特征图象法衰减多次反射

本文提出一种压制多次反射的新方法,如同频率-波数(f-k)域技术一样,这种方法依赖于多次反射与一次反射之间时差速度的不同.所提出的方法在许多方面不同于 f-k 方法,它基于Jones(1985)的工作,通过奇异值分解来利用数据矩阵的特征图象重建技术。我们用合成资料与实际资料实例比较了特征图象技术与 f-k 方法的效果,证实了新方法的潜在优点。本文还论及了 f-k 法与特征图象法用于由随机噪声背景中分离信号的不同之处。说明了 f-k 滤波不能够分离与信号占据同样 f-k 频带的噪声,而特征图象滤波则采用一种最佳的加权平均来压制这种噪声,这一方法使得资料的信噪比得以改善.     

基于经验模态分解的f-x域面波压制方法

为了克服f-k滤波规则空间采样的限制和由于滤波窗口选取不当造成的有效信号损失或面波压制不完全的缺点,本文提出了基于经验模态分解(EMD)的f-x域面波压制的方法。经验模态分解可以自适应地按照频率由高到低将信号分解为不同的固有模态(IMF)分量,在空间方向上可以看作是波数由高到低排列,且IMF1分量主要表征高波数的数据。根据面波主要分布在低频高波数域的特性,在f-x域沿空间方向提取低频段数据进行EMD,舍弃分解得到的IMF1分量,就可以有效地压制面波。EMD对数据是否规则采样要求并不严格,这种方法也可以看作是自适应高切波数f-k滤波。模型及实际资料处理结果表明,这种方法较f-k滤波更能有效地压制面波并且保留有效信号。     

应用同步挤压小波变换去除面波

同步挤压小波变换(SWT)是一种新的连续可逆时频分析方法,具有较高的时间和频率分辨率,利用该变换可去除地震资料中的面波。将时间域地震记录变换到时频域,在时频域准确识别面波区域并切除,再将切除面波后时频域信号反变换到时间域,就得到去除了面波的地震记录。理论模型合成数据和实测资料的处理结果表明:该变换可以有效去除面波而不损失有效反射波,且效果优于连续小波变换、S变换和f-k滤波等方法。     

Tau—p变换与Tau—p域偏移

刘清林,何樵登:Tau-p变换与Tau-p域偏移,《石油地球物理勘探》,23(2)1988:171～187 为了在τ-p域直接实现偏移成像和速度反演,本文首先推导了线源、点源情况下的τ-p变换公式,讨论了它们之间的区别与联系,并简述了τ-p变换与平面波分解的关系。通过理论分析和计算,我们发现利用Fourier投影定理在频率域计算τ-p变换不仅精度高,假频干扰轻,而且计算速度比在时-空域实现要快许多。同时,在频率域还可实现插值、频率滤波等处理,以压制干扰,减轻假频影响。因此,采用频率域算法可得到较高质量的τ-p剖面。在此基础上,对波动方程直接作τ-p变换或在频率—波数域利用傅氏投影定理,得到了新的、可直接用于τ-p资料的偏移成像公式,即p-ω-z域的成像公式。同时说明了它与f-k偏移的一致性。理论模型的计算结果证明了该偏移方法的正确性。     

S变换时频滤波去噪方法

 本文把S变换用于时频滤波。首先详细介绍了S变换的理论基础和具体实现过程，其次把S变换与其他滤波方法所取得的效果进行了比较，最后利用S变换对实际资料进行时频滤波，证明S变换时频滤波去噪方法克服了传统滤波去噪方法滤波因子不能随时间、频率变化而变化的缺陷。对于不同层有效波频率随时间变化的地震数据，S变换的时频窗的形状随着频率的变化而变化，其时窗宽度随频率呈反向变化。在低频段的时窗较宽，从而获得较高的频率分辨率；而高频段的时窗较窄，故可获得很高的时间分辨率。通过对理论记录和实际VSP数据的应用，证明S变换时频滤波方法不但可以滤除分布在不同时间范围、具有相近频率成分的干扰波（井筒波等），也可以消除视速度与有效波速度接近的干扰波。充分 说明了S变换在时频滤波方面的优越性。     

Geophysics,No.4,1992论文文摘

用高-分辨率频谱表示三维波场 R.A.Meek等三线频谱(频率-x波数-y波数或f-k_x-k_y频谱)能用来确定以及进入一组接收器的波的频率成分、速度和方向。这种信息对于检测假频问题、了解相干噪声、设计组合和确定相干噪声滤波参数是很重要的。由于大部分组合的空间维数是有限的,故用离散傅里叶变换进行三维(3-D)谱估计会带有严重的波数失真。文中通过傅里叶时间变换与空间     

叠前地震数据慢度自适应f-k滤波

频率-波数域速度滤波常常用于叠前地震数据,以压制相干噪声。尽管这一方法常常能得到极好的结果,但有时它也会使信号平滑和畸变,同时压制相干噪声的效果很差。一种慢度自适应f-k滤波法降低了信号的畸变,改进了滤波器的衰减特性。该方法采用     

利用傅氏变换将转换波变为零偏移距

利用常速介质中倾斜反射层的反射时差表达式,即可在频率-波数(f-k)域中将转换波近似地变换到零偏移距(TZO)。该表达式的导出是先将时间和偏移距记作慢度参数 v 的幂级数,然后通过这两个幂级数中幂 v 的匹配,求得作为偏移距的的旅行时。本文用作 TZO 的 f-k 域公式是以对所推导出的时差表达式作双曲线近似为依据的。与对原 P 波的双曲线近似不同,在上述情况下,转换波的 f-k 域公式具有一个与空间域中固定横向相移相当的附加时不变线性相移。对于一个水平反射层,转换波转换点的横向位置实际上是随深度和偏移距而变化的。为了能更好地模拟转换波的这种性质,文中进一步将这一相移改变成时变的。除了相移外,这种 TZO 法的脉冲响应是一个椭圆,它略扁于原 P 波的椭圆。将这种 TZO 法用于合成数据的结果证明,即使在这种近似的情况下,使 TZO 处理适应波型转换的数据仍是很重要的。而常规 TZO 法不能适用于转换波数据。     

垂直地震剖面资料的Radon变换波场分离法

垂直地震剖面(VSP)方法得到的资料在解释前需进行特殊处理。很重要的一步是利用f-k速度滤波分离上行波和下行波,以及压制直达波。同样,如果把VSP剖面变换到p-τ面内,上行波场和下行波场也就可分离了,因为它们按照各自不同的倾角映射到不同的象限内。从而可以在p-τ面内确定窗口值后利用Radon逆变换恢复上行波场或下行波场。 Radon变换波场分离(RTWS)法得到的结果与f-k速度滤波的结果差不多。然而,因为在正倾斜叠加中实现了振幅比测试滤波,从而使恢复的波场质量得到了很大改善。在正变换中某一确定的p叠加值范围内,这种滤波法通过测试叠加振幅的一致性,从期望的地震波中选出并滤除那些无用的波。本文给出了利用这二种方法从VSP全波场中分离出上行波的合成记录例子。     

串联f—k偏移：消除速度随深度变化的限制

对于常速介质.Stolt 的频率—波数(f-k)方法在计算上是有效率的,且对倾角精度没有限制。虽然 f-k 方法可以处理适中的垂向速度变化.但当这种变化很大时,对于陡倾角情况.误差将变得难以接受。本文阐述了一种推广后的 f-k 方法,该方法消除了对垂向速度变化的限制.且仅需用少量的计算时间,就可以达到与相移法偏移相当的精度。f-k 方法的推广是以速度场的剖分为基础.就象串联有限差分偏移那样,执行若干级 f-k偏移。在每一级中.偏移速度场较之常规偏移方法中的速度场而言更接近于常数,这时的 f-k 偏移很理想。经验结果和误差分析表明,对于任何一个实际的垂向非均匀速度场而言,最多只需要四级串联 f-k 偏移就可以达到与相移法相同的精度。对给定的精度和效率.串联 f-k偏移成为一种可供选择的方法,用来做二维、两次三维和一次三维时间偏移。     

双向预测法压制线性干扰波和多次波

通常干扰波压制技术是利用有效波与干扰波的频率差异和视速度差异来分离和压制干扰的。利用视速度差异的f-k滤波技术，虽然有很好的压制效果，但当有效波与干扰波的视速度范围有重叠时，二者不能完全分离；此外，由于是多道处理，在压制干扰的同时，也产生了人工噪声，降低了分辨率。双向预测法利用拉冬变换同时预测有效波和干扰波的模型，以约束压制函数的计算，然后在单道记录上压制干扰波，能时变和空变设计滤波器，有很强的信噪分离能力，不会产生人工噪声。理论记录和实际地震数据的处理结果表明，该方法是一种分离和压制干扰波能力很强的高保真压制干扰波方法。     

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石油地震勘探记录中的瑞雷面波是一种干扰波，在反褶积和叠加前必需首先将面波从炮记录中分离出来，以提高叠加剖面的信噪比。地震数据处理中压制频散瑞雷波通常是利用其低频特征采用高通滤波，或利用其低视速度传播特征采用ｆ－K滤波的方法来实现。文章给出了一种分离瑞雷面波的新方法，在假设地表为非弹性自由边界条件的基础上，给出了从总垂直位移记录中分离纵波分量和横波分量的非线性滤波器，利用此非线性滤波器从常规地震记录中分离出的波场即为频散瑞雷面波。该算法通过Fourier变换来实现，但是它有别于常规的ｆ－K域视速度滤波方法。通过对数值模拟记录和野外实际观测记录的处理结果分析，这种分离瑞雷面波的非线性滤波方法可以在实际地震数据处理中应用。     

用均衡干扰能量法压制线性干扰

用f-k滤波消除地震剖面的线性干扰,是地震资料处理最常用的去噪手段之一,如果应用不当则会产生负面效应,使去噪后的剖面产生新的线性干扰.究其原因,主要由于在f-k域内过分压制干扰能量,使干扰波能量之间不均衡所致.本文以一高信噪比无线性干扰的剖面和它的f-k谱为例,说明完全压制干扰能量与部分压制干扰能量的区别.从中不难发现,在前者的f-k谱上,既无明显的强干扰能量带,也无干扰为零的区域,据此提出"噪音能量均衡"的概念.应用平衡噪音能量的方法去除线性干扰,可获得较好的效果.     

基于小波变换与多级中值滤波的联合去噪方法

基于小波变换的阈值去噪方法存在阈值选取困难、低信噪比资料去噪后倾斜和弯曲同相轴连续性不好等问题。图像去噪方法中的多级中值滤波具有保护细节的特性,提出了基于多级中值滤波的小波域去噪算法。该方法利用最大和最小中值之差判断平坦区域和边缘区域,提高了小波域中去除噪声的能力,同时有效地保护了信号细节。模型数据与实际数据处理结果表明,该方法比阈值去噪方法分离信、噪的能力更强。     

三维地震勘探中强声波干扰的压制

在三维地震资料采集中产生的声波为非线性干扰波,能量强,频谱宽,利用常规的分频去噪和线性压噪方法难以将其去除,使后续的资料处理效果受到影响。基于声波具有非常稳定的传播速度这一特点,提出了一种利用非线性变换手段压制强声波干扰的方法。方法原理是,首先对三维地震资料中含声波到达时间的某段记录(时窗)进行转换,将非线性声波时距关系转换为速度趋于无穷、波数趋于零的一组噪声;然后应用f-k滤波对这组噪声进行压制;最后,再通过逆转换得到声波压制后的结果。该方法易于实现,并只对声波到达时间处的小范围数据进行处理,数据量小,计算效率高。对实际三维地震资料的处理结果表明,该方法压制强声波干扰的效果非常明显。     

小波变换在气层预测中的应用

在实际生产中,大多数测井曲线都含有与地层性质无关的噪声信号,基于这一特征,提出了采用小波变换新方法进行处理。该方法以一维小波去噪方法和小波包去噪方法为主,通过对密度孔隙度曲线和中子孔隙度曲线同时进行处理,减少噪声信号的部分值,恢复真实信号,对处理结果进行综合分析表明,经小波变换后的曲线噪声得以压制,质量得以提高,能更好地与其它测井曲线配合进行综合解释,能准确预测气层的层数、位置,为天然气开发提供可靠的依据。     

基于多次小波变换的小波域阈值地震信号去噪

在常规小波域阈值信号去噪方法的基础上,提出了基于多次小波变换的小波域阈值地震信号去噪方法。根据小波变换下信号和噪声在多尺度空间中的不同特性,对不同尺度下的小波系数用阈值处理,改进了多次小波变换应用于地震信号去噪的方法。数据仿真和实际应用表明,该方法可以有效压制随机干扰,对提高地震记录的信噪比和分辨率都有较好的效果。     

时频连续小波变换检测含气储层及其在苏里格气田的应用

由于地层含气,地层对高频成分吸收增强、对低频成分吸收减弱,从而在油气储集层下方形成强能量瞬时低频率区域,为利用时频分析方法直接预测含气储层提供了一定的理论依据。时频连续小波变换是对连续小波变换的改进,变换的结果是时频域,避免了尺度一频率转换过程中能量交叠的情况,因此该方法有更好的时频聚焦性。首先介绍了时频连续小波变换的基本原理,进而论述了该方法计算的关键步骤,最后理论信号试算结果与苏里格气田应用实例都证实了利用该方法检测含气厚砂岩具有一定的可行性。     

利用广义S变换技术预测砂岩储层

在小波变换和S变换基础上,通过对基本小波的推广,构建含有四类待定参数(振幅、能量衰减率、能量延迟时间及视频率)的基本小波,实现广义S变换。广义S变换的优点是在处理过程中无需测井数据的参与,直接将叠加剖面转换为地层反射剖面,可以直观地在剖面上进行地震相解释,结合钻井地质资料,还可进行沉积相研究。模型算例及应用实例表明,广义S变换可精确地确定地层反射界面的位置、识别薄储层结构。