检波器组合对高分辨率地震勘探的影响

基于检波器组合各点为平面简谐波同相叠加的假设,地震勘探野外施工多将检波器组合作为压制噪音提高原始资料信噪比的一种主要手段,但实际野外地震地质因素难以满足假设条件,导致由多个检波器组合叠加的地震信号存在一定程度的畸变,进而影响到信号的振幅和频率。通过对组合基距及组内距的计算,论证了检波器组合对信号频率及振幅的影响程度。实际资料分析证明,检波器组合在噪音压制的同时也会损伤到有效信号,尤其高频信息成份;过大的检波器组合基距,不仅会降低原始资料信噪比,甚至还会降低原始资料频率。据此提出在高信噪比地区,采集地震数据宜采用较小检波器组合基距,以提高原始资料的分辨率。     

宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

与常规三维地震勘探相比,全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统,使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像,但存在各向异性问题,而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势,克服其缺点,必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中,以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础,针对淮北矿区地质构造复杂特点,以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点,开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明:保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制,振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失,宽方位处理不仅消除了各向异性影响,改善了成像效果,还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段,其处理成果比常规处理成果频带更宽,对复杂构造成像更好,分辨率更高,能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。      

煤矿采区地震勘探不同检波器接收试验与分析

地震勘探面临诸多挑战,地震成果的不确定性与多解性、短周期与高预期的矛盾、高生产率与低信噪比的矛盾等急待解决,其中开展宽频带采集已成为拓宽频带宽度、提高分辨能力的基础。全数字高密度三维地震勘探通过数字检波器单点接收,高密度采样的方式来实现地震勘探的宽方位角、小面元和高覆盖次数,因此,地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端设备,其性能的好坏及所采集的数据质量的优劣直接关系到后续的处理与解释等环节。为了对比数字检波器与模拟检波器的实际采集效果,并探讨在野外实际数据采集中数字与模拟检波器性能之间的不同,采用低、中、高不同固有频率的模拟检波器、单点数字检波器与室内数字检波器组合6种检波器进行接收试验,对不同类型检波器的地震记录进行频谱、信噪比等分析,发现数字检波器接收地震信号的频宽和信噪比优于模拟检波器,并且数字检波器室内组合之后频带宽度和信噪比均变大;在低、中、高固有频率的模拟检波器中,低频模拟检波器的频宽和信噪比效果好于中、高频模拟检波器;当高密度采集时,叠加达到一定次数时,剖面信噪比变化不大,因此,可以根据不同深度目的层信号选择合适的叠加次数。      

用曲波变换消除VSP数据处理中的空间假频与采样不规则

由于条件与经费的限制,在实际地震资料采集过程中,常常会遇到获得的地震资料较稀疏或不规则,导致空间假频、采样不规则的问题,影响地震资料的成像效果。可利用地震道空间插值来解决这些问题,提升地震数据处理结果品质。曲波变换的基函数是具有倾角、频率、时间三方面同时局部化的函数,它可以对空间信号做稀疏表达,适合地震资料的插值处理。本文采用该方法对理论模型数据和实际VSP数据作插值处理,解决不规则采样、空间假频问题。实际应用表明该方法精度高,插值准确,处理结果的振幅和同相轴连续性好。     

相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析

文献资料表明,全数字高密度三维地震勘探技术能够提高地震波的纵、横向分辨率,进而提高煤田地震勘探成果的精度。但模拟检波器与数字检波器(高密度)的勘探效果的对比,往往是在不同采集时期、不同覆盖次数、不同面元网格下进行的,这种对比因时间、空间、激发及接收条件存在差异则不具备科学性。针对这一问题,采用相同的激发、接收条件及相同的处理流程和参数,对模拟检波器与数字检波器进行地震数据采集和处理,以比较两者之间的勘探效果。实际资料表明:在相同条件下,数字检波器比模拟检波器采集的单炮记录频率响应宽、动态范围大;采用相同的处理流程与参数,时间剖面上,数字检波器比模拟检波器具有较强的弱小信号分辨能力,而且能有效拓宽目的层反射波频带和提高主频;数字检波器采集的资料包含较多的低频有效信息,有利于岩性分析。     

局部时频变换域地震波吸收衰减补偿方法

地震信号在地下传播时会受到地层吸收衰减的影响,从而降低了地震资料的分辨率。因此地震波吸收衰减补偿是地震资料处理中的一项重要环节。本文研究的地层吸收衰减补偿方法主要基于局部时频变换(LTFT),该方法能够调节选取谱分解的频率范围和频率采样间隔,解决了短时傅里叶变换固定时窗和小波系数无法提供波形频率的精确估计值问题,适用于非平稳地震信号的时频分析。在求取地层Q值的方法中,频谱比值法具有高效简单的特点,有着广泛的应用范围。本文假设地下介质为层状变Q模型,使用局部时频变换将信号转换为时频域,通过频谱比值法求出各层的Q值,最后根据Kolsky衰减模型来补偿地震信号。理论模型测试和实际资料处理的结果表明,本文提出的方法能够有效恢复衰减信号,提高地震资料的分辨率。     

特殊耦合地震波检测与匹配滤波技术试验研究

针对塔里木盆地沙漠地区提高地震资料分辨率的难度以及制约该问题的关键因素,研究、设计制作了特殊耦合地震波检测系统(SWDS),并利用匹配滤波技术,在不同区块、不同高差的沙丘与不同自然频率的常规耦合检波器接收的信号进行了严格的对比试验。试验结果表明,该项技术对提高沙漠地区地震资料分辨率是有效的。取得了明显的效果。     

基于数字检波器的奥灰内部溶洞地震成像技术研究

针对淮北矿区常规地震勘探中奥灰反射弱且成像效果不佳的问题,在建立奥灰数字模型和总结碳酸盐岩地震响应的基础之上,利用数字检波器无畸变记录低频信息的优势,开展全数字高密度地震勘探处理方法研究,在保护低频、补偿高频、速度更新和偏移等环节进行改进,总结出了一套针对奥灰地层成像的处理方法,获得了煤层下伏奥灰顶界面以及灰岩内部溶洞...     

提高地震勘探采集数据分辨率的有效方法

高分辨率地震勘探是进一步提高解决地质问题能力的有效手段,其本身是一项“系统工程”。本文着重介绍通过改进地震仪及检波器的性能,获得高分辨率地震采集数据的方法原理及实际应用效果     

辽西深反射地震勘探采集试验

深反射地震勘探是目前研究和分析地下深部构造最有效的方法之一。为了查明辽西地区深部构造信息,在该地区布设一条16.9 km的深反射地震剖面。由于该地区的地震地质资料有限,为了能够获取深部地层的地震反射信号,开展了辽西地区的深反射地震勘探采集参数试验。本次地震采集参数试验采用炸药震源、428XL地震仪和SG-10低频检波器,固定采集参数为：采样间隔1 ms、道间距20 m、记录长度15 s。采集参数试验主要针对激发因素（激发深度、药量、组合井激发）和接收因素（组合低频检波器）进行了较为全面的试验工作。依据采集的地震记录确定所研究的主要目的层为6.5 s反射信号,通过对不同激发因素和接受因素单炮记录中目的层信号能量及信噪比的比较,确定适合于该地区的最佳激发参数和接收参数为：井深15 m、药量12 kg;井组合采用单井和三井组合相结合;检波器组合采用点组合方式。研究结果表明,在辽西地区,通过增加激发深度、增加药量、采用组合井激发和组合低频检波器、延长记录时间等措施可以获得地下更深部的反射信息。     

面波压制的TT变换法

在地震勘探中,面波的频率比其他有效地震波的频率低,往往被视作干扰波而需要压制,以突出有效波。TT(time-time)变换具有很好的频率聚集能力,它将高频信号聚集在TT变换域的对角线位置,通过提取TT变换域的对角线附近的元素,就可以压制低频面波,突出反射波。对物理模型和实际数据进行处理,并与传统的高通滤波方法进行对比,结果表明:TT变换实际上是S变换的延伸,与S变换有着密切的联系,有无损可逆性,而且具有很好的频率聚集能力。TT变换在压制面波方面有较好的效果,但在提取高频、压制低频的同时,漏掉了一些低频的有效信号,同时也保留了部分高频干扰,这是TT变换在信号分析中的不足之处。因此,在实际应用中应将TT变换和S变换结合起来,避免一些解释上的假象。     

一种基于压缩感知的随机噪声压制方法

随着高精度地震勘探技术的发展,利用高保真的方法提高地震资料信噪比成为了去噪处理的关键。曲波域阈值法能够有效地压制随机噪声,但易产生伪吉布斯震荡现象,造成信号局部畸变,从而影响处理效果。针对这一问题,提出一种基于压缩感知理论（Compressing Sensing,简称CS）的地震信号去噪方法,该方法利用随机噪声和有效信号在曲波稀疏域稀疏表征的差异来分离随机噪声。其实现步骤为:将地震数据变换到曲波域;利用压缩感知理论和全变差正则化算法重构曲波系数;曲波逆变换得到压制噪声后的重构地震数据。理论模型和实际资料应用表明,该方法能够很好规避伪吉布斯现象带来的信号失真问题,进一步提高了资料的信噪比。      

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。     

十字交叉域去噪技术在西部地区地热勘探中的应用

在西部复杂地区开展干热岩地热勘探,因特殊地表和地下地震地质条件,采集的原始三维地震资料中面波广泛发育,干扰严重,常规二维速度滤波难以达到预期效果,甚至损伤低频有效信号。结合小面积三维地震资料特点,充分利用三维数据空间分布特征,在十字交叉域利用锥形滤波去除面波干扰,从单炮记录、叠加剖面及信噪比分布等方面对比分析了其应用效果,压制了面波干扰,保留了有效信号,刻画了丰富的波组信息,提高了信噪比,为后续资料解释工作提供了坚实的数据基础,也为西部复杂地区地热勘探工作提供了技术支撑,具有良好的应用效果和潜力。     

南川地区溶洞及采空区地震资料针对性处理方法

为解决地震勘探中地下溶洞及采空区位置地震资料成像效果差的难题,利用正演模拟结合实际资料分析,总结该类区域地震资料的频率、能量和信噪比特征,在此基础上,提出一套针对性的处理方法,包括微测井约束层析静校正、弱信号提取与补偿、叠前五维数据规则化和基于构造约束的网格层析速度建模。通过在南川地区的应用,地震资料信噪比和波组连续性得到明显改善。证明了此方法可以有效提高地震勘探中溶洞及采空区位置地震资料品质。      

改进的EMD时频分析地震资料高分辨率处理方法及其应用研究

针对地震波地下传播过程中深层的高频成分损耗严重,导致分辨率下降的现象,而常规高分辨率处理受到局限性较高、成本高、处理周期长问题,基于EMD(经验模态分解)自适应分频的思想,提出了一种改进常规高分辨率处理的方法—基于EMD时频分析地震高分辨率处理。该方法的核心在于依据地震数据本身的时间尺度特征,使用EMD算法进行模态分解,能够在保留该数据本身的特性情况下,将地震信号自适应分解为有限个IMF(本征模态函数),分别对得到的每个IMF进行高分辨率处理,最后叠加得到高分辨率的地震数据。本方法适用于非平稳信号,无假设条件,且无需知道Q值,为解决高频补偿问题提供了一条全新的思路,理论模型测试和实际地震资料的运用表明,该方法能有效提高地震资料分辨率,在薄互层识别方面也有较好的应用前景。     

时频峰值滤波信号增强方法在实际地震资料处理中的应用

在不损失有效信号能量的基础上从低信噪比地震资料中恢复出有效信息是地震资料处理的关键问题之一。针对这一问题利用基于伪Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术处理共炮点地震记录。基于伪Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术可以保证得到复杂地震记录的无偏估计,增强地震资料中的有效信息,去除随机噪声,有效地恢复同相轴。采用实际共炮点地震资料,比较时频峰值滤波前后的地震记录可以看出：地震资料中的有效信息明显增强,同相轴连续性得到改善。     

工频干扰信号的时频域压制方法研究

工频干扰噪音是野外采集数据中遇到最多的干扰信号,经常将记录中的有效信号湮没,严重影响了地震数据的质量。虽然工频信号的频率成分和地震数据中有效信号的频率成分非常接近,但工频干扰信号的瞬时频率和相位是不随时间变化的,为一固定的常数,同时其振幅谱也不是时间的函数;而有效信号的瞬时频率、瞬时相位以及瞬时振幅都随时间而变化。基于此差异特征,提出了在时频域内直接从实际地震数据中提取工频干扰信号并将其从数据中剔除的方法。模型数据和野外实际数据测试表明:该方法具有较好的压制效果且对有效信号伤害较少,同时在未知干扰信号的频率分布情况下也能适用。     

火成岩覆盖区地震有效成像技术探讨及其在辽西金羊盆地油气调查中的应用

辽西金羊盆地是下辽河盆地外围盆地群中面积最大的中生代盆地,盆地浅层火成岩广泛发育、其厚度大、期次较多,受火成岩对地震信号屏蔽以及该地区复杂的地震地质条件的影响,使得地震勘探采集的原始资料信噪比低、火成岩下伏地层反射能量弱,给地震资料的有效成像带来了极大挑战。本文根据原始地震资料特点,采用针对性的采集、处理技术,首先从采集方面以大能量激发、低频检波器接收,并且处理中应用反射能量补偿、静校正、叠前多域去噪等几项技术进一步提高资料的深层反射能量和信噪比,最后通过高精度速度场建模与地震偏移成像技术的多种方法对比,优选叠前时间偏移技术进行最终成像。与以往地震资料比较,采用这套有效成像技术重新处理的地震剖面信噪比、分辨率明显提高,更重要的深层反射能量得以有效恢复,火成岩的下伏地层反射信号清晰、地层接触关系明确,特别是大倾角地层及断层的成像得以明显改善,为后续的构造解释和勘探潜力区评价提供了高质量的地震资料。     

高阻尼检波器在浅层地震勘探纵波反射法中的应用

在浅层地震勘探纵波反射法中,常规的动圈式检波器抗干扰能力有限,所接收的信号信噪比不高.高阻尼检波器能在信噪比等方面有很大提高,从而使我们的所采集的数据可信度更高更准.阐述了高阻尼检波器的各项性能指标及分析了其应用于浅层地震勘探纵波反射法中可行性和优越性,并介绍了一系列的实验和一个查找断裂构造带的工程实例,通过与其它类型检波器的对比分析,表明高阻尼检波器有较高的精度和信噪比,明显优于常规检波器.