压制50 Hz干扰波的地震资料处理方法

压制50 Hz工业电干扰,通常在频率域采用陷波器进行滤波,该方法在压制50 Hz干扰信号的同时也损伤了有效信号中的50 Hz成分,从而降低了地震资料的品质。利用迭代法对初至波之前的信号进行分析,求取50 Hz干扰波的振幅和相位特性,对50 Hz干扰波进行压制。实际应用效果表明,该方法能够很好地压制50 Hz干扰波,且不对有效信号产生伤害。      

基于数字递归陷波的多通道瞬变电磁法周期噪声去除研究

多通道瞬变电磁数据受工频噪声干扰严重,去除周期性的工频噪声是多通道瞬变电磁法实测数据处理面临的重大难题。通过交换发射与接收位置避开电力线从源头上减小工频噪声只适合电力线分布少而简单、地形较平坦的情况,极性反转叠加法更适合阶跃激励电流,观测垂向电场仅适合一维电性结构。数字递归陷波能够相对稳健地压制周期性噪声,并且计算速度快,但是,数字递归陷波法本身也有问题:其一,反褶积前陷波会使大地脉冲响应出现周期性的凹陷;其二,数字递归陷波器本身存在瞬态响应。本文研究了利用数字递归陷波器去除多通道瞬变电磁数据的周期性噪声的几个关键问题。首先,对设计数字递归陷波器的传统零点极点法进行修正,推导了新的计算公式。新的设计方法采用陷波带宽计算滤波系数。陷波带宽具有明确的物理意义,便于分析问题。其次,研究反褶积后陷波,即直接对大地脉冲响应进行处理,并系统地分析了陷波带宽、初始条件、大地脉冲响应波形等因素对数字递归陷波器的瞬态响应及陷波效果的影响。研究表明,选择合适的初始条件可以有效压制数字递归陷波器的瞬态响应,从而消除大地脉冲响应包含的周期噪声。最后,应用反褶积后数字递归陷波方法处理了野外实测数据,得到了合理结果。     

大地电磁测深曲线平滑尺度

在大地电磁测深中由于噪声干扰常使得观测的信号发生畸变,严重地影响了信号的分析,因此如何有效地对噪声干扰进行滤波及怎样选择滤波时间尺度是当前数据处理中的难点。利用各向异性扩散(Anisotropic Diffusion,AD)及扩散平衡(Diffusion Balance,DB)方法在噪声压制与信号特征的保护及形态特征的恢复上达到了合理的平衡。模拟与实测数据显示:利用AD与DB可使平滑后的信号与原始信号达到高精度的逼近,信噪比从14.19 dB提高到69.25 dB;扩散平衡时间与噪声强度密切相关,噪声强度越高达到扩散平衡的时间越长;有效地压制了实测信号中的“飞点”干扰,恢复了信号的基本形态。      

基于LIFT思想的噪声压制技术在南极海域地震资料中的应用

在中国第33次南极科学考察中, 自然资源部中国地质调查局下属的广州海洋地质调查局“海洋六号”船于2016年12月到2017年2月在南极半岛南设得兰海沟海域获得了1 400多km的高分辨率多道地震资料。资料存在的主要噪声为异常高能量干扰和多次波干扰, 为了高保真的压制噪声, 在最大限度地保护有效信号的前提下充分地压制噪声, 设计了基于LIFT(Linear Interference Filter Technique)思想的噪声压制方法。利用这套方法分别针对异常高能量干扰和多次波干扰进行了压制, 压制结果显示, 噪声得到了很好的压制, 有效信号得到了很好的保护, 达到了高保真去噪的目的。     

铁路路基病害检测雷达信号中的强干扰谱分析及滤波处理

铁路路基病害诱发铁路路基失稳,是影响铁路安全运营的重要因素之一。开展快速高效的铁路路基检测方法研究,对铁路日常维护具有非常重要的意义。探地雷达是一种无损高效的检测手段,但用于铁路检测的工作环境是一种强电磁干扰的环境,路基介质的雷达反射信号被轨枕等介质的强干扰反射所湮没。压制此类强干扰是提高铁路路基病害信息识别的主要途径。介绍了多通带滤波原理及实现方法,分析了铁路路基雷达信号中轨枕强反射干扰的频谱特征,并针对其特点设计了多通带滤波器,将车载雷达实测数据进行滤波处理,得到了滤波后的雷达图像。处理结果表明,原始雷达检测信号经滤波处理后,轨枕强干扰信号被压制,提高了路基病害的弱反射信号的信噪比。因此,多通带滤波能有效压制轨枕强干扰信息,便于铁路路基病害地识别。     

基于波形切除反褶积的探地雷达信号处理效果

探地雷达接收天线通常采用超宽频带进行记录,接收信号中含有多种干扰.为了消除探地雷达记录中的多次波干扰,提高信噪比,提出了将波形切除反褶积应用于探地雷达信号后处理的方法,提高了记录的纵向分辨率.阐述了该方法的原理和实现过程,分析了适用范围和应用条件.模型试验的结果表明雷达信号的多次干扰和随机干扰明显得到压制,图像效果明显得到改善.     

远参考大地电磁测深法应用研究

随着大地电磁法应用领域的不断扩大,勘探环境的干扰背景也越来越复杂,而采用远参考方法是压制干扰、提高信噪比的一种有效方法。本文从信号检测的角度阐述了该方法的原理,并讨论了其在压制各种干扰方面所发挥的作用。     

子波法去鬼波在墨西哥湾的应用

海洋深水地震资料鬼波发育,造成地质假象,严重影响油田的勘探开发。分析地震资料采集环境及采集特征,采用子波法压制鬼波,在Echos(地震资料处理软件)处理平台上,利用采集设计子波,计算反褶积算子,再将压制鬼波算子应用于实际地震资料。鬼波压制后频率域陷波点得到有效补偿,单炮及叠加剖面上鬼波被有效压制,资料品质得到明显改善,利于构造解释及储层研究。     

煤矿采空区探测中的瞬变电磁干扰压制

煤田瞬变电磁探测常在人文干扰较强的煤矿周边进行工作,采集到的二次感应场信号大多噪声水平较高,难以开展处理解释工作.为消除野外数据中的电磁干扰,根据衰减曲线形态特征,利用曲线斜率的平均值及方差统计作为干扰判别机制,并参考邻近未受干扰的测点特性,可以快速简便地压制干扰,较好地恢复原始信号.使用该方法对理论数据与实测数据进行了处理解释,结果证明了方法的有效性.将该方法应用于煤矿采空区探测中,压制干扰后的曲线反演解释异常显示出与已知资料高度的一致性,得到了与实际相符的结果.     

面波压制的TT变换法

在地震勘探中,面波的频率比其他有效地震波的频率低,往往被视作干扰波而需要压制,以突出有效波。TT(time-time)变换具有很好的频率聚集能力,它将高频信号聚集在TT变换域的对角线位置,通过提取TT变换域的对角线附近的元素,就可以压制低频面波,突出反射波。对物理模型和实际数据进行处理,并与传统的高通滤波方法进行对比,结果表明:TT变换实际上是S变换的延伸,与S变换有着密切的联系,有无损可逆性,而且具有很好的频率聚集能力。TT变换在压制面波方面有较好的效果,但在提取高频、压制低频的同时,漏掉了一些低频的有效信号,同时也保留了部分高频干扰,这是TT变换在信号分析中的不足之处。因此,在实际应用中应将TT变换和S变换结合起来,避免一些解释上的假象。     

基于峰值因子最大化的鬼波压制方法

针对传统拖缆采集得到的海上地震资料受鬼波影响而导致频带宽度变窄,笔者提出一种去鬼波方法,可以压制鬼波效应,拓宽频带。首先在频率-空间域推导出镜像数据生成公式,并基于峰值因子最大化的参数搜索方法来估计最优的鬼波延迟时间,将最优的鬼波延迟时代入镜像记录生成公式,获得最优的镜像记录,利用联合反褶积算法得到最优的去鬼波结果。将本文中的方法应用于模拟的变深度采集数据和海上实测的变深度采集数据,证实该方法可以有效地压制鬼波,消除频谱中的陷波点,得到宽频数据。     

海上多子阵立体组合气枪震源优化设计

应用气枪震源子波模拟软件,针对海上常用的6子阵,进行了不同气枪阵列组合情形下的震源子波模拟试算,提出了适应深水区地震勘探要求的立体阵列组合和交错排列组合的气枪阵列.子波模拟试算结果表明,多子阵立体阵列的设计能优化震源子波,同时,将传统的子阵列排列改成交错排列,将气枪阵列的大容量气枪放置在子阵中间位置可以明显提高子波性能,为深水区复杂地质结构条件下的震源设计参数优化提供理论依据.     

时延爆炸理论及应用研究

地震波激发方式是影响地震数据采集质量的主要因素之一。本文以野外试验数据为基础，对时延爆炸法原理进行了分析。运用数值模拟和其它数学手段，分析了延迟爆炸情况下地震波主频、频宽、能量的变化规律，研究了入射角对上述因素的影响特征。分析表明：相同药量条件下，采用延迟爆炸的激发方式可增大地震波主频，拓宽地震波的频带宽度，增大向下传播的地震波能量；在常规地震勘探的入射角范围内进行时延爆炸激发时，由入射角变化所引起的地震波波形及其频谱的畸变可忽略不计。     

拉东域基于最小二乘反演的斜缆数据鬼波压制方法

斜缆采集资料中鬼波的陷频特征限制了地震记录的频带宽度和分辨率,给地震资料反演、解释带来困难。通过压制鬼波,可获得高分辨率的宽频数据。基于拉东域的水平拖缆鬼波压制方法,结合斜缆鬼波随偏移距变化的特点,推导出一次波和鬼波在频率-拉东域的逆变换算子,建立检波器处总波场和海表面处上行波场之间新的关系式,利用最小二乘反演精确求解获得海表面处上行波场,并延拓得到拖缆处鬼波压制后的记录。通过考虑鬼波延迟时间受偏移距和出射角的影响,弥补鬼波延迟时间估计中存在的误差,无需进行反演迭代求取最优鬼波延迟时间,提高了计算效率。合成数据及海上实际斜缆数据测试结果表明,研究方法能较好地压制鬼波,达到拓宽地震记录频带的目的。     

基于微形态理论的各向异性散体波动分析

基于散粒体微观力学理论,忽略颗粒转动引起的相对位移,考虑颗粒接触的组构各向异性,根据宏微观能量守恒推导得到了散体材料各向异性微形态本构关系,进而通过单位接触方向积分的递推公式推导出了各向异性本构张量表达式;在此基础上,根据哈密顿原理得到了各向异性散体材料的运动平衡方程和边界条件,从而求得了平面波在各向异性散粒体中的传播规律和频散关系,最后对波的频散关系和频率带隙进行了详细的参数分析。研究表明：该模型预测了散体中包含3类12种位移波：3种纵波、6种横波和3种平面内横向剪切波;横观各向同性条件下,接触各向异性参数a20越大,纵波和横波的频率越大,而平面内横向剪切波的频率越小;正交各向异性条件下,随着接触各向异性参数a22的增大,与2方向运动相关的横波频率增大,而与3方向运动相关的横波频率则减小;但a22的变化对纵波频率影响很小。材料各向异性程度对横波带宽影响不大,但对纵波带宽影响较大：a20的增大使得声?光学波间的带宽减小,而光学波间的带宽增大,当a20>0.84时,声?光学波间的带隙消失;但是a22的增大则使得声?光学波间的带宽增大,而光学波间的带宽减小。退化为各向同性模型后,预测3类波的频散曲线与其他各向同性模型的结果基本一致。     

煤矿高密度电阻率仪的设计与实现

 为了探测危害煤矿安全生产的地质体,如断层、褶曲、煤层变薄区、陷落柱等,研制了一套符合防爆要求的分布式煤矿高密度电阻率仪。仪器中设计了电流、电压两个各自独立的通道,每通道设计两级低通有源滤波和两级工频陷波,以及高分辨24位模数转换器,提高了抗干扰能力和测量精度。设计了轻便智能分布式电极系,可灵活组成二维测量系统,施工方便。整机按照防爆要求设计,适合煤矿井下勘测。     

高分辨率地震勘探关键措施论述

以松辽盆地北部高分辨率勘探试验资料为基础,对其精细构造勘探中需注意的几个重要环节进行了系统的研究,并在某些环节上得出了与常规地震相悖的观点,如：应兼顾激发能量和频带宽度确定激发层位与药量;应根据勘探目的层的深浅,选择不同自振频率的检波器,检波器以多串少并方式连接,更有利于记录高频信号;在信号记录方面,提出应根据模/数转换器位数对频宽的影响程度选择低切;另外指出是否采用高分辨率地震勘探的依据是高频信息在浅层的衰减程度、目的层的物性条件及目的层的层数。针对施工中容易出现问题的环节,提出了应采取的措施,根据目前高分辨率地震勘探现状,提出未来需进一步攻关的方向。     

浅层地震探测技术应用中的分辨率问题

浅层地震探测技术中影响分辨率的因素,除与反射波主频和频带宽度有关外,还主要受信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数的影响。浅层地震探测中,通过高分辨率数据处理,能有效地提高资料的信噪比和分辨率。     

用宽频带高分辨率地震分析河道砂体层序地层特征

松辽盆地油气勘探开发的主要目标是大型河流三角洲沉积的河道砂体,河道砂体单层厚度普遍较小,河道改道频繁,地层对比特征不明显,缺乏明显的对比标志。为用地震资料描述河道砂体,近几年我们研制出宽频带高分辨率地震技术,地震频带宽度达5~360 Hz,视主频达150 Hz,分辨率大幅提高。怎样以层序地层的观点用宽频带高分辨率地震描述河道砂体是一项迫切的任务。应用正演模型技术,分析了薄层河道砂体的宽频带高分辨率地震特征,认识到河道砂体两侧河床的角度不整合斜反射是识别河道砂体的重要层序地层标志。本文通过井震结合,解释了松辽盆地杏树岗3D地震工区宽频带高分辨率地震剖面,识别出单一河道和复合河道两种河道类型,分析了扶余油层上部宽频带高分辨率地震的层序地层特征,通过x70井扶余油层层序五下凹型河道砂体的剖面和平面特征分析,依据地震地层学的观点,认为该河道砂体具有网状河三角洲分流河道特征。