基于匹配滤波的多次波压制方法研究

常规滤波方法对浅海多次波压制不能取得理想效果.通过改变模型表面边界条件，求解波动方程实现多情景地震数值模拟.利用自由边界条件模拟时获得含海平面强反射多次波地震记录，而利用吸收边界条件时得到理想条件下无多次波地震记录.对比分析多次波对有效地震信号的影响得到海平面强反射多次波改变了有效地震信号的振幅、频率和相位.利用归一化方法计算得到压制多次波滤波器算子，并作用于含海平面强反射多次波地震记录.叠加地震剖面对比分析表明，归一化滤波器算子较好的压制了地震记录中的多次波，提高地震资料分辨率.最后，根据多次波产生条件，给出了利用实际区域简化地质模型的地震数值模拟结果计算归一化滤波器算子的方法，从而利用该方法压制实际地震数据中多次波.     

海上地震资料子波提取鬼波压制技术

海洋地震勘探由于受到海面强反射界面的影响,记录数据中存在鬼波,致使数据频谱中产生陷波效应,限制数据的频带宽度,影响数据的分辨率,干扰地层反射的识别.近年来发展的鬼波压制方法,能够较好的压制地震数据中的鬼波,然而现有鬼波压制技术容易产生延续相位,且计算效率较低.为进一步提高鬼波压制效果和工作效率,本文对海上地震资料特性进行分析,研究认为,海上地震资料中的海底反射信号真实记录了海底有效反射、震源鬼波和检波点鬼波的形态,可以利用提取的海底反射子波对数据进行确定性子波反褶积处理,能够有效的压制震源鬼波和检波点鬼波.模型海上实际数据测试结果表明,该方法具有鬼波压制效果好、计算效率高的优势,处理之后的数据频带得到有效拓宽,低频和高频信息均得到加强.     

斜缆数据频率域高分辨率Radon变换与虚反射消除方法（英文）

检波器虚反射是斜缆地震数据采集的一种主要干扰波。检波器虚反射与一次波形成的陷波点随缆深而变化,引起频率成份的缺失,严重影响了地震资料处理与成像效果。研究了一种适用于斜缆地震数据的频率域高分辨率Radon变换方法,拟合出地震记录中的虚反射,将其从原始记录中减去实现了虚反射的消除。通过高分辨率线性Radon变换的基本原理分析,结合斜缆数据采集中检波器虚反射与一次波的传播特性,得到了高保真的频率域斜缆地震数据Radon正变换的表达式,根据虚反射传播路径建立了虚反射Radon反变换公式。将该方法应用于模型数据和实际资料,准确地拟合了斜缆数据中的虚反射。利用商业软件的匹配相减模块,从原始数据中减去检波器虚反射,有效地消除了虚反射对一次波的影响,陷频点得到了补偿,拓宽了地震资料的有效频带宽度。     

针对海洋水层反射的处理方法研究

在海洋地震勘探过程中,逐步发展到可以利用反射地震法研究海洋水体运动现象及海水温盐结构,而处理好水体反射信号则是地震海洋学研究的关键.目前地震海洋学正处在起步阶段,鲜有专门针对水层反射的处理方法研究,本文根据水体反射特征,形成了专门针对水体反射的处理技术.首先,与海底地层反射不同,因水介质间差异较小,水层反射信号相对较弱,常规地震处理技术直接应用到水层反射难以取得预期处理效果.针对这一特点,本文提出了水层弱信号保护技术,通过有效分离水层反射信号达到保真效果;其次,常规海洋地震勘探中使用的空气枪震源位于水下一定深度,激发过程中产生强烈的气泡效应,对水层有效弱信号干扰极强,本文在单子波气泡效应压制的基础上,利用分段提取多子波的方式,对气泡效应进行分段压制,避免因子波发生变化影响处理结果;针对水层噪声强、信噪比低的特点,利用高精度LIFT技术去噪得到高品质道集;最后,利用鬼波压制技术消除鬼波调谐效应,提高地震资料的分辨率.在这些处理技术应用的基础上,本文总结了一套针对水层弱反射的处理流程,并且在海洋地震资料水体反射处理中取得了较好的应用效果.     

零相位化和非线性叠加对提取气枪震源地震信号波形的影响研究

使用零相位化处理和非线性叠加方法提取低信噪比记录中的有效信号,通过定量评估结果波形的走时和振幅等信息的精准程度,探究此处理流程是否可提高提取气枪震源有效信号波形的准确性。对合成波形和云南宾川主动源实验中实际资料数据进行零相位化处理,选用相似性加权、时间域相位加权、时频域相位加权、改进的时频域相位加权4种非线性叠加方法提取有效信号。结果表明,基于上述处理方法可有效提高提取波形的准确性:(1)零相位处理可以提高波形数据的分辨率,使有效信号到时点变为波形峰值点,有利于在非线性叠加后拾取出准确的到时位置;(2)零相位化数据的非线性叠加结果卷积震源子波可基本恢复地震信号波形记录,可降低非线性叠加对有效信息的损失;(3)使用时间域相位加权叠加和相似性加权叠加方法可获得较好结果,但可能会压制低信噪比小振幅信号;基于时频域的相位加权类叠加方法对有效波形成分影响较大,但对小振幅信号保幅较好。     

基于非稳态反演的气枪阵列子波方向性反褶积（英文）

由于气枪阵列所激发的子波具有能量强,气泡比高等优点,因此,海上地震勘探大多采用气枪阵列进行激发。但是气枪阵列具有一定的长度和宽度,加之海水虚反射的影响;致使气枪阵列子波具有明显的方向性效应,破坏了地震子波一致性,改变了反射振幅随入射角和方位角的函数关系。针对这一问题,本文提出了一种基于非稳态反演的方向性反褶积方法。该方法首先根据气枪阵列的空间配置和近场子波计算与方位角和出射角有关的远场子波。然后,基于速度模型计算不同时间地震反射在震源位置的出射角,构建方向性滤波算子。最后,采用非稳态反演方法将不同方向的地震子波整形为阵列正下方的远场子波,实现气枪阵列子波方向性反褶积处理。     

地表一致性反褶积在地震勘探中的应用及效果

地震资料的反褶积处理是通过改造地震激发子波,进而消除地震激发子波在传播过程中所受的虚反射、层间多次反射和大地滤波等影响的一种地震勘探资料处理方法.反褶积的方法很多,如:脉冲反褶积、预测反褶积、地表一致性反褶积.它们之间主要区别之一在于对地震子波的假设和估计地震子波的方法.所以在处理过程中应根据不同的区域资料特征采取不同的反褶积方法.本文以河南省某煤预查区地震勘探为实例,着重总结和比较地表一致性反褶积技术在地震资料处理中的应用效果.应用研究表明,适当选择时窗和自相关步长进行自相关分析,地表一致性反褶积能够展宽频谱,压缩地震子波,并能校正地震信号的相位谱,输出零相位子波,可以较大程度地提高地震资料的分辨率,提高勘探能力.     

基于稀疏反演三维表面多次波压制方法

三维表面多次波压制是海洋地震资料预处理中的重要研究课题,基于波动理论的三维表面多次波压制方法(3DSRME)是数据驱动的方法,理论上来说,可有效压制复杂构造地震数据表面多次波.但该方法因对原始地震数据采集要求高而很难在实际资料处理中广泛应用.本文基于贡献道集的概念,将稀疏反演方法引入到表面多次波压制中,应用稀疏反演代替横测线积分求和,无需对横测线进行大规模重建,进而完成三维表面多次波预测,这样可有效解决实际三维地震数据横测线方向稀疏的问题.基于纵测线多次波积分道集为抛物线的假设,为保证预测后三维表面多次波和全三维数据预测的多次波在运动学和动力学特征上基本一致,文中对预测数据实施基于稳相原理的相位校正.理论模型和实际数据的测试结果表明,本文基于稀疏反演三维表面多次波压制方法可在横测线稀疏的情况下,有效压制三维复杂介质地震资料中的表面多次波,从而更好地提高海洋地震资料的信噪比,为高分辨率地震成像提供可靠的预处理数据保障.     

基于波动方程的上下缆地震数据鬼波压制方法研究

本文发展基于波动方程的上下缆鬼波压制方法,推导了上下缆地震波场频率波数域波动方程延拓合并公式.基于Fourier变换的波场解析延拓确保上下缆资料振幅相位的一致性,消除了长拖缆远偏移距信号的计算误差,同时具有较高的计算效率;上下缆地震波场的波动方程法合并有效解偶鬼波干涉,实现综合利用上下缆地震数据压制鬼波.理论模型数据和实际采集地震数据的测试表明了方法的有效性.     

最小二乘反演迭代算法在压制海上变深度缆采集数据虚反射中的应用

海水面的虚反射(鬼波)引起海上拖缆采集数据陷波,导致地震记录频带变窄,而近年发展的变深度缆采集技术,具有多样的陷波特征,通过专门的去虚反射处理方法可获得宽频数据.本文基于已有研究成果,将最小二乘反演迭代压制虚反射算法应用于某海上变深度缆宽频处理.基于频率波数域镜像记录生成方法获得镜像炮集记录,并采用最小二乘解从变深度缆原始和镜像炮集记录中提取上行波.针对镜像炮集记录生成受初始速度模型精度的影响,使得某深度缆接收的上行波和下行波之间的实际延迟时间存在误差,采用最小二乘反演迭代算法最优化计算下行波与上行波之间的平均延迟时间和上行波记录,并采用时空数据窗口滑动克服延迟时间随炮检距和目的层深度变化问题.合成数据及某海上实际变深度缆数据处理测试结果表明,该方法能较好地压制变深度缆由海水面产生的虚反射,能达到拓宽地震记录频带目的.     

基于相移和相位滤波的面波压制方法（英文）

三维地震空间采样间隔偏大造成面波往往存在假频,给面波压制方法带来困难。本文提出对地震记录进行线性相移处理,解决假频面波与有效信号FK_XK_Y域混叠的问题;通过相位滤波和FK_XK_Y滤波逐次衰减面波能量,对存在空间假频的面波能量具有较好的压制效果。理论模型数据和实际数据处理表明:基于相移和相位滤波的面波压制方法能够消除面波及其假频能量,同时保护了有效信号低频能量。     

两种斜缆采集正演模拟及虚反射压制效果分析

斜缆采集是近些年发展起来的海上采集技术,主要为了压制虚反射,获得高品质的宽频地震资料。线形斜缆和弧形斜缆是目前最常用的斜缆类型,能够获取较多的高低频信息。针对这两种斜缆采集方式,通过对比不同采集参数的地震记录及其消除虚反射后的数据,发现弧形斜缆采集观测系统明显优于线形斜缆,不仅在波场模拟中表现出较好的特征,而且在虚反射消除的过程中,引入了较小的噪声,能够获得较高信噪比的地震资料。分析模型测试的结果,证明海上地震勘探中更适合采用弧形斜缆。      

三峡地区上地壳结构的远震虚震源反射地震成像

远震虚震源反射成像方法利用远震初至波在台网之下地表与地下界面间形成的反射波(PPdp震相)波形资料进行台网地区地震反射结构研究.此方法先用台网各台站的平均初至波形求取震源信号,再用该震源信号与各道地震记录作反褶积从而取得反射剖面.本文介绍了远震虚震源反射成像的基本原理和实现步骤,并以三峡地区的观测资料为例,得到三峡库首区上地壳的反射地震剖面.成像剖面中解释出的四川盆地和秭归盆地的底界面位置和形态与地表地质观测和大地构造背景吻合.为验证虚震源成像的能力,本文使用弹性波正演模拟合成地震数据,经过处理实际资料一样的步骤获得虚震源成像结果.正演模拟表明,叠加多个远震的反射地震剖面可以有效地改善成像的信噪比和连续性;虚震源成像需要选择特定的震源频率范围,以减轻高频噪音以及低频造成的成像问题.在研究上地壳结构时,建议在不适合主动源采集和缺乏低频信号的地区尝试远震虚震源方法.     

保幅低频面波压制方法与应用

面波是陆地地震勘探中的一种强能量规则干扰,面波的存在对地震数据成像有很大影响,因此需要对面波予以压制.常规面波压制方法只考虑面波的强能量特性,很容易损伤面波频带内的有效信号,难以满足地震资料保幅处理的要求.在传统方法的基础上,本文提出低频弱信号保护的面波压制方法,该方法在有效地消除面波干扰的同时,最大程度的减少了低频有效信息的损失,提高地震资料的信噪比和保幅性,松辽盆地北部西部斜坡地区实际地震资料的处理表明,该方法是一种有效的相对保幅的面波压制方法,可为岩性油气藏勘探提供重要的基础数据,具有很强的实用性.     

井约束非稳态相位校正方法

在地震勘探资料处理中,子波的零相位化有助于提高地震资料的分辨率、改善叠加剖面的质量.常规的相位校正方法是利用测井合成记录对井旁地震记录进行相位估计,然后对整条剖面进行常相位校正,该方法没有考虑地震子波相位的非稳态性(相位随时间和空间变化).虽然通过局部相似度方法利用最大方差模准则或包络最大相似度准则可以估计出随时间和空间变化的相位属性,但是由于零相位判别准则本身具有一定的局限性,因此精度有限.针对这一问题,本文在局部地震属性和局部平面波模型下,提出了一种井约束的非稳态相位校正方法,该方法不仅考虑了子波相位的非稳态性,而且充分利用了测井合成地震记录进行相位校正精度高的优点.理论模型和实际资料处理表明,本文方法可以有效实现信号的零相位化,有利于改善叠加效果,提高资料的分辨率.     

井约束非稳态相位校正方法

在地震勘探资料处理中,子波的零相位化有助于提高地震资料的分辨率、改善叠加剖面的质量.常规的相位校正方法是利用测井合成记录对井旁地震记录进行相位估计,然后对整条剖面进行常相位校正,该方法没有考虑地震子波相位的非稳态性（相位随时间和空间变化）.虽然通过局部相似度方法利用最大方差模准则或包络最大相似度准则可以估计出随时间和空间变化的相位属性,但是由于零相位判别准则本身具有一定的局限性,因此精度有限.针对这一问题,本文在局部地震属性和局部平面波模型下,提出了一种井约束的非稳态相位校正方法,该方法不仅考虑了子波相位的非稳态性,而且充分利用了测井合成地震记录进行相位校正精度高的优点.理论模型和实际资料处理表明,本文方法可以有效实现信号的零相位化,有利于改善叠加效果,提高资料的分辨率.     

基于自适应加权超虚干涉法的地震面波压制研究

面波是陆地地震勘探数据的主要噪声,掩盖了地震记录中的有效波信号.常用的面波压制方法根据频率或视速度的差异将面波从有效波信号中分离出来并进行压制,但当差异不很明显时,难以取得较好的压制效果.鉴于目前基于地震干涉的方法只能得到检波点间的面波,文章提出使用数据驱动的超虚干涉法预测面波,该方法可以直接得到炮检点间面波,不要求检波点附近存在真实炮点用于实现面波的自适应相减.针对非均匀近地表结构产生的强频散面波,发展了自适应加权的超虚干涉法(AWSVI),提高了对频散面波的预测精度.合成数据实例验证了AWSVI方法预测强频散面波的有效性和对复杂地表情况的适用性.AWSVI方法应用在中国东部地区的实际陆地地震资料,相比常规的面波压制方法,更好地压制了残余面波.     

自适应虚同相轴方法压制地震层间多次波

地震数据中发育的层间多次波是影响速度分析和偏移成像的精度和可靠性的关键.通常情况下,层间多次波的动校正量、叠加速度和频率与一次波并无明显差异,从而对识别、预测和压制多次波带来了极大挑战.传统虚同相轴方法基于物理图像和定性公式,其预测的层间多次波振幅和相位精度难以满足实际需求,造成了其对匹配算法的过度依赖.本文针对传统虚同相轴方法的理论缺陷和计算精度问题,通过理论推导得到了新的自适应虚同相轴方法.相比于传统方法,自适应虚同相轴方法能够显著提高压制多次波能力,同时减少对匹配算法的依赖.本文给出了自适应虚同相轴方法的推导过程,并运用一维和二维模型算例验证了方法相较于传统虚同相轴方法的多次波预测精度优势.通过在PLUTO模型和实际陆地地震数据上的应用实例,证明了本文新研究的自适应虚同相轴方法对去除层间多次波,恢复并突出目标储层同相轴,提高地震成像分辨率的显著作用.     

地震子波处理的二步法反褶积方法研究

针对玛湖斜坡区三块三维地震资料和赛汉塔拉凹陷二块三维地震资料连片处理中的特点，结合地质任务和处理目标要求，提出了地震数据连片处理中的地震子波处理的方法.该方法主要体现了两次反褶积，一次是采用地表一致性反褶积，将不同震源的频带拓宽到一个标准上；再一次采用相位校正反褶积，将不同震源的数据校正到相同相位上.为了保证提取的相位校正反褶积算子稳定，采用叠后地震道提取（主要考虑到叠后地震道信噪比高，算子稳定性强），然后将该算子应用到叠前地震道，进行相位校正.     

基于矢量预测的SIMO系统混合相位地震子波提取方法研究

针对高阶统计量混合相位地震子波提取方法的局限性, 提出一种基于矢量预测的单输入多输出系统(SIMO)的混合相位地震子波提取方法. 该方法利用二阶循环平稳统计量包含的系统相位信息, 将CMP道集视为一个单输入多输出系统的输出, 利用道集中相邻两道或多道数据通过矢量预测来构建反子波计算的方程式, 进一步进行混合相位子波提取. 利用提取出的子波相位信息对CMP道集进行纯相位滤波, 能够替代相位校正技术, 并且利用获取的反褶积算子对CMP道集进行反褶积处理, 使提高分辨率后的不同道子波振幅、 频率、 波形相一致, 提高叠加的质量. 模型试算和实际资料处理结果表明, 文中方法适用于任意相位的子波提取及反褶积处理, 且处理精度较高, 具有较高的实际应用价值.