用于可控震源的AZF-88型浮地加速度表

保持可控震源激发的地震信号相位准确是可控震源技术中最重要的问题。这个问题用相位反馈控制的方法来解决。如图1所示,在触地平板总成上安装加速度表,加速度表与鉴相器(二次仪表)之间用很长(约8m)的屏蔽线连接,电路的公共端与机壳、触地平板总成没有连接。加速度表测量触地平板的振动加速度波形,用鉴相器检测它的相位偏差,再利用得到的相位偏差信号调节推动可控震源的驱动信号的相移,使得可控震源激发的地震信号与相位准确的基准信号之间的相位差保持固定。此外,还用加速度表测量触地平板的振动波形,检测所激发的地震信号的相位一致性。     

可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法

可控震源滑动扫描是高密度地震勘探中的一种高效采集技术,但它在大幅度提高野外地震数据采集作业效率的同时,其固有的谐波干扰也严重地影响了地震资料品质。目前常用的滑动扫描谐波干扰压制方法是模型法,即基于震源力信号设计谐波预测算子,求取相关后记录中的谐波干扰,将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除。然而在实际地震数据采集中由于设备等原因往往缺失震源力信号,因此无法应用模型法压制谐波。本文基于准噶尔西北缘玛西1井三维震源力信号的实际数据,尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法滤除滑动扫描资料上的谐波干扰,取得了令人满意的处理效果。     

可控震源相关数据谐波干扰联合压制方法

谐波是可控震源采集数据中的特殊干扰波。针对力信号内含谐波和表层响应谐波在产生机理与分布特征上的差异,提出了两种不同的相关后数据谐波干扰压制方法:(1)基于地面力信号设计的力信号内含谐波压制滤波器,采用最小二乘法对预测的谐波干扰进行修正,以实现对力信号内含谐波的准确压制;(2)分频滤波压制表层响应谐波,根据表层响应谐波的能量与频率分布特征,在不同频段对共中心点道集中的谐波进行压制。这两种谐波压制方法既可以用来直接对相关后数据的谐波噪声进行压制,也可以用来对两种谐波干扰噪声进行联合压制。实际资料试算结果表明:两种谐波干扰联合压制方法可以有效压制相关后数据中的内含谐波和表层响应谐波。     

利用可控震源的力信号压制谐波干扰

谐波是可控震源采集中的一种特殊干扰,压制谐波一直是可控震源资料处理中的任务之一。迄今为止,大部分压制谐波的方法都是基于理论扫描信号与实际震动记录相关的技术特点提出的,易受表层介质特点的影响,很难取得明显的效果。事实上,可控震源的力信号才是真正的下传信号,其包含扫描基波和谐波分量,因此震源记录可近似看成力信号与反射系数系列的褶积体。提出了用力信号代替理论扫描信号,用反褶积算法代替传统的相关算法实现震动记录的反褶积处理。该方法的直接输出资料是褶积记录,与可控震源的相关记录相比,谐波成分得到消除,信噪比明显提高。     

一种检测可控震源特征信号异常记录的方法

地面力是可控震源在施工过程中箱体记录的震源特征信号之一,在可控震源滑动扫描、高保真扫描、超高效混叠采集等项目中具有重要作用。但震源箱体在记录震源特征信号的过程中,会有少部分震源特征信号记录异常,特别是地面力异常,会影响后续的谐波衰减、数据分离等资料处理。本文针对VE464箱体和Vib Pro箱体记录的震源特征信号,提出了一种利用时间信息、状态码、不计算QC的时窗数量、出力、局部能量等进行震源特征信号异常记录的检测方法。通过对震源特征信号记录检测结果表明,这种方法能够有效、快速地发现震源特征信号的异常记录,在要求提交可控震源特征信号记录的采集项目中具有重要意义。     

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     

关于可控震源谐波失真的两种监控方法

连续监控可控震源的平板和反作用重锤加速度,可以提高可控震源勘探数据的质量。设备故障可随时检测,而不是在每天生产前后做一致性试验。设备发生故障时可及时排除,使勘探数据的质量不受影响。在勘探中,对可控震源在不同地表情况下,以不同驱动电平工作可能产生的谐波失真实行监控,使可控震源工作效率达到最佳。并可识别因平板与地表不良的耦合所导致的相位问题和在野外标出其产生的位置。为使连续监控方法有效,需要对可控震源信号作快速分析。可控震源信号的频率一时间分析以往在处理中心进行,速度慢且需要有很大存贮量,不适于野外记录用技术分析。本文所提出的两种分析可控震源信号方法需用到矢端曲线和时变陷波滤波器,矢端曲线给出对可控震源性能和谐波失真的定性分析,快速时变滤波器给出存在于信号中谐波失真的定量及定性数据,并能发现可控震源的故障。在可控震源进行扫描时,无论矢端曲线还是滤波器都可对可控震源的重锤和平板加速度进行分析,并在可控震源移动到下一个震点之前自动向操作员提供处理结果。     

滑动扫描地震数据的谐波干扰压制

滑动扫描是一种日趋成熟且应用广泛的可控震源高效采集技术。然而,滑动扫描采集技术受谐波干扰影响,当勘探目标为弱反射层或薄层时,谐波影响更是不可忽略。本文基于力信号设计谐波预测算子求取相关后记录中的谐波干扰,然后将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除,则可压制相关后滑动扫描记录中的谐波干扰,且对有效信号不产生影响。由于该方法可用于相关后数据,相对于常规采集来说,只需额外记录各震次的震源力信号和扫描启动时间即可。理论模型试算和实际应用的结果均表明,该方法效果良好。     

基于自适应字典学习的可控震源数据谐波噪声压制方法

可控震源高效采集地震资料中谐波噪声压制是一难点,虽然一些传统的基于稀疏优化的方法能够压制数据中的谐波噪声,但是由于使用固定字典,无法自适应地匹配有效信号的波形,存在有效信号损伤较大的问题。为此,提出了一种基于形态成分分析自适应学习字典的谐波噪声压制方法,用于分离原始相关后地震资料中谐波噪声干扰。首先对原始数据进行单道截取及分块处理组成样本集,然后利用K-奇异值分解(K-SVD)学习得到超完备字典,进而应用字典原子的振幅谱比将字典分类为有效信号子字典与谐波噪声子字典,最后应用形态成分分析(MCA)理论将所得的子字典分别用于重建谐波噪声和有效信号,实现压制谐波噪声的目的。合成数据与实际数据的应用结果表明,基于自适应字典学习的可控震源数据谐波噪声压制方法在保护地震有效信号的同时能够有效压制谐波噪声。此外,对比近炮点数据和远炮点数据的谐波噪声压制结果可以看到,该方法对有效信号的损伤小于固定字典谐波噪声压制方法,具有良好的保真性与鲁棒性。     

力信号反褶积运算对于提高地震资料保真度的研究分析

提取可控震源单炮记录时,通常根据参考信号与母记录(原始地震记录)的互相关运算结果来压缩可控震源单炮记录长度。震源机械、液压系统以及平板和大地耦合的非线性特征导致可控震源单炮记录存在谐波畸变,虽然谐波能量相较于基波能量较弱,但仍对地震资料的保真度存在一定程度的影响。将提取的力信号作为反褶积算子与母记录进行反褶积运算,压缩地震子波,提高地震资料的信噪比和分辨率,以获取不含谐波干扰的地震记录。对比分析模型正演和实际地震数据处理中参考信号、震源力信号和近场力信号与母记录互相关和反褶积运算后的地震记录可知,将力信号作为地震子波与母记录进行反褶积运算,既可以避免谐波干扰,又可以提高深层地震资料的保真度,因此分离后的单炮记录能够更真实地反映地下地层反射系数序列的脉冲响应。