多子波分解在地震反射系数研究中的应用

反射系数反演是高分辨率地震解释的常用技术之一,广泛使用的是基于奇偶分解的谱反演技术.本文采用基于匹配追踪(Matching Pursuit,MP)的多子波分解技术,将地震信号分解成一系列包含时间、频率、振幅的子波集,然后进行井震能量标定,选定研究层段内最强能量处,将分解的振幅比例到对应的反射系数.楔形正演模型表明,该思路可以得到准确的反射系数,实际资料表明对反射系数求取相对阻抗,能准确识别气层边界,拓展了多子波分解技术的应用领域.     

宣化煤田火成岩屏蔽区地震试验

宣化煤田位于张家口市宣化区的东南,为一侏罗系含煤盆地。煤系地层极不稳定,且煤系上覆地层中普遍发育一至多层较厚的火成岩,弹性波速度较高,有较强的屏蔽作用。这样的地区,多年来一直被封为地震勘探的“禁区”。随着多次覆盖和数字处理技术的出现,地震勘探技术有了明显的发展,其地质效果亦大为改观。但对于上述的所谓“禁区”效果又将如何呢?我们带着上述问题在宣化煤田进行了地震试验。结果说明,类似这类地区经过努力是可以获得较好的地质效果的。     

基于粒子群快速优化MP算法的多子波分解与重构

针对地震信号多子波分解与重构技术中匹配追踪算法能够根据地震信号自身特点进行自适应分解、但其计算量庞大的问题,笔者提出一种粒子群快速优化算法,用于快速搜索地震信号稀疏分解的最优匹配原子。即在迭代过程中,将搜索区域确定在高斯函数能量集中的部分,避免了搜索过程的"贪婪性",能有效降低稀疏分解复杂度。同时,在粒子群算法中引入了一种多项式变异算子,可以有效避免搜索最优解的过度集中。实验结果证明,此算法将匹配追踪的分解精度提高了67倍,更使计算效率提高了153倍。     

一种基于井控的反射PP波和反射PS波振幅匹配方法

针对PP波与PS波传播方式不同,资料处理因素不同造成两者叠后地震剖面不能保持振幅相对强弱关系的问题,这里提出了一种基于井控的单层反射PP波和反射PS波的振幅匹配方法。该方法利用目的层附近标准层PP波和PS波合成地震记录上理论振幅关系,校正实际地震剖面上两者的振幅相对关系,能有效恢复PS波地震振幅。将该方法应用于四川盆地川中某地区三维三分量资料的振幅恢复,利用须三底界PP波和PS波理论振幅关系校正实际地震剖面两者振幅关系,有效恢复了PS波地震数据振幅,并利用振幅匹配后多波数据,采用最大波峰振幅比信息实现了储层的定量预测:PP波、PS波振幅比值大于2为含气有利区,后续6口开发井5口井与钻井吻合,振幅比符合率达83.3%。该振幅匹配方法具备一定的计算精度,能有效恢复PP波与PS波地震数据振幅相对关系,最终实现振幅信息的定量含气预测。     

地震勘探基于波场分离的逆时偏移去噪方法

基于双程波动方程的逆时偏移（RTM）具有原理简单、无倾角限制、可以适用于速度任意变化的模型,并具有对各类波正确成像等优点,是当今最好的偏移方法之一.本文阐述了逆时偏移存在的缺陷并分析了低频噪声的产生机制,重点探讨了使用波场分离的逆时偏移去噪方法,并通过模型的试算证明了该方法的有效性.     

基于经验模态分解(EMD)的小波熵阈值地震信号去噪

针对EMD阈值去噪算法中阈值由经验选取以及无法有效区分各固有模态函数上有用信息的不足,本文对各固有模态函数进行小波变换,对各层小波系数进行相关处理,以突出有效信息,抑制噪声;将细节系数的有效信号和突变点置零并等分为若干区间,选取小波熵最大子区间的高频小波系数平均值作为噪声方差计算得到阈值。该阈值选取方法依据小波熵的特点,自适应地根据对应尺度上信号自身的能量特征确定该尺度阈值。将该算法应用于仿真信号和实际地震信号去噪,结果表明该方法优于基于EMD的小波阈值去噪,在提高去噪效果的同时,也更好地保护有效信号。     

基于源波场重建与波场分解的逆时偏移

逆时偏移以其高精度、适于强变速地质体和不受反射层倾角限制的特点,已经成为处理盐丘、高陡倾角反射层和推覆构造等复杂地质体的标准成像手段。然而,其成像条件需要具有同一时间上的源波场与检波点波场,这在大规模数据上会导致存储的不足与I /O 时间过长。这种成像条件也会在波场传播路径上产生假象。鉴于此,提出了一套可以有效解决这些问题的逆时偏移方案。对于存储与I / O 问题,用源波场重建技术来使源波场与检波点波场在时间上同步,即在源波场正演过程中,仅需存储成像区域边界的波场和最后两层时间的波场作为源波场重建的边界条件和初始条件,从而大幅度节约存储与I /O。对于假象问题,利用上下左右行波分解成像条件与Laplace 滤波技术结合,以达到去除假象的目的。经测试,该方案取得较好的成像效果。其意义在于改进了逆时偏移去假象的方案,使其可以有效地对复杂地质情况进行高质量的成像,并通过源波场重建技术来减少实现逆时偏移所需要的存储与I /O 时间。     

基于面波模拟和曲波变换的去噪技术

面波是陆上地震资料的主要干扰噪声,目前主要采用基于十字交叉排列的FKK（频率-波数-波数）面波压制技术;但其效果不理想,会损害部分有效信号的低频能量。针对此问题,提出一种面波模拟和曲波变换联合压制面波的技术。首先利用面波模拟逐级压制基阶、一阶和二阶面波;然后,再采用曲波变换方法压制残余面波。实际地震资料的处理结果表明：与三维FKK滤波相比,本文所述方法在压制面波的同时,能够保持反射波的低频信息,提高了信噪比。该技术是一种相对保幅的压制面波方法。     

基于反射地震资料探讨泥河湾盆地的新生代和中生代地层

查明泥河湾盆地新生界及中生界地层序列及基底的分布与赋存形态是研究泥河湾盆地形成机制的基础性工作。本研究在泥河湾盆地桑干河与壶流河交接处附近采集了四条测线的反射地震数据,通过对精细处理后的地震剖面进行详细分析,在剖面上厘定了三个具有明显强反射标志的地层,即古近系的玄武岩、侏罗系上统的含煤地层和侏罗系下统的含煤地层;其中,新近系沉积层与古近系玄武岩界面在地震剖面上出现的双程旅行时为0.3~0.6s,深度范围为300~500m,而第四系泥河湾组底界由南西到北东逐渐加深,其界面深度为200~300m;侏罗系上统含煤地层在地震剖面上出现的双程旅行时在0.8s上下波动,其深度约为1200m,探测出侏罗系上统顶界面的深度范围为800~1100m;侏罗系下统含煤地层在地震剖面上出现的双程旅行时为1.0~1.4s,深度范围为1800~2000m,由此推测出中生界侏罗系与古生界寒武系地层分界线的深度为2000m左右;根据地震反射波阻抗差别推测出新元古界和太古界地层的分界面在地震剖面上出现的时间约为2.5s,其深度为4000m左右。本研究通过四条反射地震测线的数据基本上查明了泥河湾盆地位于探测区处第四系泥河湾组底界面的深度分布范围及起伏形态、侏罗系上统顶界面和下统底界面的大致埋深,为查明泥河湾盆地新生界及中生界地层序列提供了基础性的参考信息。     

基于局部均值分解的地震信号时频分解方法

在分析地震资料时,因吸收和衰减等原因,地震信号往往呈现出非稳态性。时频分解方法能将地震信号分解成多个稳态的子成分,从而为描述和分析地震信号的属性提供了便利,如短时傅里叶变换、小波分析、经验模式分解(EMD)等方法。本文引入了一种新的时频分析方法——局部均值分解(LMD)。该方法将地震信号按其时频属性分解成多个乘积分量信号(PFs),较EMD分解所得的固有模态函数(IMFs)保留了更多的局部信息,同时模态混叠效应更少。对模型数据和实际数据的处理结果验证了LMD方法能够合理地分解地震信号,更准确地描述地震资料中不同时间尺度的构造信息,为进一步的地震数据处理和解释提供参考。     

羌塘天然气水合物地震干扰波特征分析及去噪方法

基于西藏羌塘盆地天然气水合物原始资料,对地震干扰波类型进行分析,从不同道集域、频率、速度、能量等方面分析干扰波的特征,针对强能量干扰、面波、次生干扰波及随机噪声在单炮记录上的特点,经反复测试,总结出压制各种干扰波的合适方法及相应去噪模块相组合方式,在实际处理中取得了明显效果。叠前去噪需要把握好尺度,尽可能地保护有效信息不受损失;压制干扰波需遵循循序渐进的方式,分步处理,先强后弱,先线性后随机,形成一套去噪流程,并联合使用多种技术方法。实践证明,上述方法对羌塘盆地的干扰波压制十分有效。     

平稳小波变换在地震反射资料中面波压制的应用

提高地震信号的分辨率是地震勘探要解决的一项主要任务,而提高地震信号的信噪比是提高地震信号分辨率的先决条件。要提高地震资料的信噪比,需要去除地震资料中的相干噪声和随机噪声。本文介绍了平稳小波变换结合阈值压制面波干扰的方法,通过实际地震记录的处理证实了该方法的有效性。     

基于地震资料的多尺度小波变换识别沉积旋回技术

为探究基于地震资料的不同尺度小波变换方法下的沉积旋回识别特点,秉承前人运用测井数据连续小波变换进行地层旋回划分的依据和思路,以合成记录标定为桥梁,成功利用地震资料对歧口坳陷古近系沙三段31砂组进行旋回划分.通过建立理想声波曲线模型,总结了旋回界面和旋回内转换界面与能谱图和不同尺度小波系数曲线对应特征,并对实际测井资料进...     

基于奇异值分解和小波阈值方法的地震资料处理方法

奇异值分解是一种基于代数特征值的提取方法,小波变换是一种时间频率域的去噪方法,两者在去噪方面各有特点。将奇异值分解和小波阈值去噪的方法有机地结合起来,用于消除地震勘探资料中的随机噪声。仿真实验显示对于较低信噪比资料仍有很好的处理效果。     

基于降秩和稀疏联合约束的地震数据同时重建和去噪

野外地震数据包含各种随机噪声干扰,且存在不规则道缺失现象,为了不影响后续资料处理,需要对其进行同时重建和去噪。目前大部分同时重建和去噪方法都是基于单一稀疏约束和降秩约束,尽管稀疏约束具有高效性优点,但对各种数据缺乏适应性,而降秩约束可以自适应不同数据,但计算成本较高。为了充分利用不同约束条件的优势,本文提出一种基于联合约束的地震数据同时重建和去噪方法：选用基于傅立叶变换的凸集投影算法(POCS)作为稀疏约束,阻尼多道奇异谱分析(DMSSA)作为降秩约束,在此过程中,还需使用截断奇异值分解(TSVD)算法和指数阈值公式。理论和实际数据的处理结果表明,本方法在联合约束条件下,能够从时间和空间上考虑地震资料的相关性并利用起来,比单一约束方法能在更少的迭代次数下取得更高的信噪比。     

基于判别分析法的地震砂土液化预测研究

将距离判别分析方法应用于砂土液化的预测问题中,建立了砂土液化预测的距离判别模型。选用震级、研究深度、震中距、标贯击数、地下水位及地震持续时间等6项指标作为判别因子,以大量的工程实例数据作为学习样本进行训练,建立了线性判别函数对待评样本进行了评价。研究结果表明,距离判别分析模型判别砂土液化效果良好,预测准确度高,回判估计误判率低,可望成为砂土液化预测的有效手段。     

喜马拉雅和西藏高原深地震反射剖面试验重大新发现

中美合作开展的喜马拉雅和西藏高原深地震反射剖面试验取得了丰富的资料,经数据处理和初步研究后,获得重大新发现.     

城市活断层探测中的反射地震数据采集和处理技术

随着国民经济的快速发展,对市区活断层的勘查正在各大中城市中逐步开展.作为一种主要手段,地震勘查能够查明基岩埋深,根据基岩断层向第四系地层内部的延伸可研究断层的活动性.在城市中进行地震勘查,无论是随机干扰,还是规则干扰,都十分强烈,通过对各种干扰进行分析,从中找出相应的对策;通过采用适合的数据采集方法和更有效的数据处理方法,能够有效地压制干扰,提高地震记录的信噪比.     

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.