单点高密度地震采集提高分辨率的方法

以东风港地区首次大规模采用陆用压电检波器进行单点接收采集为例,对适应单点高密度采集的物理参数提取、模型建立、观测系统参数及采集资料效果等进行了研究,认为单点陆用压电检波器接收配以小面元、高覆盖、高密度、全方位的观测系统,可以使地震资料在分辨率、信噪比、宽频带等方面有大幅度提高,低序级断层、地层尖灭点、薄储集层等地质现象得到有效识别,为老区开发挖潜和高精度地震勘探提供了一条可行性的指导方向。     

海底电缆数据中压力分量与 垂直分量的分析与应用

根据海底电缆多波勘探中压力检波器和垂直方向速度检波器产生相同极性的上行波信号和相 反极性下行波信号的原理,通过将压力分量数据和垂直分量数据匹配后进行相加合并,可以消除水层鸣 震。从理论上分析了速度检波器和压力检波器对上、下行波场以及水层鸣震的响应特点,得到在理想情 况下消除水层鸣震的两种数据振幅匹配系数,用该匹配系数对理论模型模拟的两种数据进行相加处理, 并在分析实际数据振幅、频率、波形和初至特征的基础上,对实际资料进行了试算,验证了该方法的有 效性。     

全光纤加速度传感技术的研究

证明了光纤适合对加速度场的感知,研究了干涉型全光纤加速度地震检波器,得出光纤的应力应变和被测信号加速之间的关系,综合考虑全光纤加速度地震检波器灵敏频带的要求设计了变化光纤的长度和质量的大小和形状。采用交流相位跟踪零差检测的方法,使振动信号以电的形式得以真实地再现。研制的全光纤加速度地震检波器样机,具有抗电干扰、测量频谱范围宽,检测灵敏度高等优点,且输出信号与待测信号波形一致性好。用压电陶瓷同时完成了相位调制与误差补偿;利用干扰端面镀膜技术提高了反射光能量;采用双横向限制簧片有效地限制了质量块的横向振动。     

数模检波器信号响应的时频分析

理论上,数字检波器与模拟检波器对相同地震信号的频幅响应和相位响应各有不同,但在实际记录中响应差别却存在与理论的不一致性。而利用频谱分析等常规分析方法,记录响应的差别较难分析出来。为了进一步分析实际记录响应,从局部精细对比差异,针对两者输出信号类型的不同,将记录转换到加速度域中,利用自适应核时频分析方法对其进行时间频率域分析,以及主频段重构记录,提高差异分析精度。分析结果验证两种检波器记录响应应当转换至同一个域中对比,数字检波器响应频带宽,动态范围大,相位随频率的响应变化小,对于小于15Hz的低频信号与高频弱信号的响应能力强。     

相控检波器室内组合参数理论分析

将雷达系统中的相控阵理论技术应用于组合接受理论分析中,给出了理论信噪比的定义及计算方法。通过改变检波器数目、组内距和权系数等参数使各检波器接收到的地震波同相叠加,进而确定地震波能量的聚焦形态,使理论信噪比最大化。同时利用波动方程正演,验证了理论信噪比与主要组合参数之间的关系,分析了复杂地区组合接受压制噪声提高信噪比的机理,从而设计出了最优的检波器组合数目、组内距等参数,并在实际野外检波器组合地震记录中得到了验证。     

海洋勘探中近场数据的分析研究

在海洋勘探中,空气枪是主要震源,能否为震源进行有效地质控直接影响采集地震资料的品质。首先对近场检波器进行了简单介绍,在此基础上阐述了近场数据的来源及主要作用,通过子波模拟和实例对比分析的方法介绍了近场数据的应用情况。通过实际生产中的应用表明,近场数据可以高效质控气枪震源的状态,有益于保证地震资料的质量和提高作业效率。近场数据在海洋地震勘探中具有十分重要的作用和实际意义。     

在τ-p域多道分频自适应匹配减法压制多次波

在τ-p域分频对多次波模型和地震数据进行能量和相位匹配,是多次波匹配衰减的一种有效的方法。海上多次波非常发育,常规的3DSMRE技术与2DSRME相比,预测出的多次波模型精度将得到较大的提高,但是在t-x域进行匹配衰减后,仍然有一部分模型预测出来的多次波未被衰减,这些残留的多次波给后续剩余多次波衰减带来了难度。在SRME准确地预测出多次波模型的基础上,采用小波变换分频技术,在τ-p域实现多道分频自适应匹配减法压制多次波。实际地震资料的多次波压制效果表明,该方法不仅有效地分离了衰减多次波,而且最大限度地保护了有效波的低频能量。     

匹配滤波技术在江汉平原海相大剖面拼接处理中的应用

在江汉平原海相大剖面拼接处理中,不同年代和不同采集方式采集的地震资料的振幅、相位、频率会有很大的差异。为了使江汉平原海相大剖面拼接处理中的可控震源采集和炸药震源采集的重合区域的地震数据具有统一的地震特征,在地震资料处理中采用匹配滤波技术来解决这一问题。通过分析江汉平原探区不同数据的特征,设计了一套合理的流程进行匹配滤波解决该探区大剖面拼接的问题,首先进行极性调查,将负极性进行相位旋转;然后对炸药震源和可控震源道集进行分别叠加,在CDP点重叠部分进行分析判断两种震源是否有相位差;最后用匹配滤波技术来解决不同震源的相位时差,在可控震源和炸药震源两个数据集之间求出一个匹配滤波器,迫使一个数据集的相位和振幅特征与另外的数据集相匹配。江汉平原海相大剖面拼接处理采用匹配滤波处理方法,消除了地震记录子波在振幅、相位、频率上的差异,在不同震源衔接处的振幅、频率和相位都得到了较好的匹配,从而使深层、浅层的反射波数据都能得到较好的拼接,取得了较好的处理效果。     

光纤光栅地震波检波器

介绍了石油勘探技术中地震勘探的基本原理和当前使用的地震检波器的主要缺陷，设计了一个光纤光栅地震波检波器及探测系统，成功进行了野外实验，与电磁式速度型检波器作了性能对比.发现光纤光栅检波器与油田使用的地震记录仪是兼容的，并在灵敏度和抗干扰能力方面优于传统的速度型检波器.     

匹配滤波在海洋三维四分量地震资料拼接中的应用

在海洋三维四分量(3D4C)地震数据的处理过程中,如果海上不同区块数据的震源不同,在资料拼接时会出现不匹配问题。目前纵波资料的拼接多采用匹配滤波,但该方法在转换波的拼接中应用较少,对于3D4C数据单独求取转换波的匹配滤波算子又会大大增加成本,由于同一震源激发同一检波器接收到的四分量数据的相位一致,为此将纵波的叠后匹配滤波算子应用在转换波的叠前道集中,对其相位进行匹配后再进行共转换点叠加,结合南美某工区的3D4C数据,取得了良好的应用效果。     

耦合弯曲-剪切载荷L型压电振子的低宽频特性

针对传统的压电能量采集装置固有频率高、工作频率范围窄及能量转换率低的问题,基于Timoshenko梁理论提出耦合弯曲-剪切载荷的L型压电振子,研究基于L型压电振子的复合压电结构的能量采集特性. 根据无线传感器的作业环境特点,研究L型悬臂梁的长度、宽度及延伸段长等因素对压电能量采集频率、输出电压峰值及能量转换效率的影响规律. 组合不同尺寸L型压电悬臂梁,研究设计回字形布局的阵列式复合振子. 经仿真分析与实验验证结果可知,在0~250 Hz低频环境下,能量采集频率为28~36 Hz、61~68 Hz、92~99 Hz以及103~111 Hz,较等尺寸传统阵列式压电复合振子覆盖频率平均提升了260%.     

改进光流算法在地震图像纹理分析的应用研究

为在消除噪声的同时有效保护地震图像线性结构,提出一种改进光流算法与纹理平滑滤波相结合的新方法.首先,利用高斯金字塔多尺度描述方法解决大流速计算问题,提高精度;其次通过设置迭代结果残差的均方根的门限值,减少迭代次数,缩短处理时间;最后,根据地震图像剖面纹理复杂度,结合纹理属性分析,选用不同的模板进行纹理平滑滤波,提高信噪比.经与传统的均值滤波和目前较先进的改进Sobel滤波器以及利用标准化全梯度进行地震图像边界探测的方法相比,本文提出的算法能够有效的保存地震数据的边缘信息,增强地震图像同相轴的连续性,提高信噪比7～10 dB,缩短处理时间2～3分钟.实验结果表明:本文构建的高斯金字塔多尺度描述与光流算法结合,同时结合纹理平滑滤波构成的综合改进算法,在提高信噪比的同时,较好地保持了原图像的纹理结构和能量,并减少了处理时间,提高了地震资料解释的效率,是目前地震图像纹理分析领域处理效果较好的方法之一.     

塔里木盆地卡塔克地区地震采集组合检波方法研究

从分析复杂地区地震采集资料出现的各种干扰波入手,运用5种检波器组合串数和矩形、菱形及线性等几种形式的检波器组合图形,进行压制各种干扰波组合检波方法试验,并用KLSeis软件对试验资料分别进行能量谱、频谱等的定量分析,优化检波器组合参数,确定最佳的组合检波接收方法。     

相关原理在压制地震单频干扰中的应用研究

在野外地震采集数据的区域,由于有工业电线,导致地震记录存在着大量50Hz的单频噪声.互相关函数是确定单频干扰噪声频率重要手段.以相关原理为基础,提出分步搜索的快速算法得到高精度干扰频率.合成数据得出频率估算精度达到0.001Hz能达到较好压制效果.理论试算和实际地震资料处理结果表明该方法是有效和可行的.     

Near-surface model reconstruction using pseudo well-surface simultaneous travel time tomographic inversion

The static correction of a near-surface model may be improved by using travel time tomographic inversion.We discuss unfavorable factors in the inversion of surface seismic waves that have been analyzed by the first break.These factors show that sources and geophones arranged on the surface,or close to the surface,give a first break that only includes the direct wave and the up going wave from the down going to up going transition.These up going waves have weak directivity when they arrive at a geophone and so the rays passing through the grids have small directional differences and a narrow azimuth.Drawing lessons from the advantages of Vertical Seismic Profiling(VSP)acquisition mode we describe a pseudo well-surface simultaneous travel time tomographic inversion of a near-surface model.The well depth should be increased in the surface seismic study to produce a pure up going wave,to enhance the verticality of the rays and to increase the azimuth and shorten path length of the rays.Simulations of the effect of well depth on a pseudo well-surface simultaneous travel time tomographic inversion model are reported.The results show that the static corrections are improved significantly when the well depth extends below the weathered or sub-weathered layers.The root mean square error of the statics is 1.14 or 0.93 ms for these two situations,respectively.     

高心墙堆石坝弹塑性动力反应分析及地震易损性研究

采用改进PZC弹塑性模型和动力固结有限元程序SWANDYNE II,对糯扎渡高土石坝进行动力分析,直接得到大坝永久变形,为地震易损性研究提供计算基础. 采用坝顶相对震陷率作为易损性性能参数,根据糯扎渡高土石坝所在区域的主要潜在震源区内统计地震情况,从PEER中选取60条吻合较好的地震动记录. 基于性能的大坝抗震设防水准 和土石坝震害等级,提出适合高土石坝的性能水平划分. 引入人工神经网络方法,结合多条带分法,提出基于ANN-MSA的高土石坝地震易损性分析方法. 该方法通过对选取的地震动记录调幅处理,利用SWANDYNE II程序对地震动进行分析,得到不同PGA的坝顶相对震陷率,作为训练样本和检验样本. 采用RBFNN对训练样本进行训练,利用训练和检验后的模型预测坝顶相对震陷率. 结合ANN预测结果和MSA方法,对糯扎渡高土石坝进行地震易损性分析,计算出该大坝的三维地震易损性曲面.     

一种改进匹配滤波器组的方位向速度估计方法

高径向速度目标常会引起严重的距离走动,对方位向速度的估计造成较大的影响．针对此问题,提出了一种新的方位向速度估计方法．该方法分析了运动目标在不同域中的信号形式,并发现在二维频域中动目标的方位调制和距离走动体现在同一指数项中,利用该特点在二维频域构造匹配滤波器组估计方位向速度．相比于传统方法,本方法可使方位向速度估计独立于径向速度,并规避了距离走动对方位向速度估计的影响．本方法均适用于机载和星载SAR系统．仿真和实测数据验证了本方法的有效性和稳健性．     

基于模糊多级时频峰值滤波消减地震勘探随机噪声

为解决时频峰值滤波采用单一窗长无法同时压制随机噪声和保留信号特征的问题,需要针对信号和噪声设置不同长度的窗函数,提出一种基于模糊判别的多级窗长时频峰值滤波方法。该方法结合模糊判决准则,根据地震信号局部时变特征模糊判定地震图像中各像素隶属于有效信号和随机噪声的程度。对于模糊分段后的信号和噪声,分别根据信号频率特征和噪声强度设置多级时频峰值滤波窗长时频峰值滤波算法,在噪声区域采用较长的窗长以压制随机噪声,在信号部分采用较短的窗长以保持地震信号的细节。将模糊多级时频峰值滤波应用于合成记录和共炮点地震勘探记录,结果表明,改进的方法增强了时频峰值滤波算法保持信号特征的能力,能够有效提高地震勘探图像的信噪比。     

基于FRM的偶型排列信道化改进结构

针对窄过渡带信道化设计带来的复杂度较高问题,提出了一种基于频率响应屏蔽（FRM）的偶型排列信道化改进结构.结构中的原型滤波器设计采用半带滤波器,两个屏蔽滤波器由同一个低通滤波器调制得到,然后合成上下支路的输出信号,得到各个通道的子带信号.推导得到的非最大抽取FRM改进结构相比传统的滤波器组结构具有较小的计算复杂度,同时将抽取模块置于最前端信道化处理,不受采样率较高的限制,具有较为广泛的适用性.在信道数为16的条件下,计算机仿真结果验证了结构设计的正确性,相比多相结构可节省67.9%的乘法器资源.