海上地震双检资料合并处理方法的应用

主要对海底电缆双检资料的特点进行了分析研究,针对双检资料的特点,对水陆检近偏移距共检波点叠加剖面进行相关处理,求取海底反射系数和校准算子,进而进行水陆检资料的合并,该方法可以有效地压制海底鸣震,同时也很好的补偿了水检资料的频率缺失。利用该方法对某浅海地区的实际资料进行处理,取得了良好的应用效果。     

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。     

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。     

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。     

浅水域可控源海洋电磁测量中空气波的渐近表达与波场分离方法

可控源海洋电磁(MCSEM)勘探中空气波对海底电磁响应的影响已为业界所重视, 它是由水平电偶极子源发射的电磁信号沿空气-海水界面传播与来自海底地层的有效信号相互作用产生的。在浅水域勘探时, 空气波淹没来自地层的有效信号, 使浅水域MCSEM实现油气层识别产生困难。基于层状介质模型, 采用电磁场的模式分解理论导出了半空间电阻率模型的空气波表达式, 利用该式将空气波在海水层的传播近似用海水-空气界面与海底地层之间的多次鸣震表达。结合源和接收器两边电磁场的传播特征, 导出了有限水深时空气波近似关系, 用于近似模拟空气波响应。为了对比不同方法压制空气波的效果, 基于上行波场和下行波场的分解方法, 获得了含油气高阻储层上上行波的异常幅度增大数倍的结果, 显示了波场分解方法压制空气波的良好效果。最后, 利用不含油气层的背景模型和含油气储层模型电磁响应的数值模拟结果, 比较空气波渐近表达和波场分离2种空气波压制方法可知:对于水平层状模型后者效果更好;前者可适用于崎岖海底地层的数据处理, 后者只适用于水平海底地层。     

海上煤田三维地震资料处理方法研究

龙口海域煤田,海水深度变化大(1~13 m),地层局部倾角陡;海上地震资料采集存在检波器位置漂移、变周期鸣震干扰以及子波差异大等问题。利用直达波或折射波旅行时进行检波器位置反演,解决了检波器飘移问题;变步长二步法预测反褶积能压制变周期鸣震干扰;叠前时间偏移解决了陡倾角成像。资料处理效果表明:所用方法对龙口海域地震资料具有较强的针对性。      

基于时变双边滤波的海洋可控源电磁数据噪声压制方法研究

海洋可控源电磁(MCSEM)方法是一种低频电磁波海底勘探技术,海底噪声的存在往往对MCSEM后续反演解释造成比较严重的影响。本文对MCSEM噪声特点和传统双边滤波方法进行总结回顾,在传统双边滤波方法基础上根据MCSEM噪声特点提出时变双边滤波方法并应用到MCSEM数据处理中。通过对模拟数据和实际数据的处理,结果表明:时变双边滤波的方法能够较好地压制MCSEM噪声,尤其是中、远收发距区域的噪声干扰,提高了用于后续处理的MCSEM数据质量。     

浅海海底表层速度建模技术及其应用研究

浅海海底起伏和速度变化对OBC资料成像质量产生较大影响。建立浅海海底表层速度模型不仅能够解决OBC资料的静校正问题,也可用于海底反射系数计算、双检资料合并、多次波压制等,但是,目前针对浅海海底表层速度建模的研究还不多。文中提出了针对浅海地区OBC资料的海底表层速度建模的三维初至走时反演技术,主要包括:(1)震源位置校正技术。根据地震波在海水中传播特征,把在海水中激发的震源位置校正至海底,使震源和接收点都位于海底,利于初至走时反演计算;(2)快速三维初至走时反演方法。利用回折波走时和射线方程,形成了高效率初至走时反演方法。将该技术应用于胜利油田莱州湾浅海区海底OBC资料的处理中,建立了三维海底表层速度模型,用此速度模型进行静校正,取得了良好的应用效果。     

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。     

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。     

倾斜检波器与地表双自由度耦合效应

煤田地震数据采集过程中，存在同一检波点位置重复插拔布设检波器的情况，检波器多次插拔布设存在倾角差异，导致检波器与地表耦合条件变化，影响地震数据采集质量。将检波器倾角参数引入检波器与地表耦合系统。从振动力学的角度推导倾斜检波器“双自由度耦合振动系统”，研究检波器倾角、检波器与地表相对阻尼系数、地表介质参数对耦合系统的影响，分析相同检波点位置重复布设检波器对地震数据采集的影响机理。研究结果表明，检波器倾角的增加将衰减检波器与地表耦合系统的幅频响应，提高耦合系统的谐振频率，说明本次倾斜检波器与地表耦合系统模型构建合理，结果可用于指导和规范地震数据采集工作。      

海底节点长期地震观测:油气田开发与CO2地质封存过程监测

地震观测方法目前被广泛用于海底油气田勘探开发与CO2地质封存过程监测.比较了海面拖缆地震观测与海底节点地震观测方法的差异.海底节点地震观测方法能够采集多分量、全方位、高信噪比和高分辨率数据,同时具有数据定位精度高、采集可重复性以及数据采集性价比高等优势.在回顾海底节点地震观测方法发展过程与现状的基础上,展望了海底长期节...     

起伏地表检波器组合响应

在地形条件复杂、干扰波发育的地区,检波器组合接收可以大大提高资料的信噪比。这种组合就是用多个检波器同时接收地震波作为一个地震道的输入,它主要是利用有效波和干扰波传播方向的不同来压制干扰波。根据检波器组合响应的基本原理,将传统的水平面上检波器组合理论推广到起伏地表条件下,主要讨论了起伏地表检波器面积组合的响应情况,并对比了检波器组合滤波后有效波和干扰波的响应。通过分析可知,在地表倾斜的地区,随着倾斜程度的增大,沿上倾方向传来的干扰波压制程度增大,沿下倾方向传来干扰波压制程度减小。用反演方法对检波器组内距进行了优化,在已知检波器组合方向特性的情况下,得到与之匹配的组内距。数值计算表明,检波器组合滤波后的地震资料,有效波的响应明显高于干扰波的响应,信噪比得到很大提高。     

岷江流域无人机遥感影像拼接及灾害信息提取

针对无人机遥感影像的特点,提出了一种基于特征点和重叠度的快速自动拼接算法.该算法实现了用于计算参考图像和待配准图像之间重叠度的相位相关法,并提出只在重叠区域中进行特征提取和特征匹配的方法.利用岷江流域无人机遥感图像进行了实验,结果表明,该算法使图像拼接有效地防止了图像非重叠区域中信息对算法的干扰,提高了拼接算法的精度和速度.并利用拼接的图像对茂县至都江堰的岷江主干河流进行了灾害信息提取和统计分析,为建立无人机高分辨率低空遥感数据的快速处理和应急灾害信息提取具有重要的指导意义.     

鄂尔多斯盆地低信噪比复杂地区检波器组合方法分析

在鄂尔多斯盆地西北部,低信噪比复杂地区存在严重的随机干扰,这导致该区地震资料信噪比很低。在不提高覆盖次数情况下,针对该区造成地震资料信噪比低的严重随机干扰问题,开展检波器组合压制随机干扰的方法研究。研究了随机干扰对动静校正量准确求取的影响,检波器组合对干扰波的压制作用,组内高差和组合基距对地震采集资料高频的影响,对比分析检波器组内距对随机干扰的衰减效果。研究结果表明:在盆地低信噪比复杂地区,野外检波器组合重点压制严重的随机干扰波,提高地震资料信噪比;小于1 m的检波器组内高差对该区地震采集资料110 Hz以下高频成分影响有限,小于13 m组合基距对中、深目的层地震资料70 Hz以内频率影响有限;理论计算和试验资料综合确定的随机干扰半径为1.7~2.0 m,大于随机干扰半径的检波器组合内距能有效压制随机干扰波,其中组内距3 m比较稳定;以上参数确定的检波器组合接收方法压制随机干扰波后,所得到的地震单炮记录相比单点接收、高覆盖次数压制随机干扰波所得到的资料在70 Hz有限频带内更能提高信噪比、频率,而且成本相对低。该结果在鄂尔多斯盆地低信噪比复杂地区地震勘探野外采集中具有指导作用。      

Significance tests for multivariate normality of clusters from branching patterns in dendrograms

A significance test is presented for whether, based on levels of branches in a dendrogram, a cluster is from a multivariate normal distribution. The method compares the observed cumulative graph of number of branches with a graph derived from a simple logistic function. Provided the number of objects or variables is not small, the difference between graphs can be tested by the Kolmogorov-Smirnov, Cramér-von Mises, and Lilliefors statistics.Logistic functions were obtained by simulation and are available for three similarity measures: (1) Euclidean distances, (2) squared Euclidean distances, and (3) simple matching coefficients, and for five cluster methods: (1) WPGMA, (2) UPGMA, (3) single linkage (or minimum spanning trees), (4) complete linkage, and (5) Ward's increase in sums of squares. For simple matching coefficient, the mean intracluster similarity also is required.The method allows a test of whether the dendrogram could be from a cluster of smaller dimensionality due to character correlations. Good fit of the data to abnormally large or small dimensionality provides an important warning to interpretation of the dendrogram. Quantiles of test statistics were found by simulation to be well-approximated by logistic functions. The Lilliefors test is recommended for general use; if a conservative test is required, the two-tailed Kolmogorov-Smirnov test is most suitable. The method is suitable for use with a hand calculator, and a computer program for it is available from the author.     

山地二维三分量地震资料采集

新研制出的一种三分量检波器,尾锥不动,能方便地调节其方位角和水平角,可保证同一测线上的检波器各分量的极性和相位一致,检波器与地面耦合良好;三个分量之间的隔离度大于20dB,保证了道间无串音干扰。三个检波器串联组合,有利于地震信号接收。通过数值模拟拟定出地震测线布设方位和观测系统,在采集试验中开展波场调查、偏移距试验、不同覆盖次数对比,以确定出合理的观测系统和采集参数,在四川山地获得了高质量的三分量地震资料,形成了一套实用的陆上三分量地震资料采集技术。     

Estimating geometrical parameters of cylindrical targets detected by ground-penetrating radar using template matching algorithm

In the current research, the ground-penetrating radar (GPR) method has been employed to identify physical and geometrical parameters of buried cylindrical structures using the pattern recognition approach. To achieve this goal, the well-established mathematical relationships between geometrical parameters of cylindrical target (radius, burial depth, and horizontal location) and the associated GPR hyperbolic response characteristics are employed using the template matching method. In order to validate the applicability of the template matching method in providing estimates of such parameters, the method is first examined on GPR responses of synthetic models with known geometrical parameters followed by applying on real data using two different similarity criteria including 2-D spatial convolution and normalized cross correlation in the wave number domain. In the first step, the GPR responses of 71 synthetic models encompassing one, two, and three horizontal cylinders were produced using the improved 2-D finite difference in frequency domain. Then, appropriate preprocessing sequences to reduce random noise caused by forward modeling were applied on synthetic data. The proposed algorithm applied on several synthetic model responses could estimate the known geometrical parameters of the buried cylinders with acceptable accuracy (maximum error of 15%). The template matching algorithm was also used to extract geometrical parameters of water and wastewater pipes buried in Imam Hossein Square, Isfahan city, as real GPR data. Depending on environmental conditions and subsurface host formation, the real GPR data normally contain a variety of noises; therefore, a series of appropriate objective preprocessing and processing stages were designed in order to apply on real GPR images before deploying template matching algorithm. The applicability of the template matching algorithm on real data and validity of the estimated parameters were proved based on assessing the accuracy of the estimated geometrical parameters of respective pipes through GPR response versus the measured parameters. The proposed algorithm was designed in such a way that all steps of estimating geometrical parameters of buried cylindrical targets are automatically carried out.     

基于偏振特性的下孔法剪切波到时判别问题探讨

基于偏振特征的剪切波到时判别在下孔法波速测试中被广泛应用，然而实际测试中时有发现压缩波初动出现反相的现象，因此针对压缩波不偏振而剪切波偏振的理论基础进行论证很有必要。通过三维有限元分析模型模拟了地表敲击下孔法波速测试，并基于时域逐步积分动力有限元方法求解了地表正反向水平敲击下不同深度观测点振动响应。结果表明：地表水平正反向激励下，各深度观测点中与激励方向平行的水平分量中压缩波也出现反相。为进一步探讨这与实际工程的认知相悖的现象，数值模拟了荷载倾斜、探头旋转、探头倾斜等实际测试可能出现的情形。结果显示：荷载倾斜与探头倾斜的综合影响会导致正反向敲击激励下压缩波的初动相位不反相。进一步，提出了一种剪切波旅时计算新方法以减少每次敲击之间敲击角度、探头偏转和倾斜变化带来的影响，数值计算得到基于新方法求解的剪切波速接近模型介质剪切波速值，其优于利用峰－峰法和互相关法确定旅时而得到的波速结果。