地震资料处理中的聚束滤波方法

聚束滤波方法的基本原理,包括信号与噪音模型、设计准则和所获得的聚束滤波器．本文所用的自适应聚束滤波器是根据具有参数化的动校正量、振幅及相位随偏移距变化（ＭＶＯ、ＡＶＯ及ＰＶＯ）的一次反射和多次反射信号模型而设计的．但在实际应用中ＰＶＯ通常不能得到证实．结果分析能为进一步的从ＡＶＯ及ＰＶＯ获取岩石类型信息的专题研究提供资料．人工合成资料的例子给出了参数化的自适应聚束滤波的实施细节和所设计滤波器的响应特性．实际资料的例子表明数据自适应聚束滤波在叠前共中点道集地震多次波消除上比Ｒａｄｏｎ变换方法更灵活、有效．类似于其它叠前处理过程,自适应聚束滤波的优越性在信噪比较高的资料上体现得最为明显．     

基于西部某工区低信噪比地震资料处理效果分析

为了实现资源的接替,我国的资源勘探逐步进入西部领域。由于激发和接受的条件较差,给野外采集工作带来了新的困难,导致采集到的原始野外资料信噪比较低,针对工区低信噪比地震资料反射信号较弱,声波面波干扰严重等特点。本文首先深入分析了低信噪比资料的特点,在此基础上结合适合低信噪比地震资料的处理方法流程,优选二维的F-K滤波对干扰波进行压制,处理前后进行对比,通过对比分析它们的适应性,得出一个适合于研究区低信噪比地震资料的滤波方法。     

用广义消除旁瓣聚束滤波方法消除三维地震资料中的相关噪音

本文提出了一个新的方法以消除三维地震资料中的相关噪音。广义消除旁瓣聚束滤波方法(GSC)作为自适应线性约束聚束滤波方法(LCMV)的一个广义形式,包括一个固定的自适应聚束滤波器和一个在无约束聚束滤波器前的控制矩阵。考虑到三维观测系统的复杂性、在三维聚束滤波方法设计中有两个关键点:(1)采用将地震资料按方位角分区,把三维时距关系简化为二维;(2)引入动态平衡面元,避免有的方位角分区内地震道数可能不够。合成资料和实际资料结果表明,新研究的广义消除旁瓣聚束滤波方法能够得到高效、稳定和高分辨率的解。     

地震资料叠前去噪技术的现状与未来

地震资料叠前去噪是勘探地震资料处理的关键问题之一，但这个问题长期以来一直没有得到很好的解决，是提高地震资料分辨率的一个主要障碍，其中，如何有效地消除产生与地层间的多次反射波又是地震资料叠前去噪的核心问题。为此，人们进行了长期不懈的努力，以更好地消除多次波。本文着重概述现今实生常中常用的几种比较有效的消除多次波方法，包括拉冬变换，F－K方法和聚束滤波方法；同时也概述了预测反积消除水层混响和用K－L变换方法消除随机噪音提高信噪比等方法；最后，还讨论了近年发展的地震资料叠前去噪新方法及其发展趋势。     

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.     

基于汉宁窗函数滤波时间域高斯束成像方法

实际地震数据中通常存在背景噪声及人为干扰信号,传统射线类方法对低信噪比数据成像适应性较差,基于此本文发展了一种适应于低信噪比数据的时间域高斯束成像方法.相比于频率域类束方法,新方法的主要优点包括:(1)频率域高斯束偏移方法需计算每个成像点处各个频率的格林函数,基于时间域高斯束偏移方法无需上述过程,大大提高了计算效率;(2)时间域高斯束公式推导中,直接对地震记录进行局部倾斜叠加并加入汉宁窗滤波处理,对低信噪比数据具有更好的适应性.在实现成像方法的基础上,本文通过对不同信噪比Marmousi炮记录进行模型试算及含噪声实际资料成像试处理表明:时间域高斯束偏移方法能够较为明显地提高低信噪比数据的偏移效果,提高成像方法对实际数据的适应性.     

束偏移技术在海洋地震资料中的实际应用

渤海地区广泛存在潜山、高陡等复杂构造,给地震偏移成像带来巨大的挑战.本文基于高斯束偏移基本理论,根据有效信号和干扰信号在τ-p域的能量差异设定阈值进行滤波,从而对束形成过程进行有效控制,实现了一种适用于低信噪比实际资料的束偏移成像方法.通过处理渤海某探区实际资料,并将成像结果与Kirchhoff偏移结果对比表明:改进的束偏移不仅能够有效地提高成像剖面信噪比,而且能够较精确地成像潜山、高陡等复杂构造.     

多次波压制的研究现状与进展

目前地震资料处理技术主要利用一次波对地下地质体进行成像或反演,多次波的存在会严重影响地震成像、反演与解释结果.因此,多次波通常作为噪声在地震数据叠前处理阶段进行压制.为了合理选择不同的多次波压制方法,提高地震资料信噪比和保真度,本文系统综述了多次波压制的国内外研究现状,简要介绍了滤波法、预测相减法、稀疏反演法的基本原理,并围绕理论假设条件与实际数据要求,分析比较了各种方法的适用性与优缺点.基于波动方程的预测相减法克服了滤波法关于地震信号统计特征的假设,增强了对复杂地震数据的适应性,但最小二乘自适应相减会损害有效信号.稀疏反演法采用全波形反演的方法估计一次波与多次波,避免了自适应相减步骤,能够更加保真地恢复有效信号.本文通过实际算例重点阐述了稀疏反演法相对于反馈迭代法在多次波压制中的突破性进展,同时指明了稀疏反演法存在的问题并展望了未来的发展方向.     

抛物线Radon变换方法在压制地震多次波中的应用

多次波的存在会降低地震资料的信噪比,影响地震资料处理效果和后续的地质解释精度,压制多次波干扰是地震资料处理中的一个重要环节。利用有限差分方法正演模拟几个典型地质模型的地震波场,之后进行动校正,再通过抛物线Radon变换方法把t-x域一次反射波和多次波变换到τ-q域,由于存在速度的差异,Radon域记录中的一次反射波和多次波的能量互相分开,在Radon域对多次波的能量切除,保留反射波的有效信息,达到压制多次波的效果,提高资料的信噪比。通过对实际地震数据进行抛物线Radon变换结果也进一步验证了该方法在压制多次波中的应用效果。      

对地震转换波的数字滤波处理

本文讨论运用低通滤波、偏振滤波、频率加强滤波、相关滤波及迭加处理等数字滤波方法,对地震转换波测深资料进行数字处理的方法及效果.数字滤波处理结果在一定程度上提高了记录的信噪比,为准确地进行相位对比和震相识别提供了可靠基础.      

若尔盖盆地-西秦岭造山带结合部位深反射资料的静校正和去噪技术

深地震反射剖面技术是探测岩石圈精细结构的有效手段.通常情况下工区地质情况复杂,尤其在盆山结合部位,地表地形起伏大,地下构造复杂,其深地震反射资料具有低信噪比、干扰强、构造复杂等特点,给后续处理和解释造成很大困难,因此获得真实的叠加剖面是地质解释的前提和基础.复杂地区低信噪比深地震反射资料处理的关键是做好静校正和去噪工作.本文以若尔盖盆地－西秦岭造山带接合部位深地震反射资料作为例,通过方法试验和参数测试,找到适合该工区的静校正方法和去噪技术,得到较好的处理结果,为揭示若尔盖盆地－西秦岭造山带结合部位的细结构提供了可靠的依据.     

Optimizing the ratio of the spike to sample for isotope dilution analysis:a case study with selenium isotopes

Isotope dilution(ID)method has been widely applied to studies of elemental speciation and certification of the concentrations of geological reference materials.One of the key factors restricting the application of the ID method is the difficulty in identifying the optimal ratios of the isotope tracer(spike)to sample(S/N)and in estimating the error propagation.Here,using Se isotope as an example and employing a Monte Carlo method,we found that the optimal choice of spike and S/N are⁷⁷Se(spike)and 0.7,respectively.The S/N in the range from 0.1 to 4 can produce sufficiently low errors(<0.4%).Extending this method to other elements such as Cr,Fe,Ni,Sr,Cd and etc.,their optimal spike and S/N were also presented.According to the optimized parameters of Se,we determined the Se concentrations of geological reference materials(GRMs)by thiol cotton fiber(TCF)-hydride generation ID-MC-ICP-MS.The relative standard deviation is<5%,and the detection limit is reduced to0.1 ng/g.Most of the measured concentrations are consistent with those recommended by IGGE or reported previously.For some GRMs,discrepancies(e.g.6.90%for GSS-5)exist between our measurements and previous ones,which can be explained by the inhomogeneity of GRMs and/or the different digestion,purification and measurement methods among laboratories.     

叠前提高西部山地资料信噪比

中国西部山地地震资料非常复杂,地表静校正复杂和低信噪比是困扰处理人员的两大难题。本文在分析对比各种压制倾斜干扰的技术方法的基础上,提出采用静校正和叠前提高信噪比交互迭代的方法,有效地解决了这两个难题。对于各种干扰进行有针对性地压制与消除;在提高信噪比的基础上提高了资料的分辨率。     

基于稀疏表达的OBS去噪方法

海底地震仪（OBS）采集数据的去噪处理是开展OBS震相分析及后续处理反演的基础.本文结合曲波（Curvelet）变换及压缩感知提出一种稀疏化表达的OBS去噪方法,并通过与小波变化对比等探讨去噪效果.曲波变换具有抛物尺度及识别线性异常的优点,可以稀疏地表示OBS数据,再结合压缩感知思想对稀疏表达OBS数据进行去噪处理和重构.通过对变换后的系数进行基于L₁范数的冷却阈值迭代滤波,获得最优的变换系数,本文指出基于曲波变换的冷却阈值迭代法能够很好地对OBS数据去噪.对比小波和曲波两种变换在相同迭代次数下对理论模型数据进行去噪处理,表明曲波变换得到的结果信噪比更高.利用本文方法对渤海地区采集的OBS数据进行去噪处理获得了更加清晰连续的震相,噪声压制效果更明显,为震相拾取及后续速度模型反演奠定了良好的基础.     

时频域相位滤波在远震接收函数噪声压制中的应用

宽频带地震观测数据中有效信号和干扰噪声经常发生混频效应,常规的频率域滤波方法很难将二者分离.地震波信号属于时变非平稳信号,时频分析方法能够同时得到地震波信号随着时间和频率变化的振幅和相位特征,S变换是其中较为高效的时频分析工具之一.本文以S变换为例,提出了基于相位叠加的时频域相位滤波方法.与传统叠加方法相比,相位叠加方法对强振幅不敏感,对波形一致性相当敏感,更加利于有效弱信号信息的检测.时频域相位滤波方法滤除与有效信号不相干的背景噪声,保留了相位一致的有效信号成分,显著提高了信噪比.运用理论合成的远震接收函数数据和实际的宽频带地震观测数据检验结果显示该方法较传统的带通滤波方法相比,即使在信噪较低且混频严重条件下,时频域相位滤波方法的滤波效果依然很明显,有助于识别能量较弱的有效信号.     

Robust multiple suppression using adaptive beamforming

Minimum variance unbiased (MVU) beamforming is a type of multichannel filtering which extracts coherent signals without distortion, whilst minimizing residual noise power. Adaptive beamforming estimates signal and noise characteristics as part of the extraction process. The adaptive beamformer used here is designed from models of primary and multiple reflection signals having parametrically specified moveout and amplitude variation with offset (MVO and AVO). Phase variation with offset (PVO) can also be included but it is not usually justified in practice. The resulting analysis provides data for input into AVO and PVO schemes for obtaining lithological information. Synthetic data examples illustrate details of implementation of parametric adaptive MVU beamforming and the response characteristics of the resultant design. Real data examples show that data-adaptive beamforming is more flexible and more effective in attenuating multiples in prestack common-midpoint seismic data than Radon transform methods. In common with other prestack multichannel processes, the advantages of beamforming are shown to best effect in data with a good signal-to-noise ratio.     

古龙断陷深层火山岩地震资料成像方法及应用研究

松辽盆地北部古龙断陷的地震地质条件复杂,三维地震资料品质较差,所以提高地震资料的信噪比和断陷期地层的成像精度是当前地震资料处理的研究重点.在提高地震资料信噪比方面,本文进行了十字交叉排列面波压制技术、压制规则干扰的减去法多次波压制技术和基于菲涅耳带原理的超面元技术的研究,这些技术的有效应用,对保护深层有效波的低频信号、...     

复杂地表低信噪比地震数据处理研究

焉耆盆地地质条件复杂,侏罗纪末燕山运动和第三纪喜山运动的挤压推覆作用在焉耆盆地南缘霍拉山前形成一系列推覆构造.由于地形起伏大,近地表结构复杂,采集的地震资料信噪比较低;以推覆构造为主体的地下地质复杂性给地震成像造成极大的困难.针对该复杂地区低信噪比地震资料,在偏移前资料预处理中,通过采取一系列旨在提高信噪比、重建反射信号的技术,为后续的复杂构造成像处理奠定基础.针对断裂交错的复杂推覆构造成像,采用增强高波数波场成像的半解析Fourier地震偏移方法,能很好地成像强速度对比下的陡倾角大断裂地质构造,有效突出推覆体构造的空间形态,改善推覆体下的成像效果.