基于改进的广义S变换的低频阴影检测

Goloshubin G M,Korneev V A.Seismic low-frequency effects from fluid saturated reservoir[J].70th Annual Meetmg,Society of Exploration Geophvsicists.Expanded Abstracts,2000.1671～1674.

Korneev V A,Goloshubin G M,Dalev T M,et al.Seismic low-frequency effects in monitoring fluid-saturated reservoirs[J].Geophysics,2004,69(2):522～532.

Stockwell R G,Mansinha L,Lowe R P.Localization of the complex spectrum:the S transform[J].IEEE Transactions on Signal Processing,1996,44(4):998～1001.

高静怀,陈文超,李幼铭,等.广义S变换与薄互层地震响应分析[J].地球物理学报,2003,46(4):526～532.Gao J H,Chen W C,Li YM,et al.Generalized S transform and seismic response analysis of thin interbeds[J].Chinese J.Geophys.(in Chinese),2003,46(4):526～532.

高静怀,汪文秉,朱光明,等.地震资料处理中小波函数的选取研究[J].地球物理学报,1996,39(3):392～400.Gao J H,Wang W B,Zhu G M,et al.On the choice of wavelet functions for seismic data processing[J].Chinese J.Geophys.,1996,39(3):392～400.

陈学华,贺振华,黄德济,等.时频域油气储层低频阴影检测[J].地球物理学报,2009,52(1):215～221.Chen X H,He Z H,Huang D J,et al.Low frequency shadow detection of gas reservoirs in time-frequency domain[J].Chinese J.Geophys.(in Chinese),2009,52(1):215～221.

齐春燕,李彦鹏,彭继新,等.一种改进的广义S变换[J].石油地球物理勘探,2010,45(2):215～218.Qi C Y,Li Y P,Peng J X,et al.An improved generalized S-transform[J].OGP,2010,45(2):215～218.

张固澜,熊晓军,容娇君,等.基于改进的广义S变换的吸收衰减补偿[J].石油地球物理勘探,2010,45(4):512～515.Zhang G L,Xiong X J,Rong J J,et al.Stratum absorption/attenuation compensation based on improved generalized S-transform[J].OGP,2010,45(4):512～515.

Liu Y.Seismic"low frequency shadows"for gas sand reflection[J].68th Annual meeting,Soceity of Processing (in Chinese),2008,24(1):28～31.

朱光明著.垂直地震剖面法[M].北京:石油工业出版社,1988.Zhu G M.Vertical Seismic Profiling[M].Beijing:Petroleum Industry Press,1988.

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改进的完备经验模态分解和广义S变换相结合的地震信号衰减分析

改进的完备经验模态分解(ICEEMD)是完备经验模态分解(CEEMD)算法的一种最新扩展,其有效解决了CEEMD在信号分解中产生的残留噪声和模态混叠等问题.除此以外,ICEEMD还能更好地检测出含气层的弱信号.而广义S变换在地震信号中具有较高的时频聚焦性,可以清楚地提取地震信号的特征信息.综合以上优点,本文提出了一种ICEEMD与广义S变换相结合的方法,在南海某工区进行地震属性分析,从而检测该地区的含油气情况.具体步骤为:(1)采用ICEEMD方法对地震数据进行分解,选取相关系数最大的特征子信号IMF进行重构,合成一个能体现地震数据细节信息的特征剖面;(2)对该特征剖面进行广义S变换,进而计算其衰减属性;(3)分析衰减梯度属性,结合测井资料进行含油气检测.对南海某工区的结果表明,本文提出的方法可以清楚地刻画储层的强振幅异常特征,给出的含油气解释结果与已知的含气测试结果相吻合.     

基于褶积原理和改进广义S变换的震动波衰减补偿试验研究

为了恢复震动波能量在传播过程中产生的衰减损耗,提出基于褶积原理求取品质因子Q的方法与改进广义S变换相结合的反Q滤波法。通过震动波衰减补偿模型试验,对试验数据进行改进广义S变换的时频特性分析,得出了信号的能量分布情况以及时间频率对应关系;采用基于褶积原理求取品质因子的方法,得到时变Q值;对试验数据进行反Q滤波处理,使震动波能量得到了补偿。结果表明本文提出的反Q滤波法提高了对震动波能量衰减补偿的效果,拓宽了地震资料的频带,提高了地震资料分辨率,有利于进行高分辨率地震勘探、深部信号增强和油气藏预测工作的开展。     

基于广义S变换研究地震地层特征

将S变换引入到地震地层研究中,用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换,用于地震数据频谱分解和提取地震旋回特征.为此,首先研究了S变换的性质及其与短时Fourier变换、连续小波变换的比较,进一步给出广义S变换的特点,说明其如何获得更高分辨率.同时,对前述方法进行数值实现,模型数据试算结果表明算法的正确和有效性.在上述工作基础上,本文首次提出用广义S变换进行地震频谱分解和研究地震旋回,给出实现策略及2D实际地震数据试算结果,证明方法的有效性,为进一步实用化奠定理论和方法基础.     

广义S变换与薄互层地震响应分析

Stockwell等人提出的S变换虽然与Fourier谱能保持直接联系，然而，由于S变换中的基本小波不适用于地震资料处理. 为此本文采用两个步骤对S变换加以推广，得到两种新变换（统称为广义S变换）. 首先， 用带有4个待定参数的调幅简谐波来代替S变换中的基本小波,定义广义S变换1，给出对应的逆变换；然后，以第一步中的基本小波的线性组合为新的基本小波，定义广义S变换2，并构造其逆变换公式. 最后，分别使用S变换及广义S变换对几种典型的薄互层模型进行分析计算. 结果表明，后者比前者有更强的探测能力， 后者可准确地确定厚度为1/8波长的薄互层中波阻抗界面位置，但前者却不能. 文中还用实际资料处理的结果，证明了广义S变换方法的有效性.     

基于广义S变换的地震与爆炸识别

为了进一步增强区域台网针对天然地震与人工爆炸事件的识别能力,本文利用广义S变换方法,围绕河北省三河采石场爆破以及周边发生的天然地震波形记录展开研究,总结了地震与爆炸在时频谱中的差异性。研究表明,受震源机制影响,天然地震时频谱图的频带范围更宽广,能量团分布也较人工爆炸更为复杂。为了消除震中距的影响,本文将求解的时频谱保存为规格相等的灰度图像,通过滑动窗口计算图像的灰度一致性得到新的识别判据?谱图二阶矩。对三河地区已知地震和爆炸事件的测试表明,谱图二阶矩对单台波形记录的识别率可达91%,多台求取平均值之后的识别率超过98%,因此该判据具有良好的应用前景。      

基于广义S变换、经验模态分解叠前去噪方法的比较

高频噪声压制是高分辨率地震数据处理中的关键性问题.基于广义S变换、经验模态分解的时频域地震去噪技术具有时变、分频和高保真特性,可有效处理非平稳地震信号,但二者在去噪原理、去噪效果、保真度、计算效率等方面尚存差异.对比分析表明:两种算法在提高地震信号信噪比的同时,可保持地震信号的保真度,保护陡倾角反射界面能量;基于广义S...     

广义S变换在背景噪声数据处理中的应用

广义S变换解决了标准S变换中基本小波形态固定的缺陷,在分析非平稳信号时能更好地刻画其时频特性。编写广义S变换的计算程序,并用它对地震背景噪声数据进行去噪处理。结果显示:广义S变换处理过的数据信噪比大大提高,可以为数据反演提供更精确的数据。     

广义S变换地震信号时频分析

广义S变换继承和发展了S变换的优点,其引入了λ、p两个参数,对S变换中固定的基本小波进行了推广和扩展,使得其时窗更灵活多变,在一定程度上提高了非平稳信号分析处理的时频分辨率。通过线性调频信号模拟测试对比,证实了广义S变换的信号聚焦能力明显优于S变换,能够更好地刻画信号的局部特性。最后,以某区二维单炮地震数据为例进行了地震信号的广义S变换时频分析,取得了良好效果。     

广义S变换及其在大地电磁测深数据处理中的应用

广义S变换是一种优于短时窗傅立叶变换和小波变换的时频分析方法,利用广义S变换能够准确定位大地电磁资料中存在的噪声,通过定义时频窗对噪声进行滤除,从而明显提高阻抗视电阻率与相位的估算质量.本文基于S变换和大地电磁测深资料处理的基本原理,研究了基于广义S变换的大地电磁测深资料的处理流程和方法.对理论模拟信号及实测大地电磁场时间序列数据的处理,证实了方法的有效性.     

多方向正交多项式变换压制多次波

提出一种基于Radon 变换和正交多项式变换的多方向正交多项式变换压制多次波方法.抛物Radon变换对不同曲率方向的同相轴叠加,根据速度差异区分一次波和多次波,但Radon反变换会损伤振幅特性,不利于AVO分析.多方向正交多项式变换在Radon变换(某一曲率方向的零阶特性)的基础上,利用正交多项式变换进一步分析同相轴的高阶多项式分布特性,用正交多项式谱表征同相轴AVO特性;根据一次波和多次波速度差异和同相轴能量分布特征实现多次波压制.该方法的优点是仅用一个曲率参数就可描述同相轴剩余时差参数,提高了一次波和多次波的剩余时差分辨率.实验结果表明,该方法可以有效压制多次波并保留一次波AVO特性.     

基于保幅拉东变换的多次波衰减

为在去除多次波时有效保护地震一次反射波数据的AVO现象,给后续反演、解释提供准确的地震数据,本文提出了一种基于保幅拉东变换的多次波衰减方法,该方法是对常规抛物拉东变换的修改,把常规的稀疏拉东变换在拉东域分成两部分：一部分用于模拟零偏移距处的反射波能量,增加的另一部分用于模拟反射波振幅的AVO特性.该方法不仅考虑了反射波同相轴的形状,还考虑了反射波同相轴振幅幅度的变化,从而可把反射波信息进行有效转换,进而有利于多次波的消除,更好地恢复有效波的能量.在把地震数据由时间域转换到拉东域时,本文采用了IRLS算法实现保幅拉东算子的反演.模型数据和实际地震道集的试算分析表明,与常规拉东变换相比,保幅拉东变换在去除多次波的同时可有效保护一次反射波的AVO现象.     

基于同步挤压小波变换的烃类识别技术

利用频谱分解得到的频率能量数据体进行属性提取,是烃类检测的常用手段之一.同步挤压小波变换能够提供高分辨率的时频谱,具有较好的应用潜力.本文以同步挤压小波变换为基础,提出了一套烃类检测方法,包括低频阴影检测、流体流动性估计以及高频能量衰减等,通过自适应选取优势频段,实现了多属性联合高精度刻画烃类的分布范围.实际资料处理结果与现有钻井情况吻合,具有较好的实用性,实现了对储层位置的高精度描述,对指导油气田开发具有重要的理论意义和实用价值.     

基于小波变换的吸收衰减技术在塔河油田储层预测中的应用研究

塔河油田碳酸盐岩储集层埋藏较深,一般都在5000m以下,储集层主要为碳酸盐岩裂缝和溶蚀缝洞系统,纵横向非均质性强,储集层横向预测困难.本文介绍了小波变换的基本理论,利用小波变换的局部化分析特征引入吸收衰减分析技术中,根据塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层情况设计了接近实际深度的理论模型,并对模型正演结果进行了吸收衰减分析,验证了其可行性,最后对塔河油田实际数据进行处理,含油气性预测结果跟实际钻井非常吻合,证实了方法的有效性.     

Ground roll attenuation using a time-frequency dependent polarization filter based on the S transform

The ground roll and body wave usually show significant differences in arrival time, frequency content, and polarization characteristics, and conventional polarization filters that operate in either the time or frequency domain cannot consider all these elements. Therefore, we have developed a time-frequency dependent polarization filter based on the S transform to attenuate the ground roll in seismic records. Our approach adopts the complex coefficients of the S transform of the multi-component seismic data to estimate the local polarization attributes and utilizes the estimated attributes to construct the filter function. In this study, we select the S transform to design this polarization filter because its scalable window length can ensure the same number of cycles of a Fourier sinusoid, thereby rendering more precise estimation of local polarization attributes. The results of applying our approach in synthetic and real data examples demonstrate that the proposed polarization filter can effectively attenuate the ground roll and successfully preserve the body wave.     

一种改进的重力梯度全张量数据的边界识别方法

边界识别是重力资料解释中的一项重要任务.随着重力梯度测量技术的迅速发展,重力梯度张量数据在边界识别中的应用越来越广泛.本文重点研究了随着深度的增加,边界识别能力下降,正负异常中出现假边缘的问题.另外,有些边缘检测方法对走向不同的地质体识别能力有所差异.本文对基于重力梯度张量的水平方向Theta法进行改进,通过选择合适的...     

基于频域衰减的时域全波形反演

时域全波形反演由于采用了全频段信息,因此在迭代过程中不同波长的信息不能由低到高的逐步重建,极易陷入局部极小值.本文通过分频段的方式,对地震数据做正反傅里叶变换,利用频域指数衰减的方法逐级分离出地震数据中的高频成分,在时域上实现由低频向高频的波形反演,从而降低了反演的非线性,使不同波长的信息得到稳步恢复.同时,在高频成分衰减的过程中,后至波的能量也被削弱,由此也降低了深层反射在初始反演过程中的干扰.整个反演仅增加对数据做正反傅里叶变换过程,相较于混合域反演,无需提取全部波场的相应频率成分.在计算效率方面,利用GPU进行加速,并采用CUDA自带函数库中cufft来提高计算效率.通过对Marmousi模型测试,验证了所述方法的有效性.     

基于正交多项式变换的CMP动校正道集随机噪声压制

本文提出了一种新的基于正交多项式变换来压制动校正后CMP道集上随机噪声的方法,将地震资料经过正交多项式变换,建立正交多项式系数谱,该谱描述了地震资料在正交多项式域的能量分布,可以较好地分离有效波和随机噪声,相对于固定阶次的基于正交多项式变换压制噪声的方法,所提出的方法根据能量随阶次变化的规律,自适应确定表达有效信号的正交多项式阶次,既提高了信号和噪声的分离效果,又有效地保护了地震信号中的AVO信息,对人工合成数据和实际资料的处理结果表明了所提出方法的有效性.     

带有低通滤波的广义S变换在探地雷达层位识别中的应用

同其它分析时变信号的方法相比,S变换具有独特的优点.但是S变换的时窗函数形式固定,限制了其在信号分析和处理中的应用.针对这一问题,本文对S变换进行了改进和推广,在S变换的时窗函数中引入调节参数,同时将低通滤波函数融入其中,提出了一种广义S变换.通过调节参数大小来调节广义S变换的时间分辨率和频率分辨率,从而使该变换具有很强的适用性.本文使用该变换对实测探地雷达数据进行了层位识别研究,取得了较好的效果.     

瞬时频域衰减属性及其在碳酸盐岩裂缝检测中的应用

基于AVO梯度、走时及速度的纵波方位角裂缝检测已有较多研究和应用.由于裂缝及所含流体的综合作用,碳酸岩裂缝性储层的地震响应具有高频衰减、频带低移及方位各向异性的特点,因此应用衰减属性进行裂缝预测具有重要价值.基于小波变换计算的瞬时频域振幅谱及以此为基础提取的衰减属性,由于在时域和频域都有较好的分辨率能力,能够准确地刻画出碳酸岩裂缝性储层的非均质性.结合三维地震纵波数据的分方位角处理和分析技术,可以由方位衰减属性估算裂缝相对密度.对Z区下古生界潜山碳酸岩储层进行的裂缝预测表明,由衰减梯度和85%能量比频率两种属性导出的裂缝发育密度具有很好的相关性,且与实际情况符合.