多分辨率地震信号反褶积

基于二进小波变换提出了一种新的反褶积方法─-多分辨率地震信号反褶积．在地震信号二进小波变换域中的各尺度上分别进行其分辨率随小波尺度变化的反褶积,利用不同分辨率反褶积结果之间的相关性,以及测量噪声随尺度的衰减特性,从低分辨率反褶积结果逼近高分辨率反褶积结果．理论分析和实验表明,该方法有较高的精度,并且在较低信噪比情况下有好的效果．     

基于小波与分形理论的地震异常检测

为了提高地震异常检测精度,探讨了小波与分形结合的地震异常检测方法.首先采取功率谱密度对地震波的分形性质进行分析,得出其具有且仅在几个高频段具有自仿射分形性质,这为分形的合理应用提供了依据并揭示了现有单一综合分形维方法的不足;继而提出了频率、时间有序的无次采样小波包变换(FOTO NWPT),该算法为地震波分形分析创造了优良平台.基于前两者,提出了小波与分形优势结合的地震异常检测方法：由FOTO NWPT将地震波分解在若干尺度上,依据尺度关联维分析构建地震剖面分形参数空间,参数奇异标志了地震异常.工程实验证明,该方法比现有方法的科学性和实用性更强,为实现度量参数化精细地震勘探提供了一条新的思路.     

小波变换在地震宽角反折射资料处理中的应用

小波分析方法用于地震宽角反折射资料处理 ,它可将地震信号的分辨率由传统的1 /2- 1 /4λ（波长 ）提高到优于 1 /6λ .利用小波分析方法对沙雅-布尔津地震宽角反折射剖面资料进行处理 ,发现天山造山带的壳幔过渡带由 7- 8个高低速相间的薄层构成 ,平均速度较低 ,总厚度约 2 0km .而塔里木盆地北缘与准噶尔盆地的壳幔过渡带不具有这一特点 ,壳幔间主要以一级间断面实现过渡 .天山造山带与准噶尔盆地壳幔过渡带详细结构及其二者之间的差异特征为天山造山带地球动力学“层间插入消减模型”的建立提供了重要依据     

基于小波分频叠前相干噪声压制方法

基于小波分析的去噪方法在地震资料叠前处理中得到了广泛应用.本文主要介绍利用小波变换的分频特性来压制相干噪声.通过小波分频技术将叠前地震信号分解为不同频带,然后利用有效波和相干干扰波的频谱差异来区分有效信号和噪声,最后利用加权方法去掉不需要的噪声信息来达到去除相干噪声的目的.实际资料的处理结果表明：基于小波分频方法能很好地压制相干噪声,从而提高地震资料信噪比和分辨率.     

基于高维连续小波变换的地震资料不连续性检测方法研究

断层等不连续性结构的检测在地震勘探中具有重要的意义.本文简单介绍了高维连续小波变换的基本理论,包括:高维连续小波变换的定义、高维小波变换系数的切片以及快速实现方法等,利用典型的合成信号说明了高维连续小波变换具有更好的方向选择性(相比于常用的高维张量积小波变换),将高维连续小波变换引入地震资料不连续性检测,并提出了利用小尺度高维连续小波变换系数检测地震资料不连续性的方法,同时给出了方法的实现流程.合成信号以及实际三维地震数据处理效果验证了本文所提方法的有效性.     

小波变换的过零点特性与地震勘探信号的信噪比和分辨率

利用小波变换研究地震勘探信号小波变换的过零点特性，本文提出了用小波变换的过零点特性和地震勘探信号相邻道的横向相关性提高信号分辨率和信噪比的新方法．该方法包括两个主要步骤：①利用相邻地震道信号具有很好相关性，而噪音相关性差的特点以及小波变换的过零点特性得到有效反射波同相轴随空间坐标的变化信息．②利用奇异值分解和最小二乘（SVD-TLS）方法沿同相轴对振幅进行多项式拟合去噪并增加信号高频提高信号分辨率．     

Application of the continuous wavelet transform on seismic data for mapping of channel deposits and gas detection at the CO2SINK site, Ketzin, Germany

Conventional seismic data are band limited and therefore, provide limited geological information. Every method that can push the limits is desirable for seismic data analysis. Recently, time‐frequency decomposition methods are being used to quickly extract geological information from seismic data and, especially, for revealing frequency‐dependent amplitude anomalies. Higher frequency resolution at lower frequencies and higher temporal resolution at higher frequencies are the objectives for different time‐frequency decomposition methods. Continuous wavelet transform techniques, which are the same as narrow‐band spectral analysis methods, provide frequency spectra with high temporal resolution without the windowing process associated with other techniques. Therefore, this technique can be used for analysing geological information associated with low and high frequencies that normally cannot be observed in conventional seismic data. In particular, the continuous wavelet transform is being used to detect thin sand bodies and also as a direct hydrocarbon indicator. This paper presents an application of the continuous wavelet transform method for the mapping of potential channel deposits, as well as remnant natural gas detection by mapping low‐frequency anomalies associated with the gas. The study was carried out at the experimental CO₂ storage site at Ketzin, Germany (CO₂SINK). Given that reservoir heterogeneity and faulting will have significant impact on the movement and storage of the injected CO₂, our results are encouraging for monitoring the migration of CO₂ at the site. Our study confirms the efficiency of the continuous wavelet transform decomposition method for the detection of frequency‐dependent anomalies that may be due to gas migration during and after the injection phase and in this way, it can be used for real‐time monitoring of the injected CO₂ from both surface and borehole seismics.     

地震数据去噪中的小波方法

地震资料去噪是地震数据处理中是必不可少的步骤,随着地震勘探的进步和勘探目的层加深,对地震资料的信噪比和分辨率提出了越来越高的要求.小波分析作为一个新兴的数学方法在地震资料去噪中也有巨大的潜力.本文从小波去噪的特点出发,介绍了小波分频和小波域阈值去噪的特点,并详细总结了地震资料去噪中的小波方法,主要有面波的压制和随机噪声的衰减.最后简要叙述了地震资料小波去噪的一些问题和发展.     

小波变换在三维地震数据处理中的应用

近年来，小波变换作为一项理论在三维地震数据的处理中日益受到重视。本文利用小波变换的变焦特性及思想设计了一缩短地震波长、提高地震子滠主瓣与旁瓣幅度比的算法，并将此算法运用于胜利油田弧岛东斜坡Ｂ７０１井三维地震数据处理中。结果表明此算法对提高地层厚度分辨率是卓有成效的。     

Wavelet transform-based seismic facies classification and modelling: application to a geothermal target horizon in the NE German Basin

At the geothermal test site near Groß Schönebeck (NE German Basin), a new 3D seismic reflection survey was conducted to study geothermal target layers at around 4 km depth and 150°C. We present a workflow for seismic facies classification and modelling which is applied to a prospective sandstone horizon within the Rotliegend formation. Signal attributes are calculated along the horizon using the continuous Morlet wavelet transform. We use a short mother wavelet to allow for the temporal resolution of the relatively short reflection signals to be analysed. Time-frequency domain data patterns form the input of a neural network clustering using self-organizing maps. Neural model patterns are adopted during iterative learning to simulate the information inherent in the input data. After training we determine a gradient function across the self-organizing maps and apply an image processing technique called watershed segmentation. The result is a pattern clustering based on similarities in wavelet transform characteristics. Three different types of wavelet transform patterns were found for the sandstone horizon. We apply seismic waveform modelling to improve the understanding of the classification results. The modelling tests indicate that thickness variations have a much stronger influence on the wavelet transform response of the sandstone horizon compared with reasonable variations of seismic attenuation. In our interpretation, the assumed thickness variations could be a result of variable paleo-topography during deposition of predominantly fluvial sediments. A distinct seismic facies distribution is interpreted as a system of thicker paleo-channels deposited within a deepened landscape. The results provide constraints for the ongoing development of the geothermal test site.     

Properties of an improved Gabor wavelet transform and its applications to seismic signal processing and interpretation

This paper presents an analytical study of the complete transform of improved Gabor wavelets (IGWs), and discusses its application to the processing and interpretation of seismic signals. The complete Gabor wavelet transform has the following properties. First, unlike the conventional transform, the improved Gabor wavelet transform (IGWT) maps time domain signals to the time-frequency domain instead of the time-scale domain. Second, the IGW’s dominant frequency is fixed, so the transform can perform signal frequency division, where the dominant frequency components of the extracted sub-band signal carry essentially the same information as the corresponding components of the original signal, and the subband signal bandwidth can be regulated effectively by the transform’s resolution factor. Third, a time-frequency filter consisting of an IGWT and its inverse transform can accurately locate target areas in the time-frequency field and perform filtering in a given time-frequency range. The complete IGW transform’s properties are investigated using simulation experiments and test cases, showing positive results for seismic signal processing and interpretation, such as enhancing seismic signal resolution, permitting signal frequency division, and allowing small faults to be identified.     

南方海相地震资料脊波非线性阈值去噪方法

小波分析方法在数据处理中已得到成功广泛的应用,这主要得益于它的局部时频分析能力,但是小波分析对方向的表征能力有限。脊波变换具备优越的方向选择性能,能更好地处理含有线状变化特征的信号。本文针对低信噪比地震记录,尝试研究利用脊波变换方法对其进行处理,提高剖面资料信噪比,突出同相轴信息。在对南方某油田的实际地震资料的处理中,可以发现处理后的地震剖面同相轴品质及连续性有了明显改善,信噪比增强,分辨率相应提高,体现出了该方法相对常规小波分析方法的优越性。     

地震复谱分解技术及其在烃类检测中的应用

谱分解技术在地震解释领域已得到广泛应用,但常用的谱分解方法存在两方面的不足.一是时间分辨率低,难以对薄层进行刻画;二是在烃类检测中多解性强,难以区分流体类型.为了改善该问题,本文提出一种基于地震复谱分解技术的烃类检测方法.复谱分解是指用一个包含多个不同频率Ricker子波的复子波库对地震道进行分解,从而得到时变子波频率和相位信息的过程.借助稀疏反演技术复谱分解可以获得高分辨率的时频能量谱和时频相位谱.本文首先通过拟合算例验证了复谱分解方法刻画薄层的能力以及求取子波频率和相位的准确性.然后利用基于Kelvin-Voigt模型的黏弹波动方程数值模拟对衰减引起子波相位改变的原因进行了分析.最后通过实际资料应用展示了本文方法在储层预测中的高时间分辨率优势,验证了利用子波相位信息识别气藏的有效性.     

小波变换与地震信号特征分析

地震波的瞬时信号,如瞬时振幅、瞬时频率及瞬时相位等,是研究地球介质的重要参数。根据小波定义,对Morlet 小波进行了修正,并对修正后的小波形态进行了深入讨论。理论分析表明,小波变换效果受到整形参数、小波长度、中心频率、频带宽度及小波个数等参数的制约,特别是整形参数与小波中心频率及频带之间关系对小波变换起到决定性作用。在地震波信号的实际处理中,可选取恰当的整形参数,同时采用合适的小波中心频率以避免小波变换对信号产生的遗漏和冗余。文中给出了实际地震记录处理的示例。     

地震资料小波剖面制作系统

对不同的小波变换算法和小波基函数进行了研究，得到了适用于地震资料处理的最佳小波基函数，并用Visual C 语言开发了基于Windows操作平台下的地震资料小波剖面制作系统。利用小波剖面制作系统和最佳小波基函数对煤田实际地震资料进行了处理，取得了令人满意的地质效果。     

小波极大值方法及其在电磁异常信号提取中的应用

小波极大值法作为一种数据挖掘技术已经受到关注,并在地震科学研究领域开始进行应用研究。它能在长时间的观测数据中快速提取出不同时间、不同频率的有关异常信息。文中介绍了如何应用小波极大值法提取电磁场异常信息,即利用连续小波变换计算小波系数,计算各尺度小波系数的极大值,结合表征信号奇异性的Lipschitz指数分析异常的真实性,进而研究极大值在时间分布上的特点或规律,捕捉有关的电磁异常现象。利用该方法对2013年4月20日四川芦山7.0级地震后35d的连续观测的电磁场数据进行了分析,发现存在3次电磁场异常,探讨了这些异常可能与地震活动性之间存在的关系。尽管用这种方法尚不能确定发现的电磁场异常现象与地震有某种特定的关系,但是证明了小波极大值方法在连续观测数据中提取电磁异常现象的有效性。     

多尺度奇异性检测及其在地震相分析中的应用

本文从地震道的奇异属性出发,利用连续小波变换求取地震道的小波变换模极大值曲线,并沿此曲线提取地震道的小波变换系数,称之为小波变换模极大值连线振幅.此属性不仅可以代表信号本身,而且可以最大程度的区别于相邻道,并且具有地震道多尺度的特征,即兼具时频域的特征.由此结合自组织神经网络,我们提出了一种新的地震相分析方法.通过模型合成地震记录实验分析,证明此方法是可行的,且对地质层位的解释误差具有一定的容许度.最后,将此方法应用于了实际资料,取得了良好的效果.     

几种时频分析方法比较

地震信号由于各种原因,往往是一种非线性、非平稳信号,基于平稳信号理论的常规傅立叶变化方法不能刻画任一时刻的频率成分.时频分析能同时保留时间与频率信息,目前已经出现了很多时频分析方法.本文介绍了Hilbert变换、Hilbert-Huang变换、正弦曲线拟合、雷克子波匹配、短时傅立叶变换、小波变换、S变换以及Cohen类这八种方法,并从时间分辨率、频率分辨率,以及对多频率成份信号适应能力等各方面阐述了各种方法的优缺点,对其中的一些方法结合了理论记录进行了试算,进一步阐述了这些方法的长处和不足之处.     

基于Curvelet变换的地震资料信噪分离技术

在地震资料中,噪声干扰严重影响了有效信号的提取,为此必须进行信噪分离处理.本文提出一种基于Curvelet变换和KL变换相结合的软硬阈值折衷处理方法.首先对地震数据进行Curvelet变换,然后对各尺度系数选取适当阈值压制噪声干扰,再利用KL变换提取数据中的相干有效信号,最后重构得到去噪后的记录.经合成记录和实际地震资料处理实验证明,该方法与小波变换法相比较,更能有效进行信噪分离,提高地震剖面信噪比和分辨率.