地震数据高维统计滤波方法

地震数据的信噪比是地震波反演成像算法收敛性和结果精度的重要制约因素。基于线性信号模型的最佳预测滤波方法和基于随机信号概率分布特征的统计滤波方法是两种典型的滤波方法。重点讨论了地震数据统计滤波方法,基于实测数据的统计特征(或概率分布),在局部信号缓变的假设下,设计了各种高斯加权滤波器和中值类滤波器。高维空间中的地震信号具有显著的结构特征,为满足信号缓变的假设,需要发展沿着信号结构方向的高维统计滤波器。分析了邻域滤波器、双边滤波器、非局部均值滤波器三类各向异性高斯(加权)滤波器的设计思想。在非局部均值滤波算法的基础上设计了自适应搜索窗的非局部均值滤波方法,该方法采用局部数据窗的相关算法检测出滤波点附近的信号结构特征,依据地震数据变化自适应地改变非局部均值滤波器中的搜索窗。理论模型的数据测试表明,相比于固定搜索窗的非局部均值滤波算法,自适应搜索窗的非局部均值滤波方法能够在压制随机噪声的同时更好地保护有效地震信号。     

基于F-X域预测和全变分的串行滤波器

传统的F-X域预测滤波方法在理论上需要假设地震同相轴呈线性,当假设条件不满足时,在分离有效信号和随机噪声时会产生信号畸变。本文提出一种基于F-X域预测滤波和全变分滤波的串行压制噪声方法,对F-X域预测滤波的残差信号进行全变分滤波,并将全变分滤波结果与F-X域预测滤波结果相加作为有效信号的估计。对合成地震数据和实际地震数据的处理结果均表明,相对于F-X域预测滤波法,本文方法在压制随机噪声的同时能更好地保护有效信号,即显著提高信号的保真度。     

可控震源混叠地震数据分离与成像

对不同采集方式得到的可控震源混叠地震数据采用不同的地震处理方法进行分离。利用反演的思想,在高保真采集数据分离过程中引入广义逆算子和奇异值分解以改善分离效果;利用去噪的思想,对独立同步扫描得到的地震数据中的混叠噪声进行压制,其过程是先将混叠地震数据变换到人工分选道集,再采用矢量中值滤波随机噪声压制方法压制混叠噪声。对未分离的可控震源混叠地震数据先直接进行成像,再采用最小二乘逆时偏移方法压制逆时偏移成像过程中产生的部分串扰噪声,同时引入可控震源静态编码技术进一步压制直接成像过程中的产生串扰成像噪声,最后利用整形规则化滤波技术消除串扰成像噪声。模型试算与实际地震资料测试结果表明,利用基于整形规则化的可控震源编码最小二乘逆时偏移方法可消除串扰成像噪声,得到具有高信噪比、高分辨率、高振幅均衡性的成像剖面。     

基于三维各向异性拉普拉斯滤波的随机噪声压制方法及应用

准噶尔盆地叠后地震资料随机噪声压制主要采用三维空间预测滤波（FXY）方法。由于假设同相轴在短距离内是线性的,因此该方法在提高强能量信号信噪比的同时,也会损伤相对弱小信号,模糊断层和裂缝等线性相关性较差的地质体的信号特征。为此,基于GeoEast系统研发了利用三维各向异性拉普拉斯滤波的随机噪声压制方法。模型试验和在准噶尔盆地不同地区的实际资料应用结果均表明,本文方法对随机噪声的压制效果优于FXY方法,能明显提高地震资料信噪比、较好地保护有效信号、清晰展现地质体边缘特征细节及提高断层成像精度,为后续储层反演和精细地震资料解释夯实了基础。     

反演预测滤波与算子外推

T－X和F－X等预测滤波方法都是常用的噪声衰减技术。这些方法对消除噪声有一定的效果,但同时也产生一些假同相轴,并衰减强振幅噪声处的信号能量。这种效应是由输入数据中存在噪声而引起的。为此本文采用反演预测滤波方法来消除噪声,即根据反演预测滤波求出信号估计,再按此信号估计生成新的滤波因子。也就是说,在更少噪声影响下,重新进行预测滤波。叠前记录去噪后,记录中还常含有相干线性干扰波（如面波、折射液等）,在预测去噪时,干扰波不仅没有受到压制反而增强了。但如果在反演预测中引进算子外推技术,将二者有机地结合起来,便能得到相当理想的效果。本文提出的反演预测滤波与算子外推方法,既保护了反射层的振幅,又消除了强相干干扰和预测滤波所产生的假同相轴。该方法的应用效果已被人工合成记录和实际数据所证实。     

非局部平均滤波噪声压制方法及其在VSP资料逆时偏移中的应用

基于双程波的逆时偏移会产生低频成像噪声,在成像后运用拉普拉斯滤波法可以取得较好的压噪效果,但是,该方法严重依赖于角度参数,使得滤波后的成像剖面上常常存在同相轴不光滑和噪声压制不完全的情况。基于叠后地震资料同相轴结构的特点,为进一步提高逆时偏移叠加数据的信噪比,引入了非局部平均滤波法,针对拉普拉斯滤波后的成像数据进行进一步的压噪处理。非局部平均滤波法将输入的地震数据分解为不含噪声的地震数据和噪声数据两部分,利用不同成像点与其它成像点间的相似系数,实现滤波处理。二维复杂模型VSP正演模拟数据逆时偏移结果的试算表明,应用非局部平均滤波后的剖面信噪比得到进一步提高,同相轴的连续性明显增强。实际VSP资料逆时偏移低频噪声压制试处理也表明非局部平均滤波方法具有计算精度高、算法稳定性好和易于实现的特点。     

方向性滤波去噪方法及其应用

目前的地震资料去噪方法多为对逐道的地震数据进行去噪处理,未考虑构造或层序方面的信息,方向性滤波去噪方法的不同之处在于它是沿着地震数据的同相轴方向进行滤波,可以更加有效地提高地震信号的信噪比,并增强地震同相轴的连续性.方向性滤波去噪方法是通过梯度结构张量估计地震同相轴的方向信息,根据这些方向信息进行方向性滤波器的设计,并将该滤波器应用于地震数据进行滤波.模型检验及实际应用表明,方向性滤波去噪方法不仅提高了原始地震数据的信噪比,还保持了原始信号的分辨率,方向性滤波去噪处理的地震资料仅在低频和高频部分的能量略有降低,并未降低原始信号的主频,为进一步的地震解释性处理提供高信噪比、高分辨率的地震数据,具有广阔的实际应用价值.     

用小波分析和反演方法联合去除随机噪声的研究

在时熔域用反法衰减地震噪声,虽能避免预测滤波的缺陷和保持信号振幅,但在处理剖面口仍然存在,而且一些有用信息丢失了。本文通过分析信号与随机噪声的频率特怀及在不同信噪比情况下噪声对滤波器的影响;研究了小波变换域中的反去噪情况,提出分频反演去噪方法。在处理参数相同的情况下,该方法的去噪效果比一般反法要好,地震剖面中有更多的信息被很好地保存下来,这为解释工作提出了更可靠的资料。模型数据与实际数据的应用效果     

去噪技术在新疆地震资料处理中的应用及效果

通过分析准噶尔盆地地震资料的噪声特点 ,针对地震资料存在的浅层多次折射、面波、多次波、工业干扰等噪声 ,提出使用视速度滤波、内切滤波、相关系数滤波、ZMU L T等处理方法衰减噪声 ,提高有效波的信噪比。叠前去噪是进行噪声压制的主要处理阶段 ,叠后去噪是对叠前去噪的补充 ,从而使地震资料信噪比明显提高 ,改善了剖面的成像效果     

基于矢量中值滤波的ISS高密度地震数据去噪方法

ISS高密度地震采集是以干扰炮相对有效炮为随机信号的基本理念对地震数据进行采集的方法,其大部分有效信号会淹没于噪声之中。基于此,本文提出-种在十字排列域或检波点域进行矢量中值滤波方法,并针对理论模型简要分析了不同空间滤波参数对保持有效信号和压制干扰信号的影响及处理中应注意的问题;实际单炮地震数据的处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制相干炮噪声的同时,能够较好地保持有效信号,提高资料信噪比,显著优于常规去噪方法的处理效果。     

地震资料处理中的去噪技术

科技人员经过对大量的地震资料的噪声特点进行分析研究，总结出一套压制、衰减噪声的处理方法和流程，提出使用视速度滤波、内切滤波、相关系数滤波，F-K滤波等处理方法衰减噪声，以叠前去噪作为噪声压制的主要处理手段，叠后去噪对叠前去噪进行补充，从而提高地震资料的信噪比，改善剖面的成像效果。     

应用GeoEast系统提高牛中斜坡地震成像精度

牛中斜坡前期地震道集数据品质不高,纯波数据信噪比偏低,偏移成像精度不够。为此,以GeoEast系统为依托,应用自适应面波衰减、高能干扰分频压制及叠前线性干扰压制等去噪技术,在相对振幅保持条件下压制噪声;建立较精确的均方根速度场,并优选合适的偏移孔径做好叠前时间偏移。获得的道集成果信噪比大幅提高,有利于提高叠前含气检测精度;纯波数据信噪比及分辨率明显提高,地震响应异常突出,相对振幅保持程度高,为储层反演及油气预测奠定了基础;偏移成像精度大幅提升,断裂展布规律合理,断点较清晰。文中的成果对柴达木盆地三湖地区及其他岩性油气藏勘探目标区的地震数据处理具有借鉴作用。     

去噪技术在塔里木盆地孔雀河地区资料处理中的应用

通过分析塔里木盆地孔雀河区块地震资料的噪声特点 ,针对地震资料存在的浅层多次折射、面波、多次波、工业干扰等噪声 ,提出使用视速度滤波、内切滤波、相关系数滤波、F -K滤波等处理方法衰减噪声 ,提高有效波的信噪比。叠前去噪是进行噪声压制的主要处理手段 ,叠后去噪是对叠前去噪的补充 ,从而使地震资料信噪比明显提高 ,改善了剖面的成像效果。     

自适应数据驱动的紧框架微地震数据随机噪声压制

地面微地震数据的信噪比很低,严重影响初至拾取的精度及反演结果的可靠性。本文首先采用基于弱纹理块的噪声估计方法求取含噪微地震数据中的噪声方差,然后采用数据驱动紧框架方法去噪,有效地压制实际微地震数据中的随机噪声,提高数据的信噪比。理论模型和实际资料的处理结果表明,该方法可以去除传统方法在低信噪比数据去噪后引入的背景斑块,且去噪后的信噪比得到了极大的提高。因此,相对于传统的方法,本文方法具有显著的优势及较好的应用价值。     

针对叠前反演的去噪技术

叠前弹性参数反演对输入地震数据的信噪比和信号的振幅保真度等都有较高的要求,因而,在叠前反演地震数据的前期处理中,根据地震数据的具体情况,合理地选择叠前去噪方法和参数是保证叠前反演效果的关键。J油田L地区三维地震数据存在强能量干扰、面波及多次波,为此进行了针对性叠前去噪,利用强能量干扰压制、面波压制、多次波压制和叠前随机噪音压制等叠前去噪技术对数据进行了处理。利用道间振幅、平面振幅和空间振幅等技术进行了点、面、体多方位地震数据振幅监控,结果表明,叠前去噪技术能有效压制噪声、提高信噪比,且振幅保真度较高,极大地改善了叠前地震资料的品质,为叠前地震反演的开展奠定了基础。图11参7     

一种非线性滤波去噪方法

大多数的地震数据去噪方法都是根据单参数特征信息提取有效信号或噪声，达到去噪目的，本文利用神经元网络的高维非线性映射特征，设计一种非线性滤波器对数据进行非线性变换，这种滤波器与常规滤波器的不同点在于它综合考虑了地震有效信号和噪声的多种参数表现特征，并将两者有效地分离。经这种方法去噪（空间域）的数据剖面不会降低分辨率，去噪效果受数据信噪比和反射波同相轴倾角的影响较小。本文展示了空间域的处理结果，该方法     

去噪技术在塔里木盆地孔雀河地区资料处理中的应用

通过分析塔里木盆地孔雀河区块地震资料的噪声特点，针对地震资料存在的浅层多次折射、面波、多次波、工业干扰等噪声，提出使用视速度滤波、内切滤波、相关系数滤波、F—K滤波等处理方法衰减噪声，提高有效波的信噪比。叠前去噪是进行噪声压制的主要处理手段，叠后去噪是对叠前去噪的补充，从而使地震资料信噪比明显提高，改善了剖面的成像效果。     

晶格型滤波器在压制地滚波中的应用

地震反射波有时会被瑞利型面波掩盖。可以用自适应晶格型滤波器把混杂在地滚波中的反射信号恢复出来。合成数据和野外数据试验证明,自适应晶格型滤波法能有效地压制地滚波。此外,该滤波器可作为白噪化算子来压缩信号、增强信噪比。     

一种改进微地震数据极化滤波性能的偏振特征函数设计

地震数据极化滤波广泛应用于地震数据处理中噪声压制、震相识别和波形分离且效果很好。在时间域极化滤波中,通常利用协方差矩阵的特征值构造偏振特征函数来设计极化滤波器。针对传统极化滤波器对有效信号和噪声识别不清晰的问题,总结分析了当前应用较为广泛的10种偏振特征函数,讨论了这些函数对地震噪声信号的表征能力。在分析偏振特征函数优、缺点的基础上,使用特征值构造一种新的偏振特征函数表达式,基于该特征函数设计的极化滤波器能够提高地震有效信号和噪声的识别精度,更有效实现噪声衰减。利用合成和实测的微地震数据验证了不同偏振特征函数对极化滤波器性能的影响。结果表明,采用新构建的偏振特征函数设计的滤波器,能有效识别噪声数据段,对初始相位影响较小且滤波后地震数据的信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和互相关归一化系数(NCC)均优于其它偏振特征函数设计的滤波器。处理后的地震信号矢端曲线图能更好地反映地震信号的偏振方向,更有利于确定微地震初至波的极化方向。     

基于数据重组的反向线性噪声压制方法及效果

针对鄂尔多斯盆地黄土塬区地震资料常见的与线性噪声传播方向相反的线性噪声,本文结合GeoEast处理系统中去噪模块的特点,提出了在叠前采用数据重组的方式,利用GeoEast处理系统叠前相干噪声压制技术,实现了对反向线性噪声的压制。与叠后f-k滤波相比,本文方法实现简单,更有利于提高叠前地震资料信噪比。处理结果表明此方法具有较好的实用性。