基于预测滤波的层间多次波衰减方法

在地震勘探中由于与反射信号时差小,层间多次波在近偏移距难以完全去除。地震剖面道集上近偏移距多次波的存在增加了反演的多解性,此外多次波在叠加剖面上形成的假反射也增加了解释的误差。提出一种基于预测滤波的层间多次波衰减方法,首先通过倾角滤波衰减中远偏移距的多次波,然后将含有残留的层间多次波的道集按照随机顺序排序,最后应用预测滤波方法按照随机干扰去除剩余的层间多次波。经实际数据检验,本方法对近偏移距小时差层间多次波具有良好的衰减效果。     

三维稀疏反演多次波预测及曲波域匹配相减技术

传统的自由表面多次波压制(SRME)方法研究是基于二维假设的,这种算法对多次波贡献考虑过于局限,难以应对复杂地质构造的情况。3DSRME算法过于笨拙,对数据要求过于苛刻,很难有效推广和应用。三维稀疏反演多次波预测方法利用柯西概率密度函数,将垂直测线方向上稀疏的多次波能量贡献道集转换到模型空间,有效重构同相轴能量顶点——菲涅尔带,从而有效拾取多次波能量,准确预测多次波。采用曲波域匹配相减技术对多次波进行去除,相较于传统的最小平方匹配相减方法,Curvelet域具有多方向、多尺度的特性,能够更有效地压制多次波。建立三维倾斜层状速度模型,对模拟三维地震数据进行试算,并与常规2D SRME的处理结果进行对比,验证了本文所述方法的有效性。     

基于反馈迭代模型的多次波压制方法综述

在油气勘探中,多次波通常被视为影响地震数据处理和解释结果准确性的相干噪声,因此,多次波压制方法研究一直是地球物理勘探领域中的重要研究方向。鉴于自由表面多次波是地震勘探尤其是海上地震勘探资料中最为发育的多次波类型,因此,对自由表面多次波压制方法的研究是十分必要的。目前国内外精度较高且应用广泛的自由表面多次波压制方法即为基于波动方程的反馈迭代法,该方法以地震原始数据为预测因子,不需要其他先验条件,可以在数据驱动下实现高精度的自由表面多次波压制。在该方法理论基础上,近年来发展了一系列更为先进的方法技术。本文首先简要介绍了反馈迭代法的理论基础——反馈迭代模型;然后阐述了基于反馈迭代模型发展的SRME、反数据域法、EPSI、CL-SRME四种方法压制自由表面多次波的机理;最后对比了四种方法各自的优缺点,展望了基于反馈迭代模型的多次波压制方法的研究前景。     

基于波场延拓的多次波压制技术及其改进

水层多次波是海上地震勘探过程中的一个重要干扰因素。为压制水层多次波,本文在倾斜模型条件下采用基本的正向延拓方法去除多次波,取得了较好的压制效果。在此基础上实现了弯曲水底情况下正、反向波场延拓方法压制多次波;经对比发现,反向延拓方法克服了复杂水下介质情况下对格林函数求取的干扰,消除多次波效果更好。     

基于波动方程预测和曲波域匹配联合压制层间多次波

准噶尔盆地腹部滴南8井区侏罗系发育两套典型煤层,其强烈吸收衰减作用对下伏地层成像产生屏蔽作用。侏罗系以下地层一次反射能量较弱,层间多次能量较强,现有地震资料三叠系、二叠系只能看到多次波的成像,一次反射完全被掩盖,井震矛盾突出,严重制约该区地质模式识别。本文依据多次波产生机理及分布状况,提出了一种基于波动方程预测层间多次波模型联合曲波域匹配相减,压制层间多次波的方法,使用波动方程反演预测出与地震记录中多次波相当的多次波模型,预测的多次波模型和原始地震数据变换到曲波域匹配后从地震记录中减去,得到最终去多次波后的数据。该方法有效压制了滴南8井区三维二、三叠系短周期多次波,解决了该区多井的井震矛盾,厘清了地层厚度关系,二叠系快速削蚀减薄特征清楚,构造关系可靠,为腹部普遍存在的强煤层屏蔽导致的多次波压制提供了新的技术思路。     

F-K变换与预测反褶积压制多次波效果对比

多次波压制是地震资料处理中一个重要步骤。根据多次波发生下行反射的位置,可以把多次波分为两类:自由界面多次波和层间多次波。不同的多次波有着不同特性,一种压制多次波的方法往往只能针对特定的某一种多次波进行压制。F-K域压制多次波和预测反褶积分别利用了多次波的可分性和周期性这两种具有代表性压制多次波的处理方法。这里首先利用声波时差有限差分的方法对模型进行了正演计算,得到了包含不同类型多次波的地震数据;然后对正演数据分别应用F-K域压制多次波和预测反褶积两种压制多次波技术对自由界面多次波和层间多次波进行处理;最后对比分析了两种方法的处理效果,总结了两种方法的适用条件。F-K域多次波压制手段适用于多次波与一次波时差差异较大的情况,预测反褶积对小炮检距附近严格满足周期性的多次波去除效果较好。     

干涉波场重建衰减OBC层间多次波

由于OBC(ocean bottom cable)数据的采集方式为接收电缆铺设在海底,炮点在海面,常规的层间多次波压制方法不再适用,这给实际数据的处理带来了巨大的困难。本文利用地震波场干涉重建方法,对采集到的OBC数据进行波场重建,得到炮点和检波点都位于海底的虚拟炮集记录,与常规的在地表激发、地表接收的炮集一样,把OBC数据的层间多次波转化成常规的表面相关多次波和层间多次波,再进行预测。将其结果与共聚焦点(CFP)边界算法去除层间多次波的结果进行了对比,体现干涉重建技术在OBC数据层间多次波预测方面的准确性。     

线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法

为避免时空域地震干涉技术预测层间多次波过程中出现假象干扰,影响地震资料处理。笔者结合线性Radon变换与地震干涉技术,在线性Radon域中利用地震干涉技术预测层间多次波。通过数值模拟验证了线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法的有效性,并将该方法应用到复杂速度模型中。结果表明,线性Radon域地震干涉技术可以有效减少时空域地震干涉技术预测层间多次波存在的假象,压缩数据体积大小,提高计算效率,并能够适用于复杂地质环境。     

CFP技术层间多次波预测及Curvelet域相减方法

在常规表面有关多次波压制（SRME）方法的基础上,利用共聚焦点（CFP）道集代替SRME方法中的炮集记录,对基于CFP技术的层间多次波压制方法进行了研究。通过在理论数据中加入噪声,验证了该方法具有一定的抗噪能力。利用切除处理后的CFP道集代替炮记录,能够很好地预测出与目标界面相关的层间多次波。在匹配相减的处理过程中,分别采用常规的相减法和Curvelet阈值减去法。通过2种方法的相减效果对比可以看出,在Curvelet域实现多次波的减去较常规减去法能够取得更好的效果。     

串联SRME在涠西南地区多次波衰减中的应用

在浅水区域的海洋地震勘探中,海底与水面波阻抗差异较大,形成了大量的短周期海底多次波（鸣震）及微屈多次波,严重影响了地震资料的真实性与可靠性,此类多次波一般采用自由地表相关多次波压制（SRME）;涠西南某工区由于基底较浅且与老地层波阻抗差异较大,所以除海面与海底外存在第三个多次波源,尤其在基底处产生的海底微屈多次波,离基底较近,很容易被误认为是基底,此类多次波采用传统的SRME方法无法有效压制,笔者采用基于波动方程模型与褶积模型串联SRME对其进行压制,实际资料处理结果显示该方法对多次波压制效果较为明显。     

三维自由表面多次波去除方法

多次波去除是地震数据处理与解释中的关键性问题,其去除结果直接影响地震数据的处理质量。笔者论述的自由表面多次波压制（SRME）是一种数据驱动理念,在不需任何地下信息和假设的情况下,利用地震数据的自身迭代就可以达到预测多次波的目的,并且相较于一些传统方法预测更加准确。面对越来越多的三维海洋地震采集,二维SRME方法暴露出其算法对三维构造的估计不足,所以有必要将SRME从二维向三维扩展。三维SRME相较于传统的二维SRME在考虑多次波贡献方面表现得更加全面,有效地计算地下每一处的多次波贡献,可以给出更准确的多次波预测。建立了三维倾斜层状速度模型,模拟含多次波的地震数据,利用3D SRME技术进行多次波预测,对比了2D SRME与3D SRME对三维地震数据的多次波预测结果,发现3D SRME的预测结果与理论多次波位置吻合;最后利用最小平方匹配减去法,实现了地震数据中多次波的去除,有效地压制了多次波信息。     

逆数据域表面多次波压制方法

基于波动方程压制表面多次波的反馈迭代方法,推导出压制表面多次波的逆数据域方法。该方法利用了一次波和表面多次波在逆数据域的可分离性质。含表面多次波的地震数据变换到逆数据域后,表面多次波的能量在逆数据域形成能量聚焦区域,可通过简单切除能量聚焦区域的信号实现表面多次波压制,避免了基于波动方程预测减去方法中的自适应相减过程,完全损伤不到一次波的能量。单道地震记录和合成炮数据模型试算表明：逆数据域多次被压制方法简单易行,可有效压制表面多次波,并保持一次波振幅不受损失。与常规的基于波动方程的表面多次被压制方法（SRME方法）对比表明,逆数据域方法能更好地应对有效波和多次波同相轴相交的情况。     

海洋资料多次波组合衰减技术及应用

多次波的压制是海洋地震资料处理中的重要步骤。海洋地震勘探中的多次波一般都异常发育且较难压制,压制多次波的好坏直接决定了处理结果的质量。目前压制多次波的方法有很多种,但不同的方法基于不同的理论,具有不同的针对性。单一的方法压制多次波往往不能针对所有多次波,达不到理想的效果。笔者使用组合衰减多次波技术,综合了SRME、拉东变换、LIFT去噪对海洋实际地震数据的多次波进行压制,取得了较好的效果。     

基于f-x EMD波场分离的绕射多次波压制方法

自由表面多次波压制（SRME）方法是海洋地震数据处理中的关键步骤。当存在崎岖海底条件时,绕射波十分发育,常规SRME算法很难将复杂绕射多次波有效消除。对压制效果较差的多次波进行成因分析,首先基于f-x EMD波场分离算法,将全数据分解为反射部分和绕射部分,再对其进行多次波预测,获得绕射预测多次波子集：反射-绕射预测多次波、绕射-反射预测多次波和绕射-绕射预测多次波。然后,改进常规SRME算法的迭代过程,在SRME的迭代过程中使用与原数据中多次波更加匹配的绕射多次波子集进行多次波压制。与常规SRME算法的对比结果表明,改进的SRME算法在理论数据和实际数据处理中对多次波的压制都取得更好的效果。     

Curvelet 域海底电缆多次波压制方法研究

将检波点置于海底的海底电缆( OBC) 地震采集技术面临全体自由表面多次波的困扰。通过采用改进后的SRME 方法进行OBC 数据自由表面多次波的衰减,SRME 方法分为预测和相减过程,在相减过程中采用常规减去法、二维Curvelet 阈值相减法以及三维Curvelet 阈值相减进行多次波相减。通过模型试算对3 种方法进行比较,发现在Curvelet 阈值相减法中,对多次波的减去效果更好,尤其是三维Curvelet 变换阈值相减的效果更为突出。     

多次波正演与SRME技术影响因素分析及应用

针对深水采集的地震数据包含严重的多次波,多次波与有效波互相叠合使得地震剖面的同相轴难以区分和追踪解释的情况,采用实际资料的层位,建立三维地质模型并用实际的导航数据正演模拟野外放炮施工,由于正演模拟的数据层位较少,可针对性地分析三维SRME技术预测多次波模型的影响因素,如空间采样、扩展半径等,然后应用于实际地震数据的SRME处理,比较二维SRME与三维SRME的应用效果,验证了三维SRME比二维SRME能更有效地衰减多次波。     

基于L_1范数的多次波自适应减方法及应用分析

多次波问题在地震勘探中普遍存在。自由表面相关多次波压制(SRME)方法是目前多次波压制方法的主流,使用该方法的重要步骤之一是将由反馈迭代法预测得到的地震多次波经匹配后从原始数据中减去。基于L2范数的多次波自适应减方法有其适用范围,仅在某些情况下才有好的处理结果。这里基于迭代重加权最小二乘法(IRLS算法)的混合L1/L2范数来近似L1范数解,同时结合模型数据和实际数据进行多次波压制处理,并与基于L2范数的自适应减方法进行对比分析。结果显示,本方法不仅有效压制了多次波,而且还相对更好地保持了有效波的能量,这表明本方法可以在不同情况下实现更为普遍的多次波压制。     

南黄海中部浅水区多次波衰减技术及其效果分析

在浅水区,由于水深较浅,缺少近偏移距的海底反射信号,采用常规SRME方法和预测反褶积不能有效地衰减海底相关多次波。笔者采用DWD＋SRME组合法来衰减海底相关多次波,其中DWD方法用来衰减与海底相关的短周期多次波,SRME方法压制自由表面相关的长周期多次波,另外运用Radon变换去除层间多次波。结果表明,运用DWD＋SRME组合法压制海底相关多次波效果较好,并且没有损害浅层的有效反射信号,采用Radon变换使层间多次波得到了良好的压制,深部有效反射信号逐步体现。因此,对于浅水区低信噪比地震资料,采用DWD＋SRME组合方法和Radon域去多次,是比较可行的去多次波方法。     

差异散射多次波自适应消减法研究

在海上地震资料处理过程中,反射多次波和散射多次波同时存在于地震资料中。由于散射多次波相对于反射多次波的能量弱,且具有时空非稳态特征,难以在常规SRME 方法中去除,影响进一步的数据分析工作。将含有这两种多次波的地震数据进行分离并分别做SRME 多次波预测,通过自适应衰减方法有效地匹配不同类型多次波,尤其是非稳态的散射多次波。通过sigsbee2B 模型的试算,经对比理想无多次波影响的地震数据资料,表明该方法可以有效地同时消除反射多次波和差异散射多次波。     

基于经验低秩表示的自适应多次波减去方法

多次波压制一直是海洋地震数据处理的研究重点,SRME（surface-related multiple elimination）方法通过多次波预测、自适应减去两个步骤实现多次波压制,具有压制精度高、模型依赖度低等优点,是工业界广泛采用的方法。但是常规减去方法在一次波、多次波交叉位置易出现一次波损伤、多次波残留等现象,进而增加后续地震处理、解释的难度。本文在前人研究的基础上,提出了基于经验低秩表示的自适应多次波减去方法。首先,采用经验低秩表示方法,将地震数据自适应地分解为信噪比高、倾角单一、同相轴相位圆滑的低秩倾角分量,简化地震数据倾角成分的复杂程度,以优化低秩表示过程中局部窗口的参数选择问题;然后,在不同低秩倾角分量中分别采用基于能量最小原则的匹配减去方法,避免匹配过程出现同相轴交叉,并重构各分量,在保证计算效率的前提下提升多次波压制效果。针对理论数据和实际数据进行了有效性测试,本文方法在多次波压制结果和保幅性两方面优于传统方法,并采用抗噪性测试证明了该方法的鲁棒性。