地震子波提取方法研究进展

地震数据子波提取,是地震资料反褶积处理、波阻抗反演以及正演模拟的基础工作．准确的地震子波估计技术对于高分辨率、高信噪比、高保真度的地震勘探数据处理具有极为重要的意义．在过去的二三十年中,数字信号处理理论、非线性理论、优化理论得到了很大发展,这些为地震子波提取技术和方法注入了新的巨大活力．本文首先简要地说明了与地震子波紧密相关的褶积模型,然后对地震子波提取现状进行了概括阐述,最后给出了地震子波提取前景展望．     

大容量气枪震源子波激发特性分析

大容量气枪水库激发作为陆地震源的可行性与有效性已经得到成功验证.为进一步提高气枪震源激发效果,本文通过水库气枪激发试验对单枪容量为2000 in³的气枪震源激发子波特征及规律进行了研究.依据近场水听器和远场短周期地震仪记录数据,分析气枪震源沉放深度、工作压力等不同激发条件对压力脉冲和气泡脉冲的影响.有助于人们根据不同尺度地下结构探测对震源激发信号的要求,调整气枪激发参数和激发环境,获得最佳激发效果.试验结果表明：（1）沉放深度对压力脉冲波形影响较小,其优势频率不随沉放深度而改变;（2）随着沉放深度从5 m增加到11 m,气泡脉冲的优势频率由5 Hz增加至7 Hz,其最大振幅亦近线性递增;（3）工作压力越大,激发压力脉冲能量越强,而对气泡脉冲的影响主要体现在主频降低.适合远距离深穿透地下结构探测的低频信号主要来自大容量气枪所激发气泡的反复振荡,由于气枪振荡过程非常复杂,本文通过较为简洁的数学和物理模型进行了解释.     

地震勘探中的炸药震源药量理论与实验分析

炸药由于具有良好的脉冲特性及高能量的特点而作为地震勘探中的主要震源，就炸药本身来说，在地震勘探中药量、井深等参数的选取对激发能量和激发频率有很大的影响。为此，本文运用炸药爆炸理论，从炸药作功角度来加以论述，并通过理论和实验分析得出选取一个最佳的药量和井深激发，既能提高炸药作功能力，又能增强激发能量，从而激发强能量的高频震源子波，达到指导野外地震采集和节约经济成本的目的。     

一种基于信息反馈的高精度地震子波提取方法

针对实际地震数据处理过程中参数化模型方法提取的子波与实际地震子波的一致性及其子波提取方法的有效性问题,本文提出一种基于信息反馈思想的地震子波提取方法.该方法利用提取的子渡合成地震记录,对合成地震记录和原始地震记录中的关键属性、特定参数进行分析比较,并将比较结果作为反馈信息作用于地震子波提取过程.理论研究与分析结果表明,...     

断层对地震子波波形影响的研究

在地震子波理论的基础上，研究了典型断层情况下地震子波波形变化的规律，从理论上证明了当地震波通过断层时，子波波形变化比走时对断层的反应更为敏感。实测资料的分析计算结果表明，利用地震子波理论判断断层及其性质是可行的     

参数化地震子波估计模型定阶方法研究综述

参数化模型地震子波提取中模型阶数的确定对子波提取的精度至关重要,笔者针对因果地震子波MA、ARMA模型,总结了目前比较成熟的四类定阶方法：相关分析法、信息量准则法、线性代数法及基于优化算法的模型定阶方法,分析比较发现这些算法都存在不同程度的缺陷,只能在各自的适用范围内得到较好的定阶结果,针对算法在子波建模应用中的不足提出了改进建议;同时分析比较了基于高阶累积量的非因果系统模型定阶的各种方法,并对非因果地震子波模型定阶进行了展望.     

一种新的地震子波提取与层速度反演方法

粒子群优化算法是近十年发展起来的一种基于群智能的非线性全局最优化新方法.本文详细介绍了粒子群优化算法的基本原理,并将其应用到子波提取与层速度反演中.通过模拟数值算例,从不同角度研究了粒子群优化算法的可行性及其效率问题.试算结果表明,粒子群优化算法在不同分辨率、不同信噪比、不同相位子波合成的地震记录反演中效果明显.     

一种时间域全波形反演中的地震子波估计方法

全波形反演具有高精度成像能力,然而由理论走向实际应用还存在很多问题.全波形反演通过匹配波形来更新模型,数据的波形与地震子波有直接的关系.本文介绍了一种针对时间域波形反演的子波估计方法,并将其应用到全波形反演中.由于在频率域子波反演可表示为一个线性优化问题,因此本文先给定一个试探子波,在时间域通过有限差分法正演得到地震波场,并在频率域与观测数据比较分析,反演得到预测子波.此外,本文还简要地介绍了如何使用伴随状态法计算全波形反演的梯度.数值实验证明,本文方法反演得到地震子波与真实子波具有很好的吻合度,并在全波形反演中取得了不错的效果.相比不依赖于子波的方法,提前进行子波估计可提高反演效率.此外,本文方法适用于全波形反演中常使用的多尺度反演策略.     

通过子波变换分析宫崎大震前后鹿屋台地震垂直分量的变化

１９９６年１０月１９日日本九州宫崎发生７．１级地震,震中离鹿屋地台约９０ｋｍ。作者将子波变换后的鹿屋与武汉（或成都）台的Ｚ时均值资料进行比较,发现临震前后的“日变幅差”有异常存在。     

一种ARMA模型地震子波提取方法研究

在地震子波因果、混合相位的假设下,本文突破突破滑动平均(MA)型假设的地震子波提取技术,提出一种阶数吝啬的自回归滑动平均(ARMA)模型对地震子波进行参数化准确建模的方法.针对地震子波ARMA模型定阶困难,超定阶容易造成计算量大、运算速度慢,欠定阶不能满足精确子波的要求,本文采用基于自相关函数的奇异值分解(SVD)法确定AR模型阶数,同时将信息量准则法与高阶累积量法相结合,提出了一种新的MA模型定阶法.数值仿真和实际地震数据处理结果表明,本文所用方法可以有效地压制加性高斯色噪声,信息量准则法可有效提高MA定阶的准确率,在保证子波精度的同时尽可能降低模型阶数,实现运算高效率.     

宽频带强震仪与地震仪同一台基上记录仿真对比研究

本文依据作者提出的由加速度记录实时仿真速度、位移时程和由速度记录实时仿真加速度时程及位移时程时域实时方法,对福建省和黑龙江省在同一台基上记录到的宽频带加速度记录与速度记录分别进行了仿真,并与仪器记录进行了比较分析。结果表明,可由宽频带加速度记录仿真得到真实的速度与位移时程;由宽频带速度记录也可得到加速度时程和位移时程,但对加速度时程高频成分会有一定的损失;应用此方法也可以仿真得到某一型号地震仪或者强震仪记录。     

共同台基的强震仪记录与地震仪记录对比研究

本文根据时域实时方法,对辽宁省共同台基的数字宽频带加速度记录和地震仪速度型记录进行相互仿真,并做了对比分析.结果表明,可以由加速度记录仿真得到真实的速度与位移时程;同样,地震仪速度型记录也能通过仿真得到加速度时程.由此可见,强震观测和地震观测在一定范围内是可以相互替代的.     

Predicting the distribution of thin bed reservoirs by broad frequency band seismic

Recognition of thin interbedded reservoirs in the middle-shallow strata in the Songliao Basin is a great difficulty. In order to resolve this problem, we present a technique for predicting the distribution of thin reservoirs using a broad frequency band and ultra high resolution seismic. Based on forward modeling, we recognized that a thin bed seismic reflection is characterized by changing amplitude with changing frequency （amplitude versus frequency, AVF）. We calculate the thickness of thin reservoirs from their AVF characteristics and predict the distribution of thin bed reservoir using broad frequency band and ultra high resolution seismic. The technique has been applied in the 3D seismic area of Zhaoyuan in the northern part of the Songliao Basin. The seismic resolution is increased by two or three times over that of conventional seismic and many thin reservoirs have been identified. The technique has extensive application to the exploration and development of oil and gas, such as optimizing the location of exploration wells, the design of wells （especially horizontal wells）, choice of production test layers, analyzing reservoir continuity in development wells, and so on.     

用宽频带高分辨率地震预测薄层储层分布

针对松辽盆地北部中浅层薄层识别难的问题,我们研究了用宽频带高分辨率地震预测薄层储层分布的方法。通过正演数据分析,发现薄层地震反射具有振幅随频率变化而变化的特征-简称为AVF特征,并提出利用储层反射AVF特征计算薄层储层的厚度,用薄层厚度对应的宽频带高分辨率地震方法预测薄层储层分布。该方法在松辽盆地肇源3D地区的实际应用中,大大提高了地震分辨率,查明了一大批薄层储层。该方法在油气勘探与开发中也有着广泛的应用领域,例如,井位设计,尤其是水平井设计,试油层位选择,开发井油层连通性分析等。     

地震频段弹性模量测试系统改进与升级

获取地震频段弹性模量对于地震数据定量解释、研究地震波传播特征及油气勘探开发具有重要意义.前期建立的测试系统基于应力应变法可以获得地震频段内岩心的杨氏模量、泊松比和衰减.该系统仅适用于ϕ38 mm岩心, 而测量物性参数(孔隙度、渗透率等)、测量超声纵横波速度时一般使用ϕ25 mm岩心.为将ϕ25 mm岩心应用于地震频段弹性模量的测试, 统一各项岩石物理测试的数据, 本文结合有限元数值模拟和实验测试对地震频段弹性模量测试系统的机械结构与应变采集系统(惠斯通电桥)做了改进与升级.通过数值模拟与标定实验(铝和有机玻璃)论证了在ϕ25 mm岩心上进行低频实验的可靠性和准确性.利用改进后的测试系统对常规砂岩在干燥(空气)、充气(N₂)与完全饱和流体(白油)条件开展了高频(MHz)超声和低频(1~3 kHz)应力应变测量实验, 其结果表明: 干燥岩样和充气岩样的弹性参数在低频和超声频段一致, 以此验证了改进后测量系统的可靠性; 而饱和白油的砂岩弹性参数在1~3000 Hz频段范围内表现出明显的频散特性.改进后的地震频段弹性模量测试系统可以为定量研究含流体岩石的弹性频散特征提供有效的实验测量工具, 其实验结果不仅可应用于生产实践, 也可为检验、修正岩石物理模型的提供重要的实验依据.

     

谢通门地震窗活动频次与强震对应关系

采用西藏测震台网记录的2008年1月—2018年12月谢通门区域定位地震,系统分析该区ML1.5以上地震频度变化及与附近强震的对应关系,发现地震台站建设密度对谢通门地震窗监控能力影响较大,故从2008—2011年和2012年7月—2018年12月2个时段予以分析。分析发现,2012年7月开始,谢通门地震窗小震活动水平在每月20次范围内随机波动,当超过20次以上(含20次)即异常高值出现或结束后1.5年内,在半径100 km以内具有发生MS 5.0以上地震的可能,在半径1 000 km以内具有发生MS 6.5以上强震的可能。     

Gauss linear frequency modulation wavelet transforms and its application to seismic phases identification

Introduction The accurate gradual change style seismic phases identification is an older new question for discussion. Wavelet transform has good localization properties in time-frequency domain, and is a effective tool to analyze seismic signal which has been applied to detection of many kinds of signal, picture processing and other fields. When a kind of new signal stack up another kind of signal, more high frequency signal components will happen at onset time of new signal. Based on the wave…     

地震资料小波剖面制作系统

对不同的小波变换算法和小波基函数进行了研究，得到了适用于地震资料处理的最佳小波基函数，并用Visual C 语言开发了基于Windows操作平台下的地震资料小波剖面制作系统。利用小波剖面制作系统和最佳小波基函数对煤田实际地震资料进行了处理，取得了令人满意的地质效果。     

Modulation of high-frequency seismic noise by tidal deformations: The features of the phenomenon before strong earthquakes and a probable physical mechanism

A probable physical mechanism of tidal modulation of intensity of the endogenous seismic noise is proposed. The mechanism associates this phenomenon with modulation of the size of the region over which the recorded noise is acquired due to nonhysteresis amplitude-dependent absorption in the Earth’s rocks. The two most important cases, namely dry and fluid-saturated rocks, are considered. In both cases, internal elongated strip-like contacts (even in minor quantities) are found to be of fundamental importance. The proposed mechanism provides an explanation for a variety of features of high-frequency seismic noise modulated by tides, which were revealed in the long-term observations on the Kamchatka Peninsula: (i) the modulation depth on the order of the first few percent; (ii) stabilization of the modulation phase before a strong earthquake; (iii) a frequently observed near jump-like change in the phase to the opposite-sign phase after the earthquake; (iv) the subsequent period of a relatively unstable phase; and (v) temporary predominance of the modulation component on the second harmonic of the fundamental tidal frequency in the vicinity of the time when the earthquake occurred.     

Singularity detection of the thin bed seismic signals with wavelet transform

IntroductionIn1977,Sheriff(1977)provedthedetectiftglimitthatwasdefinedasminimumthicknessofthereflectionthinbedtobel/30wavelength.Applyingthesingularitydetectionprinciplewithwavelettransforminthispaper,weanalyzethereflectionseismicsignalsofthethinbed...