频率域位场转换中消除振荡与压制干扰的方法及应用

我们建立了一个频率域的位场转换解释系统,由于可以利用褶积定理(空间域的褶积对应于频率域的乘积)的特点,在导出一系列位场转换的频率域滤波算子的基础上,不但可以实现各种单一的位场转换,而且可以很方便地进行综合的位场转换——将若干个频率域的滤波算子连乘(滤波器的串联),从而使这个解释系统具有多功能位场转换的特点,以适应解释的要求。此外,借助于快速富里叶变换的计算机算法,使这个系统在计算机上能省时而准确地实现计算。鉴于上述两方面的优越性,近几年来这个系统在重磁资料解释实践中,特别是在解释宽缓异常时,逐步地得到了推广使用。     

补偿吸收衰减的地质雷达数据叠前偏移方法

讨论能补偿吸收衰减的麦克斯韦方程叠前偏移方法。从麦克斯韦方程组出发,得到补偿吸收衰减的频率-波数域波场外推算子。为能处理介质有横向变化的叠前偏移问题,波场外推在空间-频率域中进行。用能补偿吸收衰减的地质雷达资料的叠前偏移方法处理了合成和野外采集的实际地质雷达资料。对比了考虑和不考虑吸收衰减的野外实际地质雷达资料偏移叠加剖面的差异,补偿吸收衰减的偏移叠加剖面中反射同相轴具有更好的连续性。     

双复杂介质条件下的反Q滤波偏移延拓算子研究

地下介质的非弹性吸收衰减效应造成地震资料中深层信号频带窄、能量弱、成像困难,因此需要对地层的非弹性吸收衰减进行补偿。在已有的补偿方法基础上,基于单程波方程,采用与品质因子和频率相关的复速度代替介质真实速度,将粘滞传播算子在频率—空间域采用连分式展开,得到相移项和补偿项,针对连分式的误差,在频率—波数域进行补偿校正,并用逐步累加法解决起伏地表问题。该方法提高了成像精度,有效补偿了由于地层非弹性吸收造成的振幅和频率损失。模型试算和实际资料处理表明,该方法具有一定的适应性和实用性。     

叠前PS 波Q 值提取与稳定高效的反Q 滤波算法

多波多分量地震勘探是进行岩性油气藏和隐蔽油气藏勘探的一种非常有潜力的方法。但由于实际地层是黏弹介质,造成地震波能量衰减和波形畸变,导致地震资料信噪比和分辨率难以满足油气勘探的精度要求。为更好地利用纵横波信息,需要对PP 波和PS 波进行振幅和相位补偿。通过解析法推导出一种从叠前转换波共炮点道集中提取横波Q 值的方法,将叠后稳定高效的反Q 滤波算法推广到叠前纵波和转换波的反Q 滤波中,改进了沿着纵波和转换波的传播路径进行补偿的叠前反Q 滤波算法,并进一步将常Q 层内的纵波和转换波反Q 滤波振幅补偿算子解耦为时间项和频率项的乘积,在保证补偿效果稳定的前提下,计算效率得到显著提高。     

基于LSCG法和波数补偿的频率域二维地震正演模拟方法

在地震勘探中,地震正演模拟是非常重要的技术。与时间域正演相比,频率域正演速度快,计算效率高。如何高效准确地完成频率域正演计算是目前该领域的一个重要问题。数值频散问题和如何提高计算效率降低求解分解阻抗内存占用量一直是频率域正演所需要解决的问题。与传统的直接法求解阻抗矩阵的频率域正演方法不同,本文采用最小二乘共轭梯度法(LSCG法)求解阻抗矩阵进行频率域正演,并提出了一种波数补偿的表达式来压制数值频散现象。经过简单模型和复杂模型的数值测试,采用最小二乘共轭梯度法(LSCG法)求解阻抗矩阵进行频率域正演能够有效降低计算时间,且采用波数补偿的频率域正演方法能够有效压制数值频散现象,提高波场模拟精度。     

重力梯度张量分量转换处理误差研究

从Uxy分量不同数据长度重力梯度张量分量转换处理模型实验入手,通过频谱畸变和空间域转换误差对比分析,发现转换处理公式中频率域奇点是转换误差产生的根源,增加数据长度、提高频率分辨率可减小转换处理误差、改善转换处理效果。     

不完全LU分解预条件BICGSTAB算法实现感应测井二维FDFD快速正演模拟

在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该线性方程组。研究结果表明,本算法具有速度快、精度高和稳定性好等优点,能有效提高感应测井正演模拟的效率和精度。     

使用子波信号对薄层进行岩性鉴别

应用雷克（Ricker)子波的正演模拟技术表明：在由薄层反射资料测定岩性中，使用多参数方法的必要性，时间域和频率域的综合分析得到一系列算法，这些算法可以从子波特性确定孔隙流体和岩性，薄层频散特性随其周围环境而变，其结果形成了具有代表性的频率域的形态，只要事先知道少量的地层情况，就能在频率域中用转换波确定孔隙流体的类型。     

F-X域经验模式分解法压制地震信号噪声CSCD

地震信号属于典型的非线性、非平稳信号,其中通常夹杂一定的噪声,噪声会对后续的数据处理和解释产生一定的影响。经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种有效且自适应的非线性、非平稳信号分解方法。当原始地震记录转换到F-X域进行EMD时,可以将噪声分频分波数析出,首先通过Fourier变换将原始含噪的地震信号变换到频率域中,对实部和虚部分别进行EMD;然后剔除第一固有模式函数,将其余固有模式函数叠加,将叠加后的实部和虚部分量组合成新的复数序列;最后通过反Fourier变换将此序列转换至时间域,达到F-X域EMD压制地震信号噪声的目的。应用该方法对合成的单炮记录剖面和实测地震记录进行实验,结果表明,F-X域EMD法能有效且自适应地压制地震信号中的噪声。     

面向海上地震资料的τ-p域保幅处理方法

AVO分析和反演需要地震资料处理时最大限度地保持振幅相对关系,然而常规处理中球面扩散补偿、拉伸畸变和多次波均会影响振幅相对关系,海上地震资料尤为严重。提出一套面向海上地震资料的τ-p域保幅处理方法。该方法通过τ-p域无需球面扩散补偿且多次波周期性增强的特点,减少球面扩散补偿与多次波对振幅相对关系的破坏,通过τ-p域拉伸因子非时空变换的特点减少动校拉伸产生的频率和能量畸变。最后通过挪威海上实际资料的处理验证了方法的合理性与可行性。     

F-X域经验模式分解法压制地震信号噪声

地震信号属于典型的非线性、非平稳信号,其中通常夹杂一定的噪声,噪声会对后续的数据处理和解释产生一定的影响.经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种有效且自适应的非线性、非平稳信号分解方法.当原始地震记录转换到F-X域进行EMD时,可以将噪声分频分波数析出,首先通过Fourier变换将原始含噪的地震信号变换到频率域中,对实部和虚部分别进行EMD;然后剔除第一固有模式函数,将其余固有模式函数叠加,将叠加后的实部和虚部分量组合成新的复数序列;最后通过反Fourier变换将此序列转换至时间域,达到F-X域EMD压制地震信号噪声的目的.应用该方法对合成的单炮记录剖面和实测地震记录进行实验,结果表明,F-X域EMD法能有效且自适应地压制地震信号中的噪声.     

地震资料分频处理的应用及效果

在地震资料信噪比比较低,叠加次数比较低的情况下,常规处理效果不好,可以采用分频处理。各个不同频带的地震反射波周期差别较大,分别进行自动剩余静校正及互相关静校正,能准确求出剩余时差。在各个频带内做反Q补偿及自适应倾斜面之叠加,可以更好的进行频率补偿及相位补偿,增加叠加次数,提高处理质量。在上述处理基础上,将各频带的地震反射能量相加,获得最终叠加剖面,提高处理效果。     

电磁场模值转换相位原理及在频率测深法中应用

任何复数均可利用指数形式表示。可以证明,其模值与相位之间存在着可以相互转换的关系。本文从付氏变换出发,推导出频率域复数电磁场的模值与相位的关系式,并给出其易于进行数值计算的形式。通过引入单位相位的概念,使得将模值数值转换为相位成为可能。本文还讨论了数值转换的精度及其在频率测深中的应用问题。     

关于频率电磁测深几个问题的探讨(八)——频率电磁测深与瞬变电磁测深的关系

从探测原理出发,说明人工源频率电磁测深与瞬变电磁测深的关系密切,这是一个问题的两个方面,可以互相转换。两种探测方法实质是一样的,具有共性;但毕竟从频率域和时间域两个侧面反映问题,又具有各自特性。两种方法的原理所依据的麦克斯韦方程,其正演公式可通过傅立叶变换相互转换;从实际探测所发收的信号特征,场区划分与探测深度等主要方面阐明两种探测方法异同,以加深对探测理论与方法的认识,结合实际择优应用。      

基于改进匹配追踪算法的时频属性在薄储层沉积微相研究中的应用

匹配追踪算法具有较高的时频分辨率和局部自适应性,能同时在时间域和频率域获得较准确的定位,但仍存在低频阴影和运算效率低等问题,影响了该技术在实际工作中的运用。为提高匹配追踪算法的计算精度和运算效率,在基于Ricker子波匹配追踪方法的基础上,通过优化迭代方案,改进原子主频计算方法和压缩原子旁瓣的方式,提高了频率定位的准确性和时频谱的时间分辨率;采用自适应获取原子参数的方法,大大提高了算法的运算效率。模型实验结果和实际地震资料证明了该算法的有效性,在某薄储层地区应用该改进算法提取时频属性,切片结果很好地表征了砂岩的展布特征,有助于沉积微相的刻画。     

复小波频谱分析方法及在储层预测中的应用

针对短时窗傅立叶变换频谱分析方法存在窗函数选取不确定、分辨率固定、频谱分析精度较低等问题,采用了复小波分析方法对地震信号进行时频分析,选择复Morlet小波作为分析小波,对地震信号进行复小波变换,并将尺度域转换到频率域,获得了不同频率的时频特征水平切片;用理论模型说明了复小波频谱分析精度明显高于傅立叶变换的频谱分析.对新疆某油田实际资料的处理结果表明,复小波频谱分析能细致地反映储层的分布、位置及形态,其效果优于短时窗傅立叶变换方法.     

海底电缆陆检噪音衰减方法及其在乌石地区的应用

海底电缆采集方式不同于传统的海洋托缆地震资料采集,检波器放在海底进行地震信号接收,一般是多分量检波器。检波器由于和海底的耦合性不好,一般信噪比较低,接收到的有效信号很弱,而地滚波和转换横波等噪音能量很强;其中转换横波对信号的干扰较大,也较难衰减。通过对乌石工区海底电缆资料进行统计分析,发现数据在共检波点域转换横波噪音相干性较好,于是在共检波点域使用τ-p变换方法将转换横波从数据中分离出来,分离转换横波后的陆检分量数据信噪比获得了极大的提高。     

频率补偿技术在提高探地雷达分辨率中的应用

电磁波传播理论与弹性波的传播理论有许多类似的地方,两者遵循同一形式的波动方程,因此可以把石油地震勘探的高频补偿技术引入到探地雷达的资料处理中。但该技术是在对近地表微测井直达波资料分析的基础上对叠后地震数据进行高频补偿的一种方法,而在实际的探地雷达探测中一般都不会同时去做一套微测井资料。基于这样的情况,通过对探地雷达反射子波的分析,总结一套直接利用探地雷达的原始记录就可以做频率补偿的方法,从而达到提高数据分辨率的目的。     

局部时频变换域地震波吸收衰减补偿方法

地震信号在地下传播时会受到地层吸收衰减的影响,从而降低了地震资料的分辨率。因此地震波吸收衰减补偿是地震资料处理中的一项重要环节。本文研究的地层吸收衰减补偿方法主要基于局部时频变换(LTFT),该方法能够调节选取谱分解的频率范围和频率采样间隔,解决了短时傅里叶变换固定时窗和小波系数无法提供波形频率的精确估计值问题,适用于非平稳地震信号的时频分析。在求取地层Q值的方法中,频谱比值法具有高效简单的特点,有着广泛的应用范围。本文假设地下介质为层状变Q模型,使用局部时频变换将信号转换为时频域,通过频谱比值法求出各层的Q值,最后根据Kolsky衰减模型来补偿地震信号。理论模型测试和实际资料处理的结果表明,本文提出的方法能够有效恢复衰减信号,提高地震资料的分辨率。     

时频分析在地震资料解释中的应用

利用时频分析方法,对地震资料的频率成分在频率域进行离散扫描分析,在时间域进行连续扫描分析,对地震资料进行解释性处理,在一定范围内解决了分辨率和信噪比问题给地地震资料解释带来的困难。该方法不仅优于一般的频谱分析,而且具有简单,快速,效果显著,可操作性强等特点。