可控震源信号中的谐波畸变影响及消除

可控震源信号中存在谐波畸变是不可避免的,而谐波产生的原因多种多样。若想最大程度地减小可控震源信号谐波,就必须清楚谐波声生的原因,进而有针对性地采取措施以减小震源谐波。由于可控震源相关地震记录的产生存在着的一些特殊问题,本文提出有必要对可能导致“源致干扰”产生的参考信号中的谐波畸变分量大小进行监控。震源信号中谐波畸变对相关地震资料面貌的不良影响与所采用的扫描信号类型和扫描参数有关。因此,在地震勘探工作的实践中,应视具体施工环境和针对具体勘探任务目的,合理地选用扫描信号参数,使谐波对地震资料的影响程度降到最低。本文提出了除在可控震源施工时减小或消除谐波影响所应采用的几种方法之外,还分析了其它可能导致可控震源信号谐波产生的因素,并从可控震源设计制造角度提出了减小可控震源信号谐波产生的几项措施。     

利用可控震源的力信号压制谐波干扰

谐波是可控震源采集中的一种特殊干扰,压制谐波一直是可控震源资料处理中的任务之一。迄今为止,大部分压制谐波的方法都是基于理论扫描信号与实际震动记录相关的技术特点提出的,易受表层介质特点的影响,很难取得明显的效果。事实上,可控震源的力信号才是真正的下传信号,其包含扫描基波和谐波分量,因此震源记录可近似看成力信号与反射系数系列的褶积体。提出了用力信号代替理论扫描信号,用反褶积算法代替传统的相关算法实现震动记录的反褶积处理。该方法的直接输出资料是褶积记录,与可控震源的相关记录相比,谐波成分得到消除,信噪比明显提高。     

可控震源地震数据谐波滤除方法

本文分析了可控震源滑动扫描中各种谐波产生的原因,指出高次谐波是其中最严重的谐波干扰类型;通过原理分析及数值试验探讨了滑动扫描方法,并基于高次谐波与原始激发信号在各频段的能量呈线性关系这个假设建立了谐波滤除的数学模型;利用参考信号倍增法生成各次谐波,并用各次谐波相关对比法估算各次谐波的能量比。将本文滤除谐波算法应用于实际数据处理,所得结果表明该方法不仅滤除谐波效果好,而且运算速度快。     

滑动扫描谐波分析

可控震源激发在地震勘探中占有重要的位置，其激发类型也已由以前的单点激发发展到现在的多源激发，而使用滑动扫描技术能够提高多源激发的效率。滑动扫描方法的基本思想是采用多组可控震源实现无等待扫描激发，即一组震源在扫描激发过程尚未完全结束，另一组震源已经开始启动扫描激发。但是滑动扫描激发也不可避免地产生谐波干扰。文中在简单介绍了滑动扫描技术的基础上，分析了谐波畸变的分布特征，讨论了通过合理地设置滑动时间，减少谐波畸变对地震资料品质的影响，可大幅度提高地震作业效率的方法，并用实例进行了说明。     

LRS 300系列可控震源振动器

前言 LRS 300系列振动器是美国西方物探设备公司的新一代产品。由于采用了先进的结构设计思想,可以产生高品质的地震激发信号,使得地震波在激发过程中保持较低的谐波畸变水平,实现高保真的地震激发信号。LRS 300系列振动器的结构设计特点主要表现在     

滑动扫描地震数据的谐波干扰压制

滑动扫描是一种日趋成熟且应用广泛的可控震源高效采集技术。然而,滑动扫描采集技术受谐波干扰影响,当勘探目标为弱反射层或薄层时,谐波影响更是不可忽略。本文基于力信号设计谐波预测算子求取相关后记录中的谐波干扰,然后将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除,则可压制相关后滑动扫描记录中的谐波干扰,且对有效信号不产生影响。由于该方法可用于相关后数据,相对于常规采集来说,只需额外记录各震次的震源力信号和扫描启动时间即可。理论模型试算和实际应用的结果均表明,该方法效果良好。     

可控震源谐波影响因素分析及对策

在应用可控震源进行地震资料采集时会产生谐波干扰,谐波畸变包括振幅畸变和相位畸变,这些畸变会降低相关信号的质量。本文从可控震源机械本身、地表耦合以及震源参数三个方面对谐波干扰产生的原因以及分布特征进行了分析。以可控震源振动与大地耦合响应、谐波能量与施工参数关系理论分析为基础,对不同地表耦合程度和不同激发参数产生谐波的大小及对资料的影响程度进行了科学分析和定量计算。在地表耦合上,首次提出了基于"半刚度"地表耦合谐波压制技术,指出增加一次空振扫描可改善可控震源与疏松地表耦合效果。在震源参数上,分析了震源台数、扫描长度、振动次数、扫描宽度等参数对谐波出现时间和振幅能量的影响,建议采用"少台、少次、低驱动、长扫描"激发方式。     

滑动扫描谐波的现场压制方法

高密度宽方位三维勘探在成为主流地震勘探技术的同时,也带来激发成本的大幅度提高。应用滑动扫描能有效降低激发成本,提高施工效率。但可控震源激发本身存在的谐波因采用滑动而不可避免地干扰了相邻炮记录,因此压制谐波成为确保滑动扫描采集地震资料品质的前提。本文从可控震源激发的基本原理出发,分析了谐波产生的机理、谐波干扰的能量级别,并有针对性地设计滑动扫描相关参数,侧重压制滑动扫描产生的能量较强的二、三次谐波。试验及滑动扫描实际采集的地震资料显示本文的谐波压制方法效果良好。     

改善可控震源高频信号输出品质的探讨

在地震勘探生产中,与传统的炸药激发地震波信号相比,可控震源具备更高的安全性、低公害性和在大多数地区作业效率高等明显的技术优势,因此成为重要的地震波激发手段.在全球的地震勘探活动中,越来越多的地震数据采集都要求使用可控震源激发.理论上,可控震源采用的是有限带宽的扫描信号,而炸药震源使用的则是无限带宽的脉冲信号,因此在解决具体地质问题时,会因为激发频带宽的问题,导致对目标的分辨力产生差异.本文通过探讨可控震源高频输出信号的约束条件,提出改进输出信号品质的途径和方法,同时也指出了应用中的注意事项.     

滑动扫描可控震源地震数据谐波干扰的消除方法

滑动扫描技术由于缩短了相邻两炮的滑动时间,使得采集效率得到很大提高,同时也使得后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响, 降低了地震资料的质量。对扫描信号进行时频分析,利用基波及谐波相关后的特征,设计出提取谐波的算子。将该算子作用于相关前原始地震 记录,可以提取记录中的高阶谐波。实际资料处理前、后的时频分析验证了该方法的效果。     

谐波畸变特性分析

由于震源的机械装置和振动装置的非线性振动以及振板与大地的耦合等问题，在震源向地下输入能量的同时，也产生了谐波畸变。这种畸变以扫描信号频率范围的倍数出现，分别叫做2次谐波、3次谐波和N次谐波。这些谐波混杂于原始记录当中．形成了干扰波，降低了资料的信噪比。谐波干扰除了具有频率范围成倍增长这一性质之外，还有其自己的相关特性、时间特性及振幅特性。为此，从谐波干扰的特性分析人手，研究谐波干扰的分布特点及出现规律，以找出压制谐波干扰的方法，达到提高记录信噪比的目的。     

双相移滑动扫描谐波压制方法

纯相移谐波压制滤波法作为去除可控震源高次谐波的一种简便、高效的方法,在处理复杂信号时却对白噪声和相邻炮信号的处理能力稍显不足,因此未能投入实际应用.为了将简捷的相移法用于实际地震数据处理,提出双相移谐波压制滤波法.该方法在对纯相移法原有相移曲线进行微调和润色的同时,针对纯相移法无法处理的这部分信号再进行一次相移.使用模...     

关于可控震源产生的地震信号

可控震源相位控制系统的作用是控制它所激发的地震信号的相位与基准信号一致。根据动力学原理，激振力代表地下传播的地震信号，即远场信号。为了保证远场信号的相位与激振力的相位一致，应当控制激振力的相位。把可控震源液缸产生的力或地面对平板的反作用力作为激振力，控制前者的相位称为重锤锁相，控制后者的相位称为力锁相。用重锤相和平板锁相得到的资料质量相当，但存在时差。用重锤相得到的资料要比用平板相更能正确反映地质     

乳化油液水击谐波破乳技术的机理研究

对水击谐波破乳的机理进行了分析,在此基础上建立了分散相液滴的力学平衡方程,并进行了水击谐波破乳实验。分析和讨论了在水击谐波场中分散相液滴由于受到水击谐波强迫振动力而相互聚集的原因和特点,从分散相液滴的聚集、变形、碰撞和聚结等几个阶段探讨了水击谐波破乳的机理,得到分散相液滴在水击谐波场作用下的运动规律。实验结果表明,在水击谐波场中分散相液滴在一定波长范围相互聚集,水击谐波的频率对分散相液滴聚集有一定的影响;随分散相液滴粒径和密度的增大,分散相液滴聚集能力增强,有利于破乳。     

基于能量差异的滑动扫描数据谐波压制方法

随着高密度采集需求日趋增加, 出现了高效、高保真、环保的可控震源勘探技术。滑动扫描采集虽然缩短了相邻两炮的滑动时间,采集效率得到很大提高,但也使后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。通过分析可控震源谐波的产生机理,提出一种基于能量差异分频谐波压制方法。地震资料处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制谐波噪声的同时,能够较好地保护有效信号,提高资料信噪比。     

小波谱及其对谐波信号的刻画能力

本文在前人工作的基础上,首先导出小波谱和傅氏谱之间的数学关系,分析了它们之间的联系与差别,并由此得出了解析子波的消失矩对谱形影响的一般性结论;然后选用Ｍｏｒｌｅｔ小波,通过数值试验研究小波谱对谐波信号的刻画能力及特点。     

基于振幅—相位张量分解的大地电磁电流型畸变校正

在大地电磁勘探中，当近地表三维电性不均匀异常体的几何尺寸远小于电磁波的趋肤深度时，阻抗张量会发生严重畸变。若不消除这种影响，反演得到的电性结构会偏离真实构造，进而影响后续的地质解释。传统的畸变校正方法大多假设区域构造为一维或二维，而实际区域构造一般都是三维。文中从阻抗张量的振幅—相位张量分解出发，基于不含畸变的振幅张量分解参数与相位张量分解参数最为相似这一特点，以对应分解参数差异之和建立目标函数，通过改进粒子群算法搜索畸变参数，将目标函数值作为粒子的适应度，实现区域构造为任意维性的大地电磁电流型畸变校正，提出了无需区域构造维性假设、适应性更广的大地电磁电流型畸变校正方法。最后，应用该方法对三维模型和实测数据进行计算，结果验证了该方法的有效性、正确性和实用性。     

地震仪的干扰信号及抑制方法

目前，２４位模数转换器的地震勘探仪器具有低噪音，低畸变和高采样率，较大的瞬时动态范围，实现了微伏级信号的记录，为我们进行了高分辨率地震勘探创造了条件，拾取信号的检波器虽说尚未达到现在的地震仪的发展汪洋，但敢取得了一定的进展。而现在采集过程中唯独抑制环境干扰方法和手段几乎没有进展，从而使得这些干扰信号的侵入，淹没了勘探中的微弱高频反射信号，由于这些干扰信号频带宽，随要性强，使人们显得 对此无可奈何。