地震资料处理中的形态滤波去噪方法

当信号和噪声差异较小且难以区分时，数字滤波方法的应用势必受到限制。为此，本文尝试利用地震波形态的差异，借用在数学形态学基础上发展起来的形态滤波方法压制地震记录中的野值脉冲噪声。文中主要讨论了形态滤波方法的基础理论，并探讨了形态滤波中结构元素的尺寸、形状对处理结果的影响，并对实际地震资料做了试处理，获得了较好的应用效果。鉴于数学形态学用于地震资料处理是一个新的应用领域，希望能有更多的人加入这一领域的研究。     

方向性滤波去噪方法及其应用

目前的地震资料去噪方法多为对逐道的地震数据进行去噪处理,未考虑构造或层序方面的信息,方向性滤波去噪方法的不同之处在于它是沿着地震数据的同相轴方向进行滤波,可以更加有效地提高地震信号的信噪比,并增强地震同相轴的连续性.方向性滤波去噪方法是通过梯度结构张量估计地震同相轴的方向信息,根据这些方向信息进行方向性滤波器的设计,并将该滤波器应用于地震数据进行滤波.模型检验及实际应用表明,方向性滤波去噪方法不仅提高了原始地震数据的信噪比,还保持了原始信号的分辨率,方向性滤波去噪处理的地震资料仅在低频和高频部分的能量略有降低,并未降低原始信号的主频,为进一步的地震解释性处理提供高信噪比、高分辨率的地震数据,具有广阔的实际应用价值.     

基于曲波噪声估计的三维块匹配地震资料去噪

常规的三维块匹配（BM3D）算法在地震资料降噪处理中具有较好的效果,但在实际处理中因无法得到噪声先验信息,通常难以确定所需的滤波阈值等相关参数。为此,提出了一种基于曲波噪声估计的BM3D地震资料去噪方法。首先利用曲波变换估计地震资料的噪声方差,再通过改进的BM3D去噪算法自适应地选取合适的阈值参数并完成去噪处理。理论模型与实际资料的处理结果表明,所提算法与常规的BM3D去噪算法和曲波变换去噪算法相比,能在很好地去除随机噪声的同时更好地保护有效信号,且在去噪过程中对边界反射的细节信息保持较好,计算效率较高,在实际资料处理中得到良好的效果。     

地震资料去噪方法综合评述

无论是叠前还是叠后，地震资料去噪都是处理中非常重要的内容。随着勘探技术的进步，地球物理界积累和开发的去噪软件已越来越多。对各种去噪方法进行分门别类，阐述其基本原理、物理意义、适用条件及发展前景，既有理论价值又有实际指导意义。本文从噪声的特征出发，首先对地震资料噪声进行了分类；然后综合评述了目前实际生产中常用的几种去噪方法，包括频率域滤波、频率—波数域滤波、频率—空间域滤波、Radon变换、聚束滤波、基于小波分解和重建的去噪方法等；最后还指出了去噪技术的发展趋势。     

三维曲波变换在地震资料去噪处理中的应用研究

考虑到二维曲波变换对于三维地震数据难以达到理想的去噪效果,提出了一种基于三维曲波变换的地震资料去噪方法。通过三维曲波变换使三维地震数据变换到曲波域,将三维地震数据分为多个方向和尺度,利用相关计算法判别代表有效信号和随机噪声的曲波系数,并根据曲波变换的性质,采用改进的非线性阈值方法对曲波系数进行处理,最后通过三维曲波反变换得到去噪后的地震信号。模型数据及实际地震资料的处理结果表明,三维曲波变换去噪处理方法可以有效压制三维地震资料中的随机噪声,同时较好地保护有效信号,提高了地震资料的信噪比。     

f—x域去噪方法研究

本文提出一种拟线性化变换的方法，将地震数据进行拟线性交换，在此基础上进行f-x域预测去噪，具体步骤为：①利用正交多项式逼近技术，采用最大相似系数准则，计算出描述地震同相轴走势的相关系数；②利用相关系数对地震数据在空间上做拟线性化变换，对变换后的地震数据进行奇异滤波和f-x域有效信号预测；③对预测结果进行反变换。理论数据试算和实际资料处理表明，本文提出的去噪方法具有去噪能力强、振幅保真性好、不降低纵向分辨率等特点，能适应复杂构造资料的处理。     

应用傅里叶尺度变换提高地震资料分辨率

针对叠后地震资料,本文提出利用傅里叶尺度变换进行提高分辨率的处理方法。由傅里叶尺度变换的性质可知,地震子波在时间域的压缩等于在频率域内频谱向高频端移动,反之亦然。因此,可利用傅里叶尺度变换性质对估算出的地震子波进行变换,得到更高频率的地震子波,再利用反演得到的滤波因子实现对地震资料的提高分辨率处理。该方法假设地震资料的反射系数序列是含白噪随机序列,地震子波具有零相位特性,且根据地震数据的信噪比估算合适尺度变换因子,再做拓频处理。模型数据测试和实际资料应用的结果均证实本文方法可有效提高地震资料分辨率,尤其适用于薄互层类储层的反演和预测,是一种简便实用的高分辨率地震数据处理方法。     

数学形态学在地震相干属性提取中的应用

 形态学运算的目的在于抽取图像的相关结构,这些结构可通过其子图表示为集合,可利用称之为结构元素的已知形状的另一集合对图像进行探测。形态学的基本运算如膨胀、腐蚀、开、闭等都需要结构元素的参与才能实现。文中通过对比形态学处理前、后地震资料的相干结果可知,形态学的滤波作用可以使断层与河道的表现更加明显,同时还可以清晰表现地质异常体中的断层,因此利用形态学滤波器处理地震资料可以提高相干效果。     

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。     

基于空间变换的F-X域地震去噪新方法

地震记录的高信噪比与高分辨率处理几乎涵盖了地震资料处理的全部内容，高分辨率处理是以高信噪比处理为前提的，没有一定的信噪比而一味地追求高分辨率是徒劳的。因此，提出了一种适应复杂构造地区地震资料去噪的新方法－－基于空间变换的F－X域地震去噪新方法。该方法首先利用正交多项式逼近技术，采用最大相似系数准则计算出描述地震同相轴走势的有关系数。然后，利用这些系数对地震数据在横向作线性化变换，并对变换后的地震数据进行奇异滤波和F－X域有效信号预测。最后，对得到的预测结果进行反拟线性变换，即完成整个去噪过程。理论数据和实际资料试算结果表明，该方法能较好地适应复杂构造，具有较强的去随机干扰能力，保真性较好。     

三维地震勘探中强声波干扰的压制

在三维地震资料采集中产生的声波为非线性干扰波,能量强,频谱宽,利用常规的分频去噪和线性压噪方法难以将其去除,使后续的资料处理效果受到影响。基于声波具有非常稳定的传播速度这一特点,提出了一种利用非线性变换手段压制强声波干扰的方法。方法原理是,首先对三维地震资料中含声波到达时间的某段记录(时窗)进行转换,将非线性声波时距关系转换为速度趋于无穷、波数趋于零的一组噪声;然后应用f-k滤波对这组噪声进行压制;最后,再通过逆转换得到声波压制后的结果。该方法易于实现,并只对声波到达时间处的小范围数据进行处理,数据量小,计算效率高。对实际三维地震资料的处理结果表明,该方法压制强声波干扰的效果非常明显。     

小波包变换叠前地震信号研究

叠前地震资料是多种波的复合体，为了提取有效波，必需消除主要的干扰波，如面波，高频随机干扰波，一般的去噪方法有；一维滤波，滤波，变换，f-x预测等，但它们都侧重于考虑某一方面的单一特性或某种条件假设，这些方法具有一定的局限性，小波包变换是一种时频分析的方法，它对地震资料进行时频精细划分优于小波变换，与传统的Fourier变换相比，它能刻画出具有相同频率的有效波与干扰波在时间-空间域的分布，经过小波包对叠前资料分解，可分离出面波，高频随机干扰等，然后再经过波波包重构，可有效地剔除干扰，且对有效波的伤害较少，经实际资料验证，小波包变换，确实是一个十分有效的去噪方法。     

小波变换及信号重建在压制面波中的应用

面波是地震勘探中广泛存在的一种规则干扰波,在资料处理中要去除面波又十分棘手。常规的滤波方法在滤除面波的同时也对与面波处于同一频带的有效信号造成了损害。本文基于在较低频率处面波的能量强于反射波、在小频率范围和小空间范围内面波能量变化缓慢的假设条件下,提出在小波变换频带分解的基础上,先用面波的视速度对面波作线性时移,使面波逐道相干,再利用KL分解或沿x方向进行小波变换的方法来提取面波,并将其从原始资料中减去。经过合成数据和实际资料的处理证明,这种方法可以十分有效地消除面波,同时不损失反射波的低频成分。     

地震资料处理技术新进展——静校正和叠加成像

在第65届EAGE年会发表的有关地震资料处理方面的论文中，静校正、去噪和叠加成像技术仍然是资料处理中的一个重要话题。目前,静校正已由简单的高程静校正、折射静校正发展到层析静校正、波动方程基准面校正等。在叠加成像方面， CRS叠加、非线性扩散滤波等可直接用来提高地震成像质量。叠前的非拉伸动校、子波的一致性、三维速度滤波等叠前处理方法已引起人们的广泛重视。     

反演预测滤波与算子外推

T－X和F－X等预测滤波方法都是常用的噪声衰减技术。这些方法对消除噪声有一定的效果,但同时也产生一些假同相轴,并衰减强振幅噪声处的信号能量。这种效应是由输入数据中存在噪声而引起的。为此本文采用反演预测滤波方法来消除噪声,即根据反演预测滤波求出信号估计,再按此信号估计生成新的滤波因子。也就是说,在更少噪声影响下,重新进行预测滤波。叠前记录去噪后,记录中还常含有相干线性干扰波（如面波、折射液等）,在预测去噪时,干扰波不仅没有受到压制反而增强了。但如果在反演预测中引进算子外推技术,将二者有机地结合起来,便能得到相当理想的效果。本文提出的反演预测滤波与算子外推方法,既保护了反射层的振幅,又消除了强相干干扰和预测滤波所产生的假同相轴。该方法的应用效果已被人工合成记录和实际数据所证实。     

几种叠前去噪方法

叠前去噪是提高地震资料信噪比的重要步骤。由于各种规划干扰或同噪声具有不同的特性，所以必须采用不同的去噪方法。西方综合利用ｆ－ｘ域最小拟合法，波场延拓法，分频定向滤波法及ＣＴ变换等叠前去噪方法，有效地消除了折射波，直达波，面波和声波等随机干扰及规则干扰，并在实际应用中取得了很好的去噪效果。     

地震数据处理中的CT积分变换理论和实践

以二维傅里叶变换为基础,从新的角度把CT技术引入到地震数据处理中,提出了一套新的CT积分变换式,分析了截断效应,给出了提高方向分辨率的加权正变换。CT积分变换的主要特点是:CT积分正变换是按波的到达方向对波场进行分解,将时-空域信号变换到时间-慢度域,时间-慢度域中的强波形对应于时-空域中的同相轴,它的位置指出了波的到达方向和时间;CT积分反变换是平面波的合成,把时间-慢度域中的数据反变换到原来的时-空域中去。文中还讨论了利用CT积分变换压制多次波、压制随机干扰和规则干扰、进行波场分离和道间内插的方法。将这些方法应用于实际地震资料的数据处理,取得了良好的地质效果。     

小波变换与F—K算法在滤波中的应用

陆地地震勘探资料通常含有不同类型的噪声。有效地消除这些噪声，提高分辨率是地震数据处理的主要内容之一。作为一种时频分解方法，小波变换是一种有效的时变滤波工具。本文这了小波变换的有关理论，阐述了它的滤波原理，并借助于Ｆ－Ｋ滤波方法，将小波变换成功地应用于地震信号的滤波之中。具体方法是：将一维信号变换到二维Ｆ－Ｔ平面上，通过改变不同的尺度因子，把信号的不同频率分量刻画出发，再通过改变位移参数来描述信号的     

地震记录快速KL滤波的自组织神经网络方法

在地震数据处理中，常使用KL滤波来消除相干和随机噪声，以提高地震记录的信噪比。常规KL变换一般采用模式向量特征值分解（EVD）和相关的奇异值分解（SVD）等集中式计算方法，但记录道数较多时，计算成本就太高，难以在实际中应用。本文首次将人工神经网络引入到地震信号的KL滤波中，通过自组织（无监督）学习自适应计算网络连接的权值来得到正交分解的投影向量。通过理论记录的试算，将常规的KL变换方法和本文介绍的方法进行对比，表明两种实现方法所得结果一致，但本文方法在输入记录道数较多时比常规方法速度快，可极大地降低滤波处理的计算成本。这使得KL滤波摆脱了耗时量大的缺点，更具实用性。文章最后给出了对实际资料进行KL滤波的两个算例。