基于高阶统计的时变子波估计及其应用

地震子波估计是地震资料高分辨处理、解释的基础,快速准确地估计地震子波具有重要意义。笔者利用三谱估计子波的振幅谱,根据峰度最大值准则提取子波的相位,规避了相位的卷绕问题,并讨论了该准则的适用条件。比较了不同窗函数的特性,最终选定Hamming窗函数滑动求取时变子波。利用变频雷克子波模型讨论了时变子波提取的有效性。应用到实际资料处理中,与不同主频的雷克子波标定的地震记录进行对比分析。结果表明:该方法使得子波振幅谱估计更加稳定,相位谱估计更易于实现,与实际情况更加符合。     

基于时变子波的基追踪地震反演

受地下介质衰减吸收作用、层内多次波等因素影响,地震子波在地层内部传播时会出现能量衰减、相位畸变以及频散,即实际地震记录中的地震子波具有时变性.传统的基追踪反演一般采用的是时不变地震子波,这与地下介质中子波传播的特性是不符合的,因此无法准确地反演出每道的相对反射系数.考虑到地震信号随时间变化的特点,这里基于广义S变换谱模...     

利用相位扫描方法判定地震剖面极性

合成地震记录标定是构造解释和储层预测的基础,合成地震记录标定的结果是否准确直接决定着后续构造解释与储层预测的准确性,只有准确判断地震剖面对应子波的极性,合成记录标定才会准确,因此,地震资料极性的判断是最基础的工作。在实际生产应用中,采用正极性子波和负极性子波分别制作合成地震记录,然后对比二者与地震道的对应关系这种常规的判断地震资料极性的方法很难判别地震剖面的极性。笔者以苏里格气田地震剖面极性判定为例,根据相位扫描原理,通过正演模拟以及公式推导表明:地震剖面的相位与相位校正量互为相反数。在实际资料分析中,利用相位扫描方法,对比井阻抗与井旁道反演的相对阻抗,得到相位校正量进而得到地震剖面的相位,帮助判断地震剖面的极性,该方法直观,在实际应用中具有较好的操作与推广性。     

子波整形提高合成地震记录质量

阐述合成地震记录的制作原理,利用测井数据计算出反射系数。根据地震波传播机制,通过三维地震数据统计得到子波,由此计算出原始合成记录。再根据过井剖面建立褶积模型,对子波进行整形,得到一个随时间变化的地震子波,最终得到与地震数据的波组特征相吻合的合成地震记录。为精细储层描述打下了坚实的基础。     

分时窗多子波方法在制作高精度合成记录中地应用

人工合成地震记录,在地震资料的解释和储层预测中起着重要的作用.通过对地震子波时变和空变特点的剖析,阐述了划分时窗的必要性,进而结合合成地震记录的制作原理和方法,提出了综合利用雷克子波和井旁地震道提取子波,并进行分时窗制作高精度合成地震记录的一般方法.最后将该方法应用于实例,得到的合成记录不仅与实际地震剖面吻合较好,而且...     

基于高阶统计复倒谱子波提取

子波反褶积是提高地震资料分辨率的主要方法之一,其关键在于子波的准确性.常规处理方法通常假设子波是最小相位的,但这是不符合实际的,针对这一局限性,利用高阶统计量包含系统相位信息以及抑制高斯噪声的特性,研究了基于复倒谱子波提取方法,分别给出了复倒双谱和复倒三谱提取子波的原理,并构造了平滑窗函数来提高子波估计的准确性.该方法无需对子波相位作任何假设,可估计任意相位子波.针对混合相位子波,进行了理论试算,验证了该方法的有效性,最后对实际资料处理的结果也说明了该方法的实际应用价值.     

地震资料相位差异分析方法与应用

为了适应复杂多变的地表条件,地震采集一般采用不同的激发、接收因素联合施工,由于各种激发方式与接收方式的工作原理不同,造成了地震子波相位特征各不相同,严重影响了同相叠加效果。根据高阶统计理论,研究并实现了双谱相位重构子波提取方法,得到了具有真实相位的地震子波;对两个相同位置的地震子波进行互相关,当两个地震子波的波形完全一致时,互相关结果就表现为零相位,而当两个地震子波波形不一致时,它们的互相关结果表现为非零相位,通过确定非零相位与零相位子波的相位差异,也就确定了两地震数据之间的相位差异。研究发现:可控震源与炸药震源存在90°左右的相位差,速度检波器与压电检波器存在90°相位差,可控震源与气枪震源资料相位差异不确定。     

基于动态子波估计的吸收系数提取方法

在基于褶积模型的子波提取中,大多假设地震子波为最小相位性质。虽然在地震资料处理中进行了相位转换和Q补偿处理,但从实际地震记录中提取的地震子波,大多也表现为混合相位性质。提取吸收系数大多采用地震记录谱模拟方法,即用地震记录振幅谱平滑代替子波振幅谱,这样就会存在一个误差项,给以常规方法提取的吸收系数地震剖面属性解释带来更多的不确定性。针对以上问题,在地震叠偏剖面上,动态计算地震子波的振幅谱和相位谱,可得到任意相位性质的地震子波,采用谱比法并应用相位项提取较准确的吸收系数。利用动态子波提取的吸收系数剖面,精细显示出储层中含油气和未含油气区域的明显差异,结合嘉陵江组一段动态吸收系数平面图分析,为工区储层的精细解释提供了一种精确的方法。     

影响薄互层地震反射波特征因素分析

通过对楔状模型,两层,多层介质等厚或不等厚模型和实际井中反射系数序列的频谱分析,和对用不同主频不同类型,不同衰减系数子波的合成记录剖面的波形分析以及合成记录的频谱分析,初步认为,薄互层的单层时间厚度,子结构厚度是决定反射波特征,频谱特征的基础,薄互层的互层数,入射子波是重要的影响因素;在目前的常规地震勘探中,薄互层地震反射波多以时间不可分辨的面貌出现,因此为了得到特定薄互层结构的可分辨的最佳图像,     

鄂西南人工合成地震记录与层位标定的响应分析

合成地震记录是构造解释、储层预测的基础工作。通过制作合成记录,明确标志层及储层的反射特征以及在地震剖面上的时间位置,给地震剖面上的时间轴赋予正确的地质解释。从子波、相位、频率、极性、反射标志层等几个合成记录的重要影响因素进行讨论,分析认为鄂西南含气砂岩不在一个同相轴上,可能存在砂体尖灭或砂岩透境体。     

The physical Properties of marine sediments as inferred from Wavelet Correlation Analysis

Seismic waves traveling in the water/sediment or sub-bottom sediment interface have been the subject of considerable interest in underwater acoustics in recent years. Some progress has been made in understanding the propagation and attenuation characteristics of interface waves in different geological environments. However, the generating mechanisms are poorly understood. In particular, what is the acoustic-seismic energy conversion process? As seismic waves involve both time and space parameters it should be able to relate directly the propagation characteristics of the ocean bottom interface waves to the shear properties of the sediments over the propagation area. To address these problems we have applied the wavelet correlation method (WCR) to examine the variations of bottom characteristics and their role in coupling waterborne sound into the sea bottom. To confirm the validity of the developed modeling technique, we applied the wavelet correlation analysis for synthetic seismograms and field data. In this discussion paper we present images of the first and second shear modes and the interface wave component as a function of arrival time and frequency. We also discuss the possibility of inverting phase and group velocity information directly from the wavelet cross-correlation function and propose the way of using the WCR method to predict physical dynamic parameters of marine sediments.     

基于频散曲线合成面波地震记录的方法

准确提取频散曲线是瑞雷波勘探的重要环节,检验各种频散曲线求取方法的正确性和稳定性至关重要。基于频散曲线,选择抽样脉冲信号作为子波,推导出了合成单炮面波地震记录的理论公式,并利用该公式,针对不同弹性层状介质模型的频散曲线合成了面波地震记录。通过对其波场特征对比和频谱分析,同时采用频率-波数域法反求其频散曲线,结果与模型频散曲线几乎相同,从而充分验证了该面波合成方法的正确性。      

鄂尔多斯盆地鄂托克前旗地区古生界合成地震记录特征

鄂尔多斯盆地鄂托克前旗地区钻井较少且位于周缘，靠在线井外推的地震解释工作难以控制全区，本文通过对有限钻井的古生界进行声波合成地震记录的模拟，根据太原组煤层底界和奥陶系风化壳二者反射的复合程度将本区合成地震记录归纳为高复合型、中等复合型、弱复合型和双相位型四种特征类型，并且同钻井相结合赋予不同类型以古地貌含义，为本区的地震解释及标定工作提供了依据。     

Saudi Arabian refraction profile: Crustal structure of the Red Sea-Arabian shield transition

An interpretation of deep seismic sounding measurements across the ocean-continent transition of the Red Sea-Saudi Arabian Shield is presented. Using synthetic seismograms based on ray tracing we achieve a good fit to observed traveltimes and some of the characteristic amplitudes of the record sections. Crustal thickness varies along the profile from 15 km in the Red Sea Shelf to 40–45 km beneath the Asir Mountains and the Saudi Arabian Shield. Based on the computation of synthetic seismograms our model requires a velocity inversion in the Red Sea-Arabian Shield transition. High-velocity oceanic mantle material is observed above continental crust and mantle, thereby forming a double-layered Moho. Our results indicate a thick sedimentary basin in the shelf area, and zone of high velocities within the Asir Mountains (probably uplifted lower crust). Prominent secondary low-frequency arrivals are interpreted as multiples.     

Mantle structure and composition to 800-km depth beneath southern Africa and surrounding oceans from broadband body waves

Average one-dimensional P and S wavespeed models from the surface to depths of 800 km were derived for the southern African region using travel times and waveforms from earthquakes recorded at stations of the Kaapvaal and South African seismic networks. The Herglotz–Wiechert method combined with ray tracing was used to derive a preliminary P wavespeed model, followed by refinements using phase-weighted stacking and synthetic seismograms to yield the final model. Travel times combined with ray tracing were used to derive the S wavespeed model, which was also refined using phase-weighted stacking and synthetic seismograms. The presence of a high wavespeed upper mantle lid in the S model overlying a low wavespeed zone (LWZ) around 210- to 345-km depth that is not observed in the P wavespeed model was inferred.

The 410-km discontinuity shows similar characteristics to that in other continental regions, but occurs slightly deeper at 420 km. Depletion of iron and/or enrichment in aluminium relative to other regions are the preferred explanation, since the P wavespeeds throughout the transition zone are slightly higher than average. The average S wavespeed structure beneath southern Africa within and below the transition zone is similar to that of the IASP91 model. There is no evidence for discontinuity at 520-km depth. The 660-km discontinuity also appears to be slightly deeper than average (668 km), although the estimated thickness of the transition zone is 248 km, similar to the global average of 241 km. The small size of the 660-km discontinuity for P waves, compared with many other regions, suggests that interpretation of the discontinuity as the transformation of spinel to perovskite and magnesiowüstite may require modification. Alternative explanations include the presence of garnetite-rich material or ilmenite-forming phase transformations above the 660-km discontinuity, and the garnet–perovskite transformation as the discontinuity.     

模拟退火剩余静校正的一步算法

当地震资料的剩余静校正量大、信噪比低时，利用传统的线性反演方法不能有效地拾取静校正量。本文介绍一种非线性反演方法（一步模拟退火法）来估算炮点和检波点的剩余静校正量。通过对合成地震记录的试算表明，该算法可获得近似于真实的剩余静校正量。     

时频误差分析法在地震信号分析中的应用

时频误差分析法与常规的误差分析法相比,既能反映地震信号的振幅误差,也能区分其相位误差.通过连续小波变换的时频误差分析法,分析了平面地震波在复杂构造中含随机介质及其对应构造的各向同性介质模型中的共炮点合成地震记录的时频振幅误差和时频相位误差.研究结果表明,随机介质的振幅比各向同性介质的振幅衰减大,且随机介质的频率也较各向同性介质的频率为宽.     

基于相位差时延估计法的岩石声发射源定位研究

针对岩石力学试验声发射时差定位算法中时延估计精度受诸多不确定因素的影响问题,提出全相位相位差法时延估计,通过小波分解与全相位频谱分析相结合求解相位差得到声发射信号的时延估计。利用小波分解找到不同传感器接收到的声发射信号中的同一主频的子带信号;对这些同一主频的子带信号分别做全相位频谱分析,得到每个子带信号中间样点的相位,再根据相位差与时间差的关系求出声发射信号到达不同传感器之间的时间差;进而利用时差定位法反演声发射源,实现了声发射源更精确的定位。在花岗岩（50 mm×100 mm×50 mm）上进行断铅试验,选取10个测点,经声发射监测验证结果表明,该时延估计方法能有效地减小声发射源定位的误差,提高声发射源的定位精度,平均绝对误差比美国PCI-2型声发射仪器定位结果提高约3 mm,该方法为反演声发射源提供了一种有效途径。