地震数据的中值滤波特性

中值滤波可用于压制地震数据中的相干波场。VSP数据处理中下行波场的压制即是一例。滤波运算应用于沿波场“方向”的各地震道上。从原始记录中减去中值滤波记录后得到最终结果。该中值滤波法可称为“相减中值滤波法”。可通过自动估算记录的相干波场慢度后,该方法可加以推广。以记录上各个点的慢度值为基础,以时一空变方式对记录进行了滤波。中值滤波是非线性的,因此它的特性比线性滤波更难确定。尽管如此,仍有许多可用于分析中值滤波特性的     

地震数据高维统计滤波方法

地震数据的信噪比是地震波反演成像算法收敛性和结果精度的重要制约因素。基于线性信号模型的最佳预测滤波方法和基于随机信号概率分布特征的统计滤波方法是两种典型的滤波方法。重点讨论了地震数据统计滤波方法,基于实测数据的统计特征(或概率分布),在局部信号缓变的假设下,设计了各种高斯加权滤波器和中值类滤波器。高维空间中的地震信号具有显著的结构特征,为满足信号缓变的假设,需要发展沿着信号结构方向的高维统计滤波器。分析了邻域滤波器、双边滤波器、非局部均值滤波器三类各向异性高斯(加权)滤波器的设计思想。在非局部均值滤波算法的基础上设计了自适应搜索窗的非局部均值滤波方法,该方法采用局部数据窗的相关算法检测出滤波点附近的信号结构特征,依据地震数据变化自适应地改变非局部均值滤波器中的搜索窗。理论模型的数据测试表明,相比于固定搜索窗的非局部均值滤波算法,自适应搜索窗的非局部均值滤波方法能够在压制随机噪声的同时更好地保护有效地震信号。     

基于波动方程偏移的地震数据地层成像

地层成像是对地下地层物性空间变化的近似反演,对于岩性油气藏和非常规油气藏的勘探开发具有重要价值。文中根据波动方程偏移的思想提出了一种有关反射体波阻抗相对扰动的地层成像方法。基于地震波运动学特征准确的地下介质光滑模型,应用地震波传播理论推导了基于反射体波阻抗相对扰动的地震数据线性正演表达式;然后结合线性反演理论,利用地震数据近似反演波阻抗相对扰动,构建了基于波动方程偏移的以波阻抗变化为主要目标的地震数据地层成像方法。在地层成像中,如果对波场做角度分解,则可得到地层成像的角度域共成像点道集,如果对波场不做角度分解,则可快捷地得到角度域平均的地层成像结果。对于声波方程描述的地震数据,利用该地层成像方法可获得地层的声波阻抗相对扰动成像;对于标量波方程描述的地震数据,利用该成像方法可获得地层的速度相对扰动成像。该地层成像方法与地震数据逆时偏移方法的计算过程相同、计算量相当,合成地震数据试验取得了理想的地层成像效果。     

地震数据中值滤波处理软件编制

提高地震资料的信噪比,向来都是地震资料处理的关健。而中值滤波是信号处理方法中的一种既简单有效又使得信号失真小的方法。本文就利用中值滤波技术能够很好的抑制噪声的特性,编制了基于Qt跨平台界面开发软件及C++完成的中值滤波数据处理软件,对地震数据进行处理,可以得到很好的效果。     

基于快速Myriad滤波方法的地震数据去噪

Myriad滤波是一种针对非高斯脉冲噪声而提出的非线性滤波方法。基本Myriad滤波方法的运算量受窗口长度的影响,窗口取得越长,运算量也越大;改进的快速Myriad滤波方法实现简单,执行效率高。在方法原理介绍的基础上,假设地震噪声服从α稳定分布,将快速Myriad滤波方法应用于地震数据的去噪处理试验,并分别与均值滤波方法和中值滤波方法进行了对比。理论模型数据测试和实际叠前地震资料应用的结果都表明,快速Myriad滤波方法不仅对脉冲噪声具有很强的抑制能力,而且能有效地保护数据中的有用信息,其性能远远优于同窗口长度的均值滤波和中值滤波方法,滤波后地震数据的信噪比明显增强。     

基于反射波动方程的地震反射数据波形成像

在有关波现象和地下介质物理性质空间变化的高频近似条件下,散射波退化为反射波,相应的散射波动方程退化为基于阻抗相对扰动的反射波动方程;再通过定义反射率为阻抗相对扰动沿入射波传播方向的方向导数,推导出基于反射率变化的反射波动方程。利用推导出的反射波动方程和线性反演理论,建立基于反射波动方程的地震一次反射数据波形成像方法。根据基于阻抗相对扰动的反射波动方程和基于反射率变化的反射波动方程,首先应用反射波传播算子的伴随算子,建立阻抗相对扰动近似反演方法和反射率波形偏移方法;再应用反射波传播算子的最小二乘逆算子,建立阻抗相对扰动最小二乘反演方法和反射率最小二乘波形偏移方法。针对波场传播算子的最小二乘逆算子的巨大计算量和不稳定性,在阻抗相对扰动的最小二乘反演和反射率的最小二乘波形偏移中均采用迭代方式求解。本文提出的波形成像方法,可在波动方程意义下真实地应用地震数据的波形信息,因此是真正的波动方程偏移成像方法。     

高维地震数据Wiener中心滤波方法

"两宽一高"地震勘探面向更为复杂的油藏描述,反演成像成了必要的技术手段,但数据中的噪声会严重影响地震波反演成像的质量,因此针对"两宽一高"地震数据研发有效且实用的去噪方法十分必要。在Bayes估计理论框架下,当信号满足线性(可预测性)假设且噪声满足高斯分布时,在均方误差或最小平方误差最小准则下估计最佳预测滤波器可进行有效滤波。同时随着地震数据维度的升高,高维信号的空间结构信息更丰富,因此在高维数据空间设计滤波器能够更有效地提高滤波器的信号预测能力,并且更好地压制噪声。首先将基于AR(自回归)模型的f-x域预测滤波器(前向预测滤波器和后向预测滤波器)修改为Wiener中心预测滤波器;然后在最小二乘意义下对高维地震数据进行多级Hankel矩阵排布构建法方程;再求解法方程得到Wiener中心预测滤波器,最后实现高维地震数据的Wiener中心预测滤波。为满足高维数据的局部线性假设,对复杂波场的地震数据,采用局部取窗的方式进行Wiener中心预测滤波去噪。合成理论数据和实际数据的测试结果说明该方法能够在地震数据中存在弱线性同相轴、振幅值缓慢变化以及信噪比相对较低的情况下较好地压制随机噪声,提高数据的信噪比,故该方法具有较强的实用性。     

二维波动方程地震偏移差分格式的稳定性

本文讨论了二维波动方程地震偏移差分解法中两个模型的差分格式的稳定性,其中Model-Ⅰ为小倾角偏移模型、Model-Ⅱ为大倾角偏移模型。两个模型差分化后的方程组,可应见快速追赶解法求解;讨论差分格式稳定性时,应用了矩阵特征值为模的方法。     

用Stokes方程的差分方法制作合成地震记录

制作合成地震记录是进行波场识别、对比、波场延拓、参数识别与参数反演的必要手段。差分方法是解偏微分方程的有效而实用的方法，它的计算量小、精确度高。本文首次使用差分方法解变系数的Stokes方程以制作非均匀黏弹介质中地震波场的合成记录。结果表明，考虑了介质的黏弹性和非均匀性的地震模型更加接近于实际情况，可以避免地震解释中的误导。     

利用基于断层算子的各向异性扩散滤波提高地震数据品质

断层、裂缝等横向不连续信息在地震剖面中呈弱响应,有效边缘结构信息在采集、处理过程中容易受到削弱。为此,在前人的研究基础上分析了非线性各向异性扩散滤波理论,通过引入不同类型的断层算子,详细探讨了断层算子对各向异性扩散滤波效果的影响。断层算子是判别地震图像横向不连续性的一个"亮点",其大小反映了断裂与不连续程度:靠近断层、裂缝等不连续面时,断层算子的值较小,此时扩散作用较小;断层算子的值较大时,远离断点位置,此时扩散作用较强。因此,利用断层算子可以有效地保证滤波效果,也有利于保护断层、裂缝等不连续面的有效地质信息。模拟与实际数据计算结果均表明,基于断层算子的各向异性扩散滤波可以有效地去除噪声,自适应增强断点处的能量,经该方法处理的地震数据利于属性提取。     

基于S变换自适应滤波迭代的多源地震数据分离

S变换是由小波变换和短时傅里叶变换发展而来的时频分析方法,动校正后共中心点道集（NMO-CMP）中相同时刻各道地震信号的振幅、相位基本一致,多源地震数据中的混叠噪声在CMP道集中呈随机分布;将NMO-CMP道集叠加,以叠加道S变换谱为参考,可以判断出各道S变换谱中噪声与信号的分布。根据NMO-CMP道集中地震道S变换谱与叠加参考道S变换谱之间的偏离程度设计自适应滤波器,通过多级滤波、多次迭代的方法,提取多震源数据中的有效反射信号、分离混叠噪声。理论数据和实际数据模拟的多源地震数据试算结果表明,本文方法能够有效提取多源地震数据中的有效反射信号、分离混叠噪声和随机噪声。     

基于矢量中值滤波的ISS高密度地震数据去噪方法

ISS高密度地震采集是以干扰炮相对有效炮为随机信号的基本理念对地震数据进行采集的方法,其大部分有效信号会淹没于噪声之中。基于此,本文提出-种在十字排列域或检波点域进行矢量中值滤波方法,并针对理论模型简要分析了不同空间滤波参数对保持有效信号和压制干扰信号的影响及处理中应注意的问题;实际单炮地震数据的处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制相干炮噪声的同时,能够较好地保持有效信号,提高资料信噪比,显著优于常规去噪方法的处理效果。     

用于地震反射数据偏移的反射波方程

与地震数据偏移相对应的正演方程是利用线性反演方法开展有效利用地震数据波形信息的偏移方法研究的基础。由于宏观偏移模型下的波动方程不能描述反射波的反射,因此当前反射数据偏移方法缺乏与之相对应的正演方程。为了满足能有效利用波形信息的高精度偏移成像需要,在高频近似条件下,提出了用于反射数据偏移的反射波方程。在给定宏观偏移模型的前提下,从散射理论中的波动方程出发,依据地震波长与地下散射体大小及其物理性质空间变化快慢之间的相对关系,即在高频近似条件下,局部散射体退化为在空间上具有一定延续度的反射体,散射波退化为具有局部平面波特征的反射波,推导出基于物性参数相对变化的反射波方程。针对反射率在地震反射中的广泛应用,定义物性参数相对变化沿入射波传播方向的方向导数为反射体上反射面的反射率,推导出基于反射率变化的反射波方程。根据地下介质的不同,分别给出了宏观偏移模型下基于物性参数相对变化和反射率变化的标量反射波方程、声反射波方程和弹性反射波方程。     

叠前地震数据慢度自适应f-k滤波

频率-波数域速度滤波常常用于叠前地震数据,以压制相干噪声。尽管这一方法常常能得到极好的结果,但有时它也会使信号平滑和畸变,同时压制相干噪声的效果很差。一种慢度自适应f-k滤波法降低了信号的畸变,改进了滤波器的衰减特性。该方法采用     

相关滤波在微地震数据处理中的应用

由于微地震事件的频率高，持续时间短，能量小，随机噪声甚至可以淹没有用的微地震信号。在确定震源的位置、发震时刻和震源强度之前必须进行滤波处理。而常规的滤波方法在消除噪声，提高信噪比方面难以胜任。提出一种基于统计规律的多道互相关滤波方法，在消除微地震信号噪声方面取得了良好的效果。     

改进的各向异性扩散滤波方法压制地震数据噪声

在压制地震数据噪声时,为有效保持地质体边界、断层等细节特征信息,根据地震数据噪声多尺度特性,分析已有的各向异性扩散滤波模型的特点,将控制扩散特性的梯度阀值、迭代时间和高斯滤波尺度因子参数引入扩散模型中,并借鉴模拟退火的冷却思想,设定高斯滤波尺度因子和梯度阀值为时间的函数,构建了能够保持边缘特征、压制地震数据噪声的各向异性扩散滤波模型。数值试算和实际资料的应用表明,构建的各向异性扩散滤波模型能够自适应地、有效地压制地震数据噪声,为地震数据解释和分析、属性提取提供了较好的基础数据。     

基于各向异性扩散滤波的地震图像增强处理

为了在提高地震资料信噪比的同时,保护断层等重要构造信息在处理过程中不受到破坏,本文将地震相干属性值作为断层信息保护因子引入到各向异性扩散滤波中,并提出了-种基于各向异性扩散滤波的地震图像增强处理方法。文中首先介绍了该算法的基本原理,然后通过模型试算验证算法的效果,最后对实际数据的处理效果进行了分析,并将此方法与基于Kuwahara滤波的保边增强技术进行了对比。结果表明,该法在保护断层等构造信息的同时,提高了资料的信噪比和可解释性,可为后期的自动或者人工构造解释提供了更好的数据基础。     

应用程函方程的差分解法实现井间地震资料的反射成像

本文给出了一种偏移共炮点道地震资料的方法，它利用程函方程的差分解法求出空间任一点到所有的炮点和接收点处的地震旅行时和射线路径，然后根据斯奈尔定律找出所有的满足反射规律的炮检对，根据其相应道上成像处的地震反射波振幅的叠加来实现地震资料的叠前深度偏移。该方法适应于介质速度的纵向及横向变化。     

基于各向异性的地震波动方程偏移

一般来讲,影响地旋偏移成像的准确性有两大因素,其一是采用的偏移算法;其二是使用的偏移参数(包括速度场、空间和时间采样间隔、延拓步长和地震波的频率等)。