一种基于图像学的地震层位自动追踪方法

构造复杂地区地震数据受信噪比低、噪声干扰等影响,层位追踪结果精度不高,为解决该问题,提出了一种适用于低信噪比,同相轴不稳定的基于图像学的地震层位自动追踪方法。该方法首先采用图像学的全变分方法对地震数据进行保护边缘的降噪处理,然后采用基于相似系数的相干图像处理技术对地震剖面进行计算获得相干剖面,同时提取出构造的倾角,接着对同相轴进行自动追踪,程序中采用链式结构存储数据,便于检通过实际数据测试,该方法能有效去除噪声,增强同相轴连续性,提高自动追踪效果。     

可控震源地震勘探的数值模拟

用可控震源激发的线性扫频（Chirp）信号模拟了二维地震勘探,采用相关处理技术把反射Chirp地震信号转化为脉冲地震信号形成了相关地震剖面,把相关地震剖面与脉冲震源产生的合成地震记录剖面进行了对比。相关地震剖面同相轴波形的最大绝对值出现的位置反映了界面的真实位置信息。相关地震剖面比脉冲震源产生的合成地震记录剖面具有更高的分辨率。对震源扫频信号进行适当地锥化处理可以部分地压制相关地震剖面中反射地震信号的旁瓣。     

基于自适应K-SVD的能量泄漏恢复研究

针对现有常规去噪方法手段在参数选择及条件假设的不合理因素,导致去除的噪声剖面中残留部分有效信号(又称能量泄漏)的问题,本文提出了基于自适应K-SVD的能量泄漏恢复方法,实现残存有效信号的回收利用。首先采用小波阈值、f-x域去噪等传统方法处理,获得一个较高品质的样本进行字典的构造,再引入相关系数匹配准则对残差剖面进行稀疏分解,实现随机噪声与残留有效信号的二次分离。试验结果表明,本文算法能较好地兼顾地震信号的去噪与保幅,具有自适应性。     

基于地球物理模型实验的波场特征

采用理论分析和物理模拟相结合的方法对地震剖面中的波场成份进行了综合研究,波动理论研究表明,地震剖面含有多种波场信息成份,组成了一个各种成份各具变化特征的复合波场,这种复合波场含有P波和PS波成份等。在物理模型中,采用了较先进的实验系统,设计了砂泥岩组成的三层地层模型,(20-280-1220)观测系统,采样率为0.25ms。实验得到了三层地层模型的地震剖面,对所获得的地震剖面进行了波场特征分析,实验地震剖面中含有多种波场成份(P波、PS波和面波等)。波场理论研究结果得到物理模型实验的证实,表明地震剖面属复合波场剖面。这种叠后地震剖面可直接用于进行叠后弹性参数反演等以挖掘更多的有效地质信息,提高勘探效果,扩大地震剖面的应用范围。     

不整合面下隐伏逆冲断层反射地震成像模拟研究

针对不整合界面下的逆冲断层进行反射地震勘探的可行性问题,进行了一项波动方程正演模拟数值试验。勘探的地质目标包括断层的断面形态,以及附近几个厚度仅仅为几米的地质透镜体。根据掌握的地质资料建立地震参数模型,用波动方程正演模拟技术模仿地震勘探观测系统的施工方式,滚动放炮合成了38炮地震数据,然后按照生产资料处理流程对这些数据进行处理,最后得到地震波速度模型剖面、地震数据叠加剖面以及偏移剖面等图像成果。试验结果表明,如果采用较高频率的震源信号,反射勘探地震成像方法可以有效地揭示不整合面下隐伏逆冲断层的空间展布形态,辨识地质透镜体存在。研究表明,选用主频为150Hz的高频率震源信号,可以使勘探达到最佳的分辨效果。     

多金属成矿区深地震反射剖面数据处理技术实验研究——以庐枞矿集区为例

针对庐枞多金属矿集区地震资料特点及浅、深多重探测目标,对深地震反射数据进行了处理技术实验研究。在区域长剖面上,为了获得矿集区地壳与上地幔结构的精细图像,解释成矿深部过程,开展了循序渐进的常规处理技术实验和精细处理技术实验。在矿区剖面,为了获得了浅层精细结构,针对变观测系统接收等特点,进一步开展了特殊处理实验。经过区域剖面与矿区剖面的多重处理实验,集成了一套矿集区深地震反射剖面数据处理方法与处理技术流程,为我国进一步的深部探测积累了技术与经验。     

利用人工神经网络方法检测地震剖面同相轴

在地震勘探中,经过各种处理后最终得到用于解释的地震剖面实际上都可以看作是一些图像。这样,就可以从图像处理的观点来看问题,图像的特征有边缘和区域,那么,地震反射同相轴在地震剖面图像上,可以看作是一边缘。人工神经网络是近年来发展起来的一种新技术,它可以进行二维图像的边缘检测,基于这一点,把神经网络边缘检测技术应用到地震剖面上来检测地震反射界面,压制地震剖面上的随机干扰,从而改善地震图像的质量,达到提高地震资料信噪比和分辨率的目的。运用该技术对实际剖面进行了处理,效果很好,证明了方法的可行性和有效性。     

从剖面的视觉效果谈海上地震资料处理

视觉效果是地震资料处理质量的重要评判标准之一，本文从信号处理、聚焦质量和信噪比等三个方面对影响地震资料处理视觉效果的几个侧面进行了探讨。好的信号处理体现在剖面的子波周期数少且旁瓣幅度小，同时频率丰富、频率成分之间能量关系协调。好的聚焦质量相当于获得了地层的特写图像，其关键是合适的成像方法和对应的速度分析质量，文中探讨了速度分析的基本原则。提高信噪比的同时，要保证成像的可靠性，其关键是在噪声衰减过程中把握有效信号和噪声的平衡关系，注重去噪的针对性。     

基于小波包分析的地震资料联合去噪方法研究

在地震记录中,随机噪声严重影响了有效信号的提取,为此必须进行消噪处理。这里首先使用小波包变换对不同频段的信号进行精细分离,有效信号和噪声经小波包分解后,其小波包系数将表现出不同特性,然后根据这种不同特性进行去噪处理,对小波包分析法处理后的剩余地震信号再进行KL(Karhunen-Loeve)变换,提取相关有效信号,最后对提取的有效信号进行中值滤波处理,进一步去除剩余噪声。经合成地震剖面和实际地震剖面处理实验证明,小波包分析、KL变换和中值滤波联合去噪方法,能有效地消除较强的随机噪声,提高地震剖面信噪比和分辨率。     

混合Radon变换地震噪声压制的应用

如何有效地从地震资料中剔除相干噪声一直是地震勘探十分关心的问题,尤其是多次波的压制和消除。笔者采用相似函数压制端点效应和截断效应的混合Radon变换从地震剖面中一次性分离面波等线性噪声,再应用自适应滤波技术在Radon域识别并剔除多次波,并使用双曲Radon反变换计算获得有效反射地震信号。理论模型及实测资料试算结果表明,该方法对多次波压制效果良好,同时,应用混合Radon变换可简化数据中噪声压制处理流程。     

地震方法在城市浅覆盖区活断层调查中的应用

反射地震方法是当前探测城市地震活断层的主要方法,该方法在厚覆盖区探测效果较好。在浅覆盖区采用的接收排列长度较短,震源干扰波对浅层反射波干扰严重,且要求的分别率较高,应用反射地震方法探测城市活断层难度较大。北戴河鸽子窝断裂是秦皇岛—大连断裂在陆地上的一部分。由于该断裂为隐伏断裂,对断裂的倾向、断距、上断点和空间展布存在不确定性。为查明该断裂的空间展布形态、性质以及活动性,采用高精度浅层地震探测技术探测该断裂获得了十分清晰的反射地震图像,依据该地震剖面能够对第四系内部界面、基岩和基岩风化层及断裂构造进行解释,为钻孔联合剖面位置的布设、钻孔深度的设计以及断裂活动性的评价提供了依据。最后经高精度钻孔联合地质剖面证实,地震勘探方法反演得到的主要地层界面和断裂构造特征与钻孔联合地质剖面吻合较好。     

提高海上单道反射地震记录信噪比和分辨率的方法技术

海上浅层单道反射地震的数据不需要水平叠加处理,该方法在更容易获得较好的保真度、较高分辨率剖面的同时,要求有高信噪比的地震记录为基础。通过对野外数据采集过程中噪声干扰情况的分析,合理地选择激发震源、检波器因素及仪器参数,不仅能够得到频带较宽、主频较高的高分辨率地震时间剖面,而且能够压制部分随机噪声;在资料处理流程中,采用有效的方法技术对数据进行信噪分离,削弱多次及绕射等干扰波的影响,可进一步提高单道地震记录的信噪比和分辨率。     

图像增强技术在地震资料处理中的应用

同相轴连续和横向分辨率良好的地震数据能够提高地震解释的精确度。地震资料同相轴在图像中体现为纹理特征,针对图像纹理特征应用边缘定向增强扩散处理,可使地震图像横向分辨率增强,即同相轴更加连续、断点更加清晰。边缘定向增强扩散应用图像增强技术中边缘检测和扩散技术,基于非线性扩散模型,根据图像纹理边缘位置和方向信息选取扩散张量和特征值。在边缘区域,沿边缘方向进行平滑,在光滑区域,沿边缘和垂直边缘方向具有较快扩散速度,由此在保护边缘信息的同时达到降噪的效果。通过理论分析和实例计算表明,边缘定向增强扩散图像增强技术处理后的地震图像有助于提高资料解释的准确性。     

时移地震技术在CO_2地质储存监测中的适用性

目前,国内、外正在兴起对CO_2地中隔离技术的研究和试验工作。为了解决地质储存之后,CO_2气体的流动性及安全性监测问题,结合我国实际地质地层情况,同时借鉴了国内外对CO_2深部地下储层隔离的方法和研究思路,这里采用正演模拟的方法,模拟CO_2在地下的运移扩散情况,并通过编程模拟时移地震技术的处理过程对获得的常规地震剖面进行时移地震处理。从获得的常规地震剖面和时移地震剖面的结果显示,这里提出的时移地震技术在CO_2地下储存检测中具有一定的适用性。     

浅震剖面分幅多页打印和预览的VC++实现

受浅层地震野外工作条件的限制,往往不能提供合适的硬件条件来实现地震剖面的连续打印。这里在VC 打印程序设计方法的基础上,提出浅层地震剖面的多页打印和预览的VC 程序实现方法,给出剖面图像的分页模式,并对打印和预览过程的差异进行分析,指出在正式打印之前进行预览的必要性。经打印测试,该方法是有效的。     

基于广义S变换的地震资料信噪分离方法

基于S变换具有良好的时频聚焦性和分时分频性,将可灵活选取窗函数的广义S变换引入到地震信号去噪处理中,系统研究了广义S变换在地震资料信噪分离中的应用。首先对地震数据进行广义S变换,然后对含噪频率剖面选取适当阈值压制噪声干扰,提取有效信号,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,该方法能有效地进行信噪分离,提高地震剖面信噪比和分辨率。     

基于双曲Radon变换的混采地震数据重建

采用多级中值滤波分离混采数据,可以很好地保持单炮的有效信息;对分离后的单炮数据,采用双曲Radon变换进行地震数据道重建,可以在Radon域获得极高的分辨率从而准确地重建地震数据。单炮道重建时,通过稀疏约束控制Radon变换来提高地震数据的重建精度。双曲Radon变换计算耗时较长,在算子求解时,本文采用快速迭代收缩阈值算法(FISTA),明显加快收敛速度,提高计算效率。模拟数据和实际数据表明,采用多级中值滤波和双曲Radon变换的方法重建混采地震数据可以获得较高的重建精度。     

Matlab环境下瑞利波有限差分正演与曲线绘制

以瑞利波频散方程为出发点的Abo-Zena传递矩阵等方法,只能研究层状介质中瑞利波的传播特性,对于非层状介质,传递矩阵无能为力。因此,不得不考虑有限元、有限差分等方法。根据弹性动力学方程,采用交错网格有限差分方法对均匀弹性半空间介质进行全波场模拟,并在Matlab环境下实现编程计算,再现了瑞利波在近地表的传播状态,实现了地震剖面曲线的正振幅充填问题,从而获得了类似野外地震勘探的剖面记录。模拟结果表明,采用一阶差分格式所得到的地震记录存在较严重的数值频散,在采用有限差分法研究瑞利波"之"字形成因时,须尽量压制数值频散现象,才能获得更接近实际情况的频散曲线。      

基于时频联合深度学习的地震数据重建

地质条件和采集环境等因素的影响往往导致在地质勘探过程中无法获取完备的地震数据,对后续地质解释工作造成影响。随着计算机硬件的发展及基于卷积神经网络的地震数据处理方法的应用,越来越多的深度学习方法应用于地震数据规则化,当前此类方法通常局限在时域范围内处理数据,导致重建数据过于平滑,纹理细节信息缺失。本文提出一种联合时频域特征的卷积神经网络模型,通过在地震数据的时域和傅里叶域上进行联合约束,学习地震数据在时域和傅里叶域的多维度分布特征,重建欠采样地震数据,修正联合损失函数的权重,调整卷积神经网络学习的注意力;采用多级可调节的残差块构建卷积神经网络中间层,提高特征提取能力,根据任务的需要调节残差块数量,平衡网络的精度与效率。实验结果表明,本文提出的方法与双三次插值、基于块匹配的3D协同滤波、深超分辨率网络、增强深度学习超分辨率重建网络等方法对比,具有更好的细节保持效果和鲁棒性。     

深反射地震资料处理和解释的初步研究

深反射地震资料处理的关键是从干扰背景中提取和增强深层弱有效信号,提高剖面的信噪比和分辨率.深反射地震剖面的解释要着眼于大的地质构造运动和成因,运用地质规律进行综合地质解释.在解释中,通过分析和研究某些相干干扰波的形成和特点,有助于对深反射地震剖面进行可靠的地质推断解释.