余弦函数自适应法识别与消除单频干扰

50Hz左右的强单频干扰波一直是人们的研究对象,现有的压制50Hz强单频干扰方法不同程度地存在计算效率低、运算费时、损害有效信号的缺陷。本文提出了余弦函数频率自适应算法快速估算单频干扰频率;采用时延自适应公式直接计算单频干扰时延;采用振幅公式直接计算单频干扰振幅。此法可以快速地估算出单频干扰频率,达到消除这种干扰的目的,并且不损害干扰附近的有效信号,提高了单频干扰频率分量附近数据的信噪比。合成数据和实际数据试算结果表明该方法是有效和可行的。     

自相关和褶积法单频干扰识别与消除

在地震数据采集过程中会出现从浅层到深层频率、相位和振幅基本保持不变的50 Hz单频干扰。常规时间域压制噪声的方法虽然能够压制这种干扰,但在实际海量地震数据的运算中,耗费时间长,计算效率低。基于正、余弦函数的褶积和自相关运算结果是同频率的正、余弦函数,则单频干扰的褶积和自相关运算结果也是同频率的正、余弦函数。因此,可以通过褶积和自相关运算来确定单频干扰。自相关和褶积法利用地震数据的自相关函数和褶积函数,计算单频干扰的自相关函数和褶积函数,运用正、余弦函数自适应减算法快速估算单频干扰。由于频率和相位与单频干扰呈非线性函数关系,因此使用任何估算方法都非常耗时。运用自相关和褶积法识别与消除单频干扰不需要估算单频干扰的频率、相位和振幅,因此可以高效、快速地估算出单频干扰,达到消除单频干扰的目的。该方法的最大优点是在快速、高效地消除单频干扰的同时不损害单频干扰频率分量附近有效信号的频率成分,提高了单频干扰频率分量附近数据的信噪比。合成数据和实际数据试算结果表明,该方法有效且可行。     

单频干扰逼近误差分析

在各种单频干扰识别与消除方法中,首先要准确估算出单频干扰的振幅、频率和时延三个参数,才能有效消除单频干扰。这三个参数的估算误差会引起单频干扰的估算误差。在余弦函数逼近中,由于频率和时延两个参数估算误差,可以引起振幅的计算误差和单频干扰的计算误差。而在正余弦函数逼近中,由于频率参数估算误差,可以引起正余弦函数振幅的计算误差和单频干扰的计算误差。为此本文定量计算了三个参数误差引起的单频干扰计算误差,以及频率、时延参数估算误差引起的振幅参数计算误差。理论和实际数据的单频干扰逼近误差分析结果表明:为准确估算余弦函数振幅和单频干扰,频率估算精度至少应为0.01Hz,时延估算精度为0.1;准确估算正余弦函数振幅和单频干扰,频率估算精度至少应为0.01Hz。     

自适应单频干扰波识别与消除方法研究

在地震数据采集中,如果测线上方有高压输电线通过,记录中就会出现50 Hz左右的强单频干扰波.这种干扰波从浅层到深层频率、相位和振幅基本保持不变,因此,采用频率域压制方法很难完全将其消除干净,且会伤害到有效信号.但可以在时间域采用同频率不同振幅的正弦函数和余弦函数的组合来逼近这种单频干扰波,并从地震记录中将其减去,达到消除这种干扰波的目的.本方法的最大优点就是能够有效地消除干扰波,而不伤害干扰波附近的有效信号,从而提高单频波频率分量附近数据的信噪比.实际数据试算结果表明该方法有效可行.     

时间域单频干扰波的压制

在野外地震数据采集过程中 ,地震测线上方如果有高压输电线通过 ,在地震记录中就存在一个 50 Hz左右的强单频干扰波。这种干扰波在地震记录的整个时间段上具有很强的能量 ,并且其频率、相位和振幅可认为基本保持不变。采用频率域压制方法仅仅是对噪声和信号同时压制一定的倍数 ,并没有完全消除这种干扰 ,即没有改善单频分量频率附近的信噪比。因此 ,我们尝试在时间域内采用余弦波来逼近这种干扰波 ,并从地震记录中减去它 ,以实现压制这种干扰波的目的。本方法的最大优点是只压制单频干扰波 ,不伤害有效信号 ,从而使单频频率分量附近信噪比得到提高。通过理论和实际数据的试算 ,说明了本方法的有效性和可行性。     

时问域单频干扰波的压制

在野外地震数据采集过程中,地震测线上方如果有高压输电线通过,在地震记录中就存在一个50Hz左右的强单频干扰波。这种干扰波在地震记录的整个时间段上具有很强的能量,并且其频率、相位和振幅可认为基本保持不变。采用频率域压制方法仅仅是对噪声和信号同时压制一定的倍数,并没有完全消除这种干扰,即没有改善单频分量频率附近的信噪比。因此,我们尝试在时间域内采用余弦波来逼近这种干扰波,并从地震记录中减去它,以实现压制这种干扰波的目的。本方法的最大优点是只压制单频干扰波,不伤害有效信号,从而使单频频率分量附近信噪比得到提高。通过理论和实际数据的试算,说明了本方法的有效性和可行性。     

单频干扰的高精度自动识别和自适应压制方法

根据原始地震资料中工业电干扰的单频特点,提出了基于归一化互相关系数自动识别含单频干扰地震道并进行自适应压制的方法。 选择深部位时窗,采用正弦函数和余弦函数的组合形式来表征单频干扰,以此逼近实际地震数据中可能含有的单频干扰,并使目标函数（实际地震数据与单频干扰的平方残差）达到极小值,由此求得单频干扰的振幅、相位和频率;再将该单频干扰与实际地震数据进行归一化互相关系数计算,归一化互相关系数越大,则该实际地震数据中含有单频干扰的可能性越大,反之则不含有单频干扰或含有的单频干扰能量较弱,可以忽略;对归一化互相关系数设置单频干扰的识别门槛值来分选含有单频干扰的实际地震道,并将单频干扰从实际地震数据中减掉,由此实现地震数据中单频干扰的自动识别和自适应压制。 实际地震资料验证了所提方法的准确性和有效性,在单频干扰识别精度和压制效果方面均优于常规带通滤波均方根能量单频识别方法和某工业化软件,为实际地震资料保幅处理提供了一种有效的方法。     

Chirp-Z变换谱分析压制地震记录单频干扰

 以往压制地震记录中的单频干扰有许多成功的方法,如频率域陷波法及时间域拟合法,其中以时间域拟合法压制强能量单频干扰最有效。但是拟合法通常采用基于频率扫描法搜寻单频波频率的方式,比较耗时,不能满足当前日益增长的高覆盖、高密度地震勘探数据处理的需要。本文提出应用基于Chirp-Z变换的高精度谱分析技术估计单频波的频率,不仅提高了计算效率,而且在压制单频干扰的同时有效保护了在单频干扰频率附近的有效信号。     

强工频干扰波的提取与消除方法

针对强工频干扰问题，提出了在时间域内提取单频干扰的共轭梯度方法。采用串联方法消除工频干扰及其谐波，即逐个提取单频干扰波，然后从地震记录中减去该单频干扰波，最终达到消除工业电干扰的目的。理论记录试算和实际资料处理结果表明，即使是对于常规滤波方法难以消除的极强的工频干扰，该方法仍然获得了较好的效果。在工频干扰较强的情况下．陷波滤波方法将导致信号起跳时刻模糊．而本方法则不存在这样的问题。此法适用于提取和消除各种频率的干扰波。     

基于维纳滤波的50Hz工业干扰去噪方法研究及应用

50Hz工业干扰是地震资料中一种常见的噪声,由于它与有效信号的频率范围重叠,影响了地震资料的品质。常规的消除50Hz噪声方法是陷波处理,它在切除噪声的同时,也切除了有效信号。本文研究了一种基于最小平方滤波原理的消除50Hz干扰波算法。它通过设计一个参考正弦道,并通过维纳滤波器来调整该参考道的振幅和相位．从而使其与数据道中的50Hz噪声达到最佳匹配。在时域,用数据道减去参考道,即可达到单频去噪的目的。由于该方法不是在频率域实现,既可准确实现单频去噪,又可避免吉布斯现象的发生,因此有较高的保真度。     

高精度单频干扰并行压制技术及其应用

为了提高当前工业化处理软件中单频干扰的处理效率,并降低常规处理流程的复杂度,提出并建立了一种高精度单频干扰并行压制新技术。该技术根据最小二乘最优逼近来逐道自动识别与自适应压制单频干扰,同时结合高性能并行处理算法,大大简化了常规处理流程。在XX工区实际地震资料中应用表明,该技术不受其他类型地震噪声影响,能够自动识别含单频干扰的地震道,且能精确得到单频干扰的频率、振幅和相位等信息,具有较高的振幅保真性和计算效率,处理效果优于工业化软件,为勘探成熟区地震资料保幅预处理提供了重要技术参考。     

消除50 Hz干扰波的地震资料处理新方法

目前,大庆地区高分辨率地震采集资料的主频范围主要为40－60Hz,而50Hz工业电简谐波与有效信号的主要频段重叠,严重影响地震信号的保真度,使得易除单炮记录中50Hz干扰波成为地震资料处理中不容忽视的问题。为此,提出一种崭新的处理思路及实现方法,即根据50Hz信号具有固定频率和初相位的简谐振动及振幅特性,采用互相关原理检测并剔除50Hz干扰波。该方法的优点是在消除50Hz干扰波的过程中保证有效信号不受影响,进而极大地提高了地震信号的保真度,为地震储层预测奠定了基础。     

二维小波变换在去除面波干扰中的应用

在原始地震记录中，面波干扰往往会掩盖有效信号，降低资料的信噪比。常规的一维滤波和F—K滤波方法在去除面波时，会损害有效信号，丢失一些有用的地质信息。小波变换是一种时频分析方法，具有分频和局部分析能力，可以从地震资料中将面波分离出来，而不伤害有效波。二维小波变换去除面波的基本原理是：首先依据面波和有效波视速度的范围，在时间一空间域把原始单炮记录分成没有面波和含有面波的记录；然后应用二维小波变换对含有面波的记录进行时频分析，将其变换到时间、频率、空间和波数四维域中，利用有效波与面波在频率域和波数域上的差异进行面波分离，去除面波，提取有效波，并进行信号重构；最后将重构的信号与没有面波的记录叠加，即可得到去除面波干扰的资料。实际资料处理结果表明，二维小波变换去除面波的方法具有良好的应用效果，有效信号得到了加强，信噪比得到了提高。     

一种减少偏移画弧的方法──同相叠加

在地震记录中的同-CDP道集内,有效波与干扰波在视速度、频率和振幅方面存在差异,主要表现为相邻地震记录道的相似性及振幅级别的变化。因此,应该设法选择相关性最好、振幅差值最小及振幅平均值适中的地震记录道进行盈前同相叠加,以消除地震叠加剖面中存在的局部干扰,减少非相干记录道对有致信号的干涉,使叠加效应最佳;同时计算某一时刻记录的振幅平均值,并根据其大小对CDP道集中记录道的野值进行剔除,从而提高地震剖面的信噪比,减少们移“画弧”现象。实际资料应用表明,该方法不仅能减少倍移“画弧”现象,而且在消除特殊的多次波方面也有明显效果。     

一种减少偏移面弧的方法：同相叠加

在地震记录中的同一ＣＤＰ道集内,有效波与干扰波在视速度、频率和振幅方面在差异,主要表现为相邻地震记录道的相似性及振幅级别的变化。因此,应该设法选择相关性最好、振幅差值最小及振幅平均值适中的地震记录道进行叠前同相叠加,以消除地震叠加剖面中存在的局部干扰,减少非相干记录道对有效信号的干涉,使叠加效应最佳;同时计算某一时刻记录的振幅平均值,并根据其大小对ＣＤＰ道集中记录道的野值进行剔除,从而提高地震剖面     

一种叠前地震资料单频噪声压制新方法

针对常规陷波处理方法去除单频噪声时会"完全扼杀"相同频率有效波的缺陷,提出了一种基于独立分量分析(ICA)的叠前地震资料单频噪声压制新方法。该方法将叠前地震资料的多道观测记录按照统计独立的原则,首先利用非零时间滞后协方差,运用两步特征值分解法(EVD)成功地去除部分加性噪声的影响;再利用ICA算法更好地分离出单频噪声源信号。改进的ICA算法能够有效地克服加性噪声对常规ICA算法的影响,较好地分离出叠前地震资料中的单频噪声源信号,实现独立分量分析对叠前地震资料单频噪声压制的目的,更加有效地保护相同频段范围的有效波,从而提高叠前地震资料的信噪比。通过仿真试验和实际地震资料处理表明,该方法应用效果较好,能够更加满足实际生产的需要。     

基于维纳滤波的50 Hz工业干扰去噪方法及应用

50Hz工业干扰是地震资料中一种常见的噪声,由于它与有效信号的频率范围重叠,影响了地震资料的品质。常规的消除50Hz噪声的方法是陷波处理,它在切除噪声的同时,也切除了有效信号。提出了一种基于最小平方滤波原理的消除50Hz干扰的算法,通过设计一个参考正弦道,并通过维纳滤波器来调整该参考道的振幅和相位,从而使它与数据道中的50Hz噪声达到最佳匹配,用数据道减去参考道,即可达到单频去噪的目的。理论模型和实际资料处理表明,该方法既能准确实现单频去噪,又可避免吉布斯现象的发生,因此具有较高的保真度。     

复合多域去噪技术在复杂地表区域地震数据处理中的应用

复合多域去噪技术利用多域变换，将干扰波与有效波的差别最大化，从压制干扰波与提高有效波能量两个方面提高地震资料的信噪比。该技术根据干扰波与有效波的不同特征，分别在炮域，共炮检距域和超共中心点域，运用频率－空间域相关干扰压制，拉冬变换信噪分离，共炮检距域随机干扰消除，主频区域异常振幅压制，超共中心点域线性干扰消除，以及有效波识别加强等方法，在新疆，合理，南方山地等复杂地表区的资料处理中，提高了地震数据的信噪比。     

基于黏滞声波方程解析解的AVF反演

纵波衰减与频散是PP波地震记录衰减的主要原因,因此理论上只需利用PP波叠后地震资料即可反演振幅随频率的变化关系（AVF）,以获取纵波频散因子指示流体。但基于传统单界面的AVF反演方法并不令人满意且在很多方面仍然存在争议。为此,提出基于零炮检距黏滞声波方程解析解的AVF反演方法,其流程为：①利用时频谱方法等计算地震记录的时频谱; ②基于地震记录提取子波,消除地震数据中子波叠印获取反射系数的时频谱; ③基于黏滞声波方程进行波阻抗反演,获得更准确的阻抗参数计算Fréchet导数; ④根据导数矩阵建立AVF反演方程,选取合适的参考频率点以及参与计算的频率点反演高精度频散属性。数值模拟和实际数据测试表明：界面频散对地震记录的影响很小,且传播过程的AVF效应远大于界面频散造成的AVF效应;新方法的精度和分辨率明显高于传统单界面AVF反演。     

基于小波变换的最小光滑滤波去噪

在地震勘探中，随机噪声是一种频带较宽，严重影响有效波的干扰波，常用的一维去噪方法效果都不理想。小波变换是一种时频分析方法，根据它的分频和局部分析能力，结合一维方向上去噪的光滑滤波，能有效地消除随机干扰，并且能保证有效波的中、高频成分，经过小波包重构，可恢复有效波信号，该方法优于常规一维去噪方法。