陆上地震数据多次波压制策略

在陆上地震勘探中,多次波反射与其他干扰波一样,干扰了有效波反射信号并降低了资料的信噪比。根据陆上地震数据中多次波与一次波所表现的不同特点,提出利用动校正叠加技术和频率-波数(f-k)滤波方法相结合的策略以压制地震数据中的多次波。使用一次波速度的动校正叠加技术可以衰减地震数据中的一部分多次波能量;根据叠加剖面确定包含剩余多次波的CMP范围,将f-k滤波方法应用于这些CMP道集上进一步压制多次波。模型试算和实际数据处理结果表明,所提出的多次波压制策略,不仅能有效地衰减多次波能量,而且在处理过程中可以减少对有效波信号的伤害。     

三维稀疏反演多次波预测及曲波域匹配相减技术

传统的自由表面多次波压制(SRME)方法研究是基于二维假设的,这种算法对多次波贡献考虑过于局限,难以应对复杂地质构造的情况。3DSRME算法过于笨拙,对数据要求过于苛刻,很难有效推广和应用。三维稀疏反演多次波预测方法利用柯西概率密度函数,将垂直测线方向上稀疏的多次波能量贡献道集转换到模型空间,有效重构同相轴能量顶点——菲涅尔带,从而有效拾取多次波能量,准确预测多次波。采用曲波域匹配相减技术对多次波进行去除,相较于传统的最小平方匹配相减方法,Curvelet域具有多方向、多尺度的特性,能够更有效地压制多次波。建立三维倾斜层状速度模型,对模拟三维地震数据进行试算,并与常规2D SRME的处理结果进行对比,验证了本文所述方法的有效性。     

基于L_1范数的多次波自适应减方法及应用分析

多次波问题在地震勘探中普遍存在。自由表面相关多次波压制(SRME)方法是目前多次波压制方法的主流,使用该方法的重要步骤之一是将由反馈迭代法预测得到的地震多次波经匹配后从原始数据中减去。基于L2范数的多次波自适应减方法有其适用范围,仅在某些情况下才有好的处理结果。这里基于迭代重加权最小二乘法(IRLS算法)的混合L1/L2范数来近似L1范数解,同时结合模型数据和实际数据进行多次波压制处理,并与基于L2范数的自适应减方法进行对比分析。结果显示,本方法不仅有效压制了多次波,而且还相对更好地保持了有效波的能量,这表明本方法可以在不同情况下实现更为普遍的多次波压制。     

串联SRME在涠西南地区多次波衰减中的应用

在浅水区域的海洋地震勘探中,海底与水面波阻抗差异较大,形成了大量的短周期海底多次波（鸣震）及微屈多次波,严重影响了地震资料的真实性与可靠性,此类多次波一般采用自由地表相关多次波压制（SRME）;涠西南某工区由于基底较浅且与老地层波阻抗差异较大,所以除海面与海底外存在第三个多次波源,尤其在基底处产生的海底微屈多次波,离基底较近,很容易被误认为是基底,此类多次波采用传统的SRME方法无法有效压制,笔者采用基于波动方程模型与褶积模型串联SRME对其进行压制,实际资料处理结果显示该方法对多次波压制效果较为明显。     

基于地震信号相似性的S变换域多次波压制技术

多次波压制是海洋地震数据处理的关键,如何保护一次反射波的同时高效准确地识别并压制多次波是地震资料处理的重点。笔者在共中心点(CMP)叠加压制多次波方法的基础上,基于CMP道集地震信号与叠加道地震信号的相似性特征在S变换域进行多次波压制。首先,利用多次波速度动校正并对CMP道集数据减去叠加道数据完成第一次多次波减除,此时,波场中残余的多次波以随机噪声的形式存在;然后,对减除多次波的地震波场应用一次波速度动校正,并以一次波速度叠加道为初始模型对CMP道集S变换谱进行相似性滤波完成第二次残余多次波去除。针对理论数据和实际数据进行了有效性测试,结果表明本文所提方法能够较好地压制多次波,提高反射波的成像精度。     

F-K变换与预测反褶积压制多次波效果对比

多次波压制是地震资料处理中一个重要步骤。根据多次波发生下行反射的位置,可以把多次波分为两类:自由界面多次波和层间多次波。不同的多次波有着不同特性,一种压制多次波的方法往往只能针对特定的某一种多次波进行压制。F-K域压制多次波和预测反褶积分别利用了多次波的可分性和周期性这两种具有代表性压制多次波的处理方法。这里首先利用声波时差有限差分的方法对模型进行了正演计算,得到了包含不同类型多次波的地震数据;然后对正演数据分别应用F-K域压制多次波和预测反褶积两种压制多次波技术对自由界面多次波和层间多次波进行处理;最后对比分析了两种方法的处理效果,总结了两种方法的适用条件。F-K域多次波压制手段适用于多次波与一次波时差差异较大的情况,预测反褶积对小炮检距附近严格满足周期性的多次波去除效果较好。     

南海南部深水多次波模拟分析与压制处理

南海南部陆缘构造复杂多变,海底崎岖不平,造成该区多道地震资料多次波十分发育且混杂复杂绕射波。为了识别深层有效反射信息、压制多次波,首先通过正演模拟分析深水条件下多次波的传播规律和特征,然后对复杂理论Pluto模型进行详细处理并试验了几种典型多次波压制方法,寻找到一套有效的多次波压制处理思路:通过表面相关多次波衰减(SRME)法降低多次波能量级别,运用τ-p域预测反褶积压制周期规律的近中道多次波,再在此基础上灵活运用高分辨率抛物线Radon变换对共反射点道集(CRP)进行中远道多次波压制。理论模型和礼乐盆地海区的实际资料处理结果表明,该方法能够较大程度上压制深水资料多次波并增强对深部有效信息的识别。     

频率波数域预测和减去法压制多次波

研究了压制与海面有关的地震勘探多次反射波的两种方法。两种方法均以波动方程为基础。当地震子波已知时，可在频率波数域中通过子波反褶积方法消除与海水表面有关的多次波；在未知子波的情况下，可依据消除后波场能量最小为准则，求出一滤波因子，用它去标定估计的多次波，然后从地震记录中减去预测的多次波，达到压制它们的目的。为了降低维数，x、y的二维空间坐标用柱坐标的径向距离代替，其波数通过汉克尔变换求得。     

基于经验低秩表示的自适应多次波减去方法

多次波压制一直是海洋地震数据处理的研究重点,SRME（surface-related multiple elimination）方法通过多次波预测、自适应减去两个步骤实现多次波压制,具有压制精度高、模型依赖度低等优点,是工业界广泛采用的方法。但是常规减去方法在一次波、多次波交叉位置易出现一次波损伤、多次波残留等现象,进而增加后续地震处理、解释的难度。本文在前人研究的基础上,提出了基于经验低秩表示的自适应多次波减去方法。首先,采用经验低秩表示方法,将地震数据自适应地分解为信噪比高、倾角单一、同相轴相位圆滑的低秩倾角分量,简化地震数据倾角成分的复杂程度,以优化低秩表示过程中局部窗口的参数选择问题;然后,在不同低秩倾角分量中分别采用基于能量最小原则的匹配减去方法,避免匹配过程出现同相轴交叉,并重构各分量,在保证计算效率的前提下提升多次波压制效果。针对理论数据和实际数据进行了有效性测试,本文方法在多次波压制结果和保幅性两方面优于传统方法,并采用抗噪性测试证明了该方法的鲁棒性。     

南极和北极地区在全球变化中的作用研究

多次波问题是海洋地震勘探中最突出的问题之一 ,如何有效地压制多次波是解决问题的关键。多次波数据处理的压制方法和技术分为运动学的滤波方法和动力学的波动方程方法两大类。波动方程方法由于几乎不需要先验信息和具有较好的压制效果 ,已经成为多次波压制方法和技术发展的主要趋势。文章首先对波动方程方法进行了较全面的综述 ;然后 ,对波动方程方法中的反馈迭代反演方法做了深入的讨论 ;最后 ,通过理论模型的正反演计算 ,验证了运用波动方程反馈迭代反演法不需要知道震源函数、地下岩层结构和岩性等先验信息。此方法适用于压制多种类型的多次波 ,具有优异的振幅保真性等独特的优点。     

干涉波场重建衰减OBC层间多次波

由于OBC(ocean bottom cable)数据的采集方式为接收电缆铺设在海底,炮点在海面,常规的层间多次波压制方法不再适用,这给实际数据的处理带来了巨大的困难。本文利用地震波场干涉重建方法,对采集到的OBC数据进行波场重建,得到炮点和检波点都位于海底的虚拟炮集记录,与常规的在地表激发、地表接收的炮集一样,把OBC数据的层间多次波转化成常规的表面相关多次波和层间多次波,再进行预测。将其结果与共聚焦点(CFP)边界算法去除层间多次波的结果进行了对比,体现干涉重建技术在OBC数据层间多次波预测方面的准确性。     

利用多次波和二维匹配滤波的近偏移距数据重构方法

在地震资料采集时,受地表条件、震源等因素的影响,几乎无法采集到近偏移距数据,不利于后续数据的处理。针对这一问题,研究了一种利用多次波和二维匹配滤波的近偏移距数据重构方法。首先给出了由表层多次波构建准一次波的互相关方法;然后在时间-空间滑动窗口内利用准一次波计算二维匹配滤波器,并用该滤波器重构近偏移距数据;最后使用均方根振幅校正方法校正重构数据的振幅。整个数据重构的过程在频率域进行,避免了基于维纳滤波方法求取滤波器的大量计算;同时使用快速傅里叶变换算法,提高了计算效率。与一维匹配滤波的近偏移距重构方法相比,采用二维匹配滤波方法的重构数据在空间上连续性更好。通过对Sigsbee 2B数据的处理及实际资料的测试,验证了该方法的正确性和有效性。     

Attenuation of multiple waves using the continuous wavelet transform (CWT)

This paper describes how the continuous wavelet transform is used to filter multiple waveforms in both time and frequency domains. It is well suited to process the stationary signals, and it shows the signal in both time and frequency scales. This new approach was tested first on synthetic data and then on real data. The results obtained on both cases were good. The method consists of identifying the multiples on which we apply a normal move out using the multiple velocity law. The multiples will be aligned and the primary reflections will not be aligned. This operation allows locating the multiples in the time-scale domain. We compute the continuous wavelet transform (CWT for short) in order to focus on the patterns relative to seismic events. To filter the multiples, we define a zone with frequency and time bounds. These bounds are deduced from the projection of the seismic trace. Then an automatic mask is applied to the pattern to be isolated. Filtering in time–frequency domain is done by keeping only the wavelet coefficients that are outside the mask and assigning zero to the coefficients larger than a threshold amplitude inside the defined zone. The mask shape does not matter, which is not the case in classical filtering, where both the window size and shape play a key role. The mask is defined from three parameters: time, frequency, and the wavelet coefficients. To go back to the time domain, one has to compute the wavelet transform inverse of the trace. This procedure is repeated for all traces. To reset the traces to their initial positions, we apply the dynamic correction inverse with the same velocity law as the multiples. It turns out that the attenuation of multiples by the CWT works fine, in particular, the two identified multiples were quasi eliminated (Fig. 10).     

线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法

为避免时空域地震干涉技术预测层间多次波过程中出现假象干扰,影响地震资料处理。笔者结合线性Radon变换与地震干涉技术,在线性Radon域中利用地震干涉技术预测层间多次波。通过数值模拟验证了线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法的有效性,并将该方法应用到复杂速度模型中。结果表明,线性Radon域地震干涉技术可以有效减少时空域地震干涉技术预测层间多次波存在的假象,压缩数据体积大小,提高计算效率,并能够适用于复杂地质环境。     

基于F-K和Radon变换的多次波衰减方法

多次波干扰是地震勘探中最重要的问题之一,其衰减技术也是地震数据处理的难题之一。本文主要介绍了多次波的形成、分类及其特征,并在ProMax系统上对合成地震记录的多次波进行了压制:首先采用合适的速度对时-空域的地震记录进行NMO校正;然后,分别用F-K变换和Radon变换方法将其变换到F-K域和Radon域,对多次波所占据的主要区域进行充零衰减;最后,通过对应的反变换将其变换到时-空域,从而达到多次波衰减的目的。通过在ProMax系统中的应用表明:不同方法对多次波的衰减效果各有优劣,组合滤波方法能达到更好的效果。     

基于正演分析的高阻抗地层下多次波压制技术

随着勘探程度的不断提高,勘探目标向着浅、深方向发展是我国东部老油田发展方向之一。在泌阳凹陷深凹区由于存在横向展布比较稳定的白云岩沉积,不仅屏蔽了地震信号能量的有效下传,而且造成了多次波的发育,加之深层系地层经强烈压实作用后,砂泥岩的速度、密度接近,没有较强的波阻抗界面,致使深层系地震资料的信噪比极低,极大地影响了构造解释和储层预测。在基于模型的多次波渐近射线法正演模拟结果基础上,搞清多次波的运动学和动力学特征,为多次波压制方法的选择提供依据,并提出相关的配套处理手段,提高深凹区白云岩高阻抗层下深层地震反射质量的处理水平。通过剔除拟合法去除多次波和能量补偿等手段,提高了泌阳凹陷深层系地震资料的信噪比和分辨率,取得了很好的勘探效果。 