同模态分量的瞬时时频特征划分出不同级次的地层沉积旋回。模型数据与实际地震资料的处理结果表明,地震数据通过希尔伯特—黄变换时频分析能够准确地进行地层沉积旋回划分,实现的过程简单实用且精确度较高,从而为地层的沉积旋回划分和精细对比提供了有效方法和参考依据。     

短频时间变换与地震信号分析

野外采集的地震信号是多种波的复合体,是一种时变的非平衡信号。联合时频分析的方法是研究这类信号的有力工具。本文首先分析了短时Fourier变换和短频时间变换这两种时频分析方法,通过理论记录说明时频分析方法可以细致地刻画信号的时间特性;然后将短频时间变换方法应用于地震信号的分析与处理中。文中展示的实际数据分析结果表明了时频分析方法在地震勘探信号分析与处理中的应用意义,即短频时间变换这一有效的分析工具,可使我们对数据的时频结构和能量分布有清晰的认识,为进一步选择合理的数据处理方案提供依据。     

利用改进希尔伯特—黄变换进行地震资料时频分析

为了克服常规希尔伯特—黄变换(HHT)的缺陷,消除常规经验模态分解(EMD)产生的本征模态函数分量(IMF)中混叠的振荡模式,本文运用改进HHT,即通过引进小波包变换,首先将信号分解成-系列窄带信号,然后对这些窄带信号进行EMD获得-些IMF分量,再根据相关系数法,保留需要的IMF分量,去除虚假的IMF分量,最后进行HHT求取瞬时频率,得到改进HHT谱。改进HHT摆脱了小波变换中的海森堡测不准原理的限制,以及常规HHT模态混叠对分析的干扰。虽然改进HHT谱高频成分存在跳跃现象,但都围绕在真实频率值周围,并且较小波时频图的频带窄很多,能够反映信号的真实频率特性。数值模拟与实际地震记录处理结果证明了改进HHT的可行性。     

小波变换在瞬时相位分析中的应用

采用复地震道技术可以提取瞬时相位,瞬时相位参数对地震资料解释、油藏描述和获取岩性信息有重要意义。由于小波具有良好的时频局部特征,因此可以利用小波变换求取不同尺度下的瞬时相位参数。本文对地震波在小波变换下的相位特性进行了初步探索。试验表明,本方法可有效地确定断层和追踪地震层位信息。