琼东南深海盆地三维地震多次波组合压制方法

在琼东南深海盆地,浅层为海相沉积特征,中、深层为陆相沉积特征,原始地震资料中多次波不仅异常发育而且复杂.压制多次波的方法有很多(褶积类、速度滤波类、波动方程类),但都具有一定的局限性,不能适应复杂情况下的多次波压制.为此,对各种压制多次波的方法进行了分析,针对琼东南深海盆地三维地震资料多次波的特点,采用调频滤波、抛物线Radon变换、加权中值滤波等方法,在不同的处理阶段分别对海底多次波、层间多次波和畸变多次波进行了压制,获得了好的效果.应用这种组合方式,不仅多次波被完全压制,一次有效反射得到了清晰的显示,而且没有损害有效信号.     

基于同相轴追踪的三维地震资料多次波压制方法

提出了一种基于同相轴追踪的三维多次波压制方法,在引入三维高分辨率叠加速度谱的基础上,进行多次波同相轴的高精度追踪,并将追踪到的多次波同相轴组成准多次波记录,然后利用f-k滤波方法实现在多次波同相轴所属短时窗内的多次波压制。模型实验和实际数据测试均表明,该方法的多次波剔除效果明显优于高精度抛物线Radon变换法,并且其计算效率也明显高于高精度抛物线Radon变换法,因此基于同相轴追踪的三维多次波压制方法更适合于针对"海量"数据的三维多次波压制处理。     

南黄海盆地滩浅海区多次波组合压制技术的应用

针对南黄海盆地滩浅海区地震资料中的鸣震干扰、全程多次波和层间多次波的特点,根据各类压制多次波方法的实用条件及其优缺点,提出了多次波压制策略:通过双检合并处理技术压制滩浅海区的鬼波和微屈多次波,通过预测反褶积压制残余鸣震及层间多次波;通过高分辨率Radon变换压制全程多次波和层间多次波;在叠前CRP道集上应用高分辨率Radon变换、内切和中值滤波压制小时差层间多次波。应用效果验证了该组合压制技术的有效性。     

海上地震资料处理中的组合压制多次波技术

本文针对澳大利亚海上地震资料中全程多次波和层间多次波发育的特点,分析了各类多次波压制方法的优缺点,提出了针对该区海上地震资料多次波压制策略:①在第一次速度分析后应用Radon变换压制大部分全程多次波;②应用预测反褶积压制大部分层间多次波;③在第二次速度分析后,应用高精度Radon变换压制剩余多次波;④在叠前偏移CRP道集上应用Radon变换和内切除压制小时差层间多次波。应用上述组合方式可以有效地压制多次波,突出一次有效反射波。     

GeoEast多次波压制技术在陆上地震资料处理中的应用

多次波使目的层的反射波形态发生畸变,干扰了地震成像,如果不有效压制和消除,则最终会使勘探成果受到较大影响。因此正确认识和有效压制多次波成为地震勘探中的一个重要课题。现今GeoEast系统中针对多次波开发了一系列模块,如共中心点叠加、内切除、聚束滤波、Radon变换、高精度Radon变换、预测反褶积、自由表面多次波压制以及波场延拓多次波压制等,几乎涵盖了所有压制多次波的方法。本文着重介绍高精度Radon变换以及基于波场延拓的多次波预测减去法在陆上地震资料处理中的应用以及取得的效果,并首次将波场延拓多次波预测模块应用于叠后数据,取得了较好的效果。     

CPU-GPU异构平台的抛物线Radon变换并行算法

抛物线Radon变换被广泛应用于压制和去除叠前地震数据中的多次波。混合域抛物线Radon变换虽具有良好的多次波压制效果，但面对体量日益庞大的地震道集数据，仍需很长处理周期。为此，首先利用GPU对抛物线Radon变换算法做并行优化，将计算过程中最耗时的傅里叶变换和代数运算用CUDA库等优化技巧进行加速，加速比达13以上；然后基于CPU-GPU异构平台，提出一种CPU-GPU并行方案，充分利用计算机硬件资源，通过CPU多线程与多个GPU协同并行实现抛物线Radon变换并行算法，加速比约达30。     

基于贪婪—快速迭代收缩阈值的Radon变换及其在多次波压制中的应用

多次波的存在严重影响了地震资料的解释精度，有效压制多次波是地震资料处理过程中的重要环节。目前，抛物线Radon变换是压制多次波的常用方法。针对抛物线Radon变换这一逆问题的求解，目前行业内应用最多的是迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm，ISTA)。该方法在计算精度和计算效率方面优势明显，但对庞大的地震数据而言，处理效率仍需进一步提高。为提高抛物线Radon变换收敛速率，将贪婪的快速迭代收缩阈值算法(Greedy Fast ISTA，Greedy FISTA) 引入到Radon变换压制多次波的逆问题求解中，构建了一种基于贪婪的快速迭代收缩的混合域快速稀疏时不变Radon变换。与ISTA相比，该方法将前两次的迭代结果加权求和作为当前的迭代起点，通过引入重启条件和收敛条件，使迭代过程中振荡周期减小、计算速度提高。合成数据和实际数据的多次波压制实验表明，相比于ISTA与快速迭代收缩阈值算法(FISTA)，该算法收敛效率有很大提高、精度也略有提升。     

陆上地震资料多次波识别与压制技术

陆上复杂区地震资料中的多次波通常不易识别且难以压制。本文以海南福山凹陷等地区的地震资料为例,介绍了通过综合分析叠加剖面、道集和速度谱等方法,识别陆上的多次波;通过分析GeoEast处理系统多次波压制技术,选择对陆上地震资料多次波压制有效的高精度Radon变换、聚束滤波、基于波场延拓的多次波预测减去法等技术,对陆上地震资料存在的多次波予以压制。     

基于三维抛物线Radon变换的多次波压制算法对比分析

抛物线Radon变换是地震数据多次波压制的常用算法。三维Radon变换考虑了地震波场的三维传播特性,可更精确地描述波场的传播特征,能取得更好的效果。但受离散采样和有限采集孔径的影响,传统最小二乘三维Radon变换存在着分辨率低的问题,影响一次波和多次波的分离。为此,对多次波压制中的几种高分辨率抛物线Radon变换算法进行了对比分析研究。首先详细介绍了三维Radon变换的最小二乘算法,之后分别给出了迭代重加权、低频约束以及迭代阈值收缩三种高分辨率Radon变换算法,并用模拟数据测试了每种算法的计算效果、计算效率,分析了各算法的抗噪性能及对小剩余时差多次波的压制能力。结果表明,频率域高分辨率算法只能提高变换域横向分辨率,时间频率混合域算法可以同时提高横向和纵向分辨率;各高分辨率算法均具有较好的抗噪能力,且低频约束高分辨率算法在小剩余时差多次波压制方面效果最佳。     

分级组合多次波压制技术——以玛湖地区为例

在准噶尔盆地玛湖地区,地震资料中存在的多次波给层位和断裂解释带来了较大的困难,制约了该区油气的勘探与开发。为此,为有效压制多次波,分级组合使用GeoEast处理系统的τ-p域预测反褶积技术、高精度Radon变换多次波压制技术、叠后逆散射层间多次波预测技术和多次波多道自适应减去技术,集成各种多次波压制方法的优点,逐步压制多次波。实际地震资料处理结果表明,分级组合多次波压制方法可有效地压制白垩系、侏罗系和三叠系存在的多个强反射波界面产生的层间多次波。     

迭代抛物Radon变换法分离一次波与多次波

Radon变换法是进行一次波与多次波分离的常用手段,最小平方约束下的频率域抛物Radon变换将t-x域数据转换到Radon域后,因存在剪刀状发散的截断效应,用传统方法难以彻底分离一次波和多次波。针对这一缺陷,提出了迭代抛物Radon变换法,即在Radon域截取一次波聚焦点附近很小区域内的数据为初始数据,经过Radon反变换和正变换后得到新的Radon域数据,然后用初始数据覆盖对应的小区域,经过迭代,最终得到保幅效果较好的一次波,且几乎不含多次波。利用相同的方法,也可以得到几乎不含一次波的多次波。最后通过理论模型和实际资料的处理,验证了本文方法的正确性和有效性。     

陆上多次波识别与压制

陆上多次波与海上多次波均会干扰有效波信号,使地震资料信噪比降低,不同的是海上多次波覆盖了整条地震测线,而陆上地震数据中仅有部分共中心点道集（CMP）受到多次波干扰。 根据陆上多次波的特点,分析多次波在速度谱、常速扫描叠加剖面和动校正道集上所表现的地震特征,利用多次波识别方法,确定地震数据中多次波的分布范围,并在含有多次波的 CMP 动校正道集上,采用抛物线拉东变换方法压制多次波。 模型算例和实际地震数据应用结果表明,抛物线拉东变换方法不仅能压制陆上多次波,而且不伤害一次波反射信号,达到了保真去噪的目的。     

基于共散射点道集的多次波压制方法研究

多次波压制是地震数据处理中的重要环节。一种常用的多次波压制方法是根据一次波和多次波在成像空间的曲率差异并借助Radon变换进行分离和压制。成像空间既可以是叠前时间域也可以是叠前深度域。考虑到对复杂介质的适应性以及叠前处理对计算效率的要求,提出基于共散射点(CSP)道集的高分辨率Radon变换多次波压制方法。该方法只需要一个简单的初始速度场,就可将常规共中心点道集(CMP)映射到覆盖次数更高、炮检距覆盖范围更广的共散射点道集,然后在该道集上应用高分辨率双曲Radon变换,可较好地分离一次波和多次波。相对于以水平层状介质为假设条件的CMP道集,CSP道集更适应复杂地质构造,且时距关系满足双曲规律。模型和实际资料测试结果表明,该方法可以较好地实现速度谱能量团的聚焦,有利于较复杂地质条件下的多次波压制。     

应用逆散射级数波场预测和2D卷积盲分离压制层间多次波

多次波压制是地震数据处理的重要环节。基于波动方程的预测相减法是压制层间多次波的常用方法,它包括层间多次波预测以及自适应相减两个步骤。文中提出了一种改进的层间多次波压制方法,通过引入阶跃函数、有限积分区间等假设条件简化逆散射级数公式,实现层间多次波的预测;然后引入2D卷积盲分离方法实现层间多次波的自适应匹配相减。理论模型试算及实际资料应用效果表明,该方法能在不依赖速度模型前提下高效实现层间多次波预测;采用的多道卷积盲分离自适应相减方法,比传统L₂范数最小化自适应相减方法和单道卷积盲分离自适应相减方法,能在有效压制层间多次波的同时,更好地保护一次波。     

川中深层—超深层多次波识别和压制技术——以高石梯—磨溪连片三维区为例

川中地区前震旦系勘探程度不高,远远满足不了深层地质研究的需求。现今主要依据地震资料研究前震旦系,但由于地层年代久、地层压力大、波阻抗差异小,导致地震波能量衰减大、有效信号能量弱,中、浅层存在的强反射界面容易掩盖深层有效的弱反射能量,大大降低了深层地震资料的信噪比,影响地震成像的真实性和可靠性,从而造成构造或地层假象,误导地质解释。为此,在详细分析川中深层地震资料特点的基础上,分析了深层的地震反射特征,认为深层寒武系和震旦系地震资料存在强多次波,超深层前震旦系的连续层状反射结构主要源于中、浅层强反射层产生的多次波,致使深层和超深层信噪比很低。基于多次波的认识和压制难点,确定了叠前和叠后联合、组合压制多次波的思路,应用层控速度分析、高分辨率抛物线Radon变换、优势炮检距叠加和叠后F-X域滤波压制残余多次波等关键技术压制多次波。高石梯—磨溪三维地震资料处理结果表明,提高了深层地震数据和测井合成记录相关性,超深层低角度席状多次波强反射能量得到有效压制,地层结构特征更为清楚,地震成像质量显著改善。     

频率域拉东变换加权约束反演压制层间多次波

松辽盆地拗陷期地层的多个强反射界面产生大量层间多次波,降低了地震成像的振幅保真度和垂向分辨率,影响中深层目标储层的预测精度。有效压制多次波是提高地震成像品质的重要环节,本文研究应用频率域拉东变换加权约束反演方法,实现层间多次波的叠前压制。“两宽一高”地震数据和测井资料的多次波分析表明,研究区多次波的数量多、阶次高、周期不同、能量各异,且多次波之间以及多次波与一次波干涉叠加,致使多次波的叠前时距特征不明显,有效压制难度大。在动校正后的CDP道集上,采用频率域抛物线拉东变换实现多次波与一次波快速分离;加权约束反演重构多次波,解决小炮检距多次波重构及有限炮检距引起的拉东域能量模糊现象;由实际地震道自适应减去重构的多次波,避免损伤有效信号。叠前压制层间多次波提高了研究区地震成像的振幅保真度和垂向分辨率,有利于薄层砂体预测。     

双曲Radon变换法多次波衰减

多次波是相干干扰,在地球物理勘探中普遍存在。作部分动校正后的共中心点道集,多次波剩余时差更接近于双曲线。研究给出时不变双曲Radon变换空间频率域衰减多次波的基本原理,同时给出了计算公式和离散采样算法。时不变双曲Radon变换在频率域是解耦的,所以该方法在计算效率上和抛物Radon变换一样,但是在分离多次波上比抛物Radon变换法更精确。水平层状介质的多次波衰减结果表明,时不变双曲Radon变换法在叠前能有效地衰减多次波,复杂SMAART模型的叠前多次波衰减实例显示了该算法的有效性和实用性。     

λ-f域三维抛物Radon变换多次波压制方法

通常情况下,应用Radon变换压制多次波,一般是对正变换的模型空间进行处理,再反变换回时空域,而Radon域能量团的收敛性直接影响多次波去除效果,且求解过程中需反复进行矩阵的逆运算,计算成本偏高。为此,基于二维抛物Radon变换,借鉴Abbad等的方法,首次提出λ-f(λ为曲率q与频率f的乘积)域三维抛物Radon变换多次波压制方法,将常规三维抛物Radon变换的f-q_x-q_y(q_x、q_y分别为横、纵向离散曲率)域转换到一个全新的λ_x-λ_y-f(λ_x=q_xf、λ_y=q_yf)域,继承了二维λ-f域Radon变换思路。通过引入新的变量λ_x和λ_y,消除常规Radon算子对频率的依赖,减少了矩阵运算次数,显著提高了计算效率;根据一次波和多次波能量在λ-f域空间分布特征,设计三维椎体滤波器,更有效地分离一次波和多次波,降低空间截断效应引起的误差。理论模型及实际数据测试表明：1所提方法降低了空间截断效应的影响,消除了变换算子对频率的依赖,有效减少了矩阵求逆运算次数,较常规三维Radon变换方法的计算效率提高了约8倍以上;2所提方法仍然存在Radon类方法的弊端,即当一次波和多次波速度差异较小时,在近炮检距位置无法得到较理想的多次波压制效果。