地表一致性反褶积

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地震第3章 反褶积

地震第3章 反褶积
x(t ) 为地震道记录; w(t ) 为地震子波;
(3-1)
e(t ) 为地层脉冲响应,为震源是单位脉冲 (t ) 时零炮检距自
激自收的地震记录。
(3一1)式可视为一个滤波过程,如图3-1所示。
图3-1 褶积滤波过程 这个滤波过程的输入为地震子波。w(t ) 滤波器的滤波因子为地层 脉冲响应 e(t ) ,输出为地震道记录 x(t ) 。 或者输入为地层脉冲响应 e(t ) ,滤波器滤波因子为子波 w(t ) , 输出为地震道记录城 x(t ) 。
w
x(t )
w( )r (t )
0

(3-4)
实际的地震记录城 x(t ) 除了(3一4)式所表示的一系列反射波 S (t ) 而外, 还存在着干扰波 ,因此,地震记录双 的一般模型可以写为 x(t ) n(t )
x(t ) S (t ) n(t ) w( )r (t ) n(t )
式中。
—震源脉冲值,为一常数; r (t ) —反射界面的反射系数。 但是,由于地层介质具有滤波作用,这种大地的滤波作用相当 于一个滤波器。因此,由震源发出的尖脉冲经过大地滤波器的滤波 作用后,变成一个具有一定时间延续的波形 w(t ) ,通常叫作地震 子波(图3一6)。这时,地震记录是许多反射波叠加的结果,即地震 记录 x(t ) 是地震子波 w(t ) 与反射系数 r (t ) 的褶积
1.直接观测法 这种方法是用专门布置在震源附近的检波器直接记录地震子波 w(t ), 此方法只适用于海上地震勘探。 在某些地区的海上地震勘探中,在地震记录上海底反射波到达之前曾 记录到一个地震波。经过分析知道这是由于海水含盐量有分层性所形成的。 由于海水的含盐量有分层性使海水明显地分成上下两层。下层的含盐量较 上层含盐量高,形成了一个较为清楚的界面。由震源出发的地震波到达这 个界面引起反射返回到海面下的检波器,被记录下来。由于这个波没有与 其他波干涉,所以可以作为地震子波 。使用这样求取的地震子波进 w(t ) 行反褶积,得到了良好的效果。

03反褶积

03反褶积

反褶积-子波的求取
二、自相关法 对某个地震记录道选取质量高的一段,取时窗起点为时间起点, 时窗长度T,该段记录则为:
x n
n
0 ,1, 2 , , M , M
T
1
其Z变换为:
X z

M
x n z
n
n0
假设反射系数 n 是白噪声序列,其z变换为 z 则 n 的自相关r n 的z变 换:
的两个方向上都有。
反褶积-子波反褶积
二、最小平方法 Z变换法是在已知子波的前提下,利用A(z)=l/B(z)来求取反子 波的。由于所举的例子子波仅有两项,求A(z)还是很容易的,但实 际中b(n)远不止两项,而人们又无法马上将其分解成若干个两项信 号的褶积(理论上,一个N点序列可以分解为(N—1)个两点序列的褶 积),因此Z变换法在实际应用中并不十分方便,这就需要寻找一个 实际的求反子波的方法。最常用的就是利用数理统计中的最小平方 法来求取。 以两项为例来说明:
Q a 0 Q a1 5 2 5 2
20 21
a 0 2 a1 0 a1 a 0 0
8 21
a0
, a1
反褶积-子波反褶积
子波如果取最大相位子波呢?会得到什么样的结果呢?
这次 z n 的波形比尖脉冲相差甚远。 由此看来,最小平方法求反子波对于期望输出为尖脉冲情况下仍要 求子波为最小相位,才能获得理想的结果。
为提高纵向分辨率,必须去掉大地滤波器的作用,把延续几十至 l00ms的地震子波b(t)压缩成原来的震源脉冲形式,地震记录变为反映 反射系数序列的窄脉冲组合,这就是反滤波所要完成的工作。
反褶积
反 滤 波 目 的 示 意 图

地震数据处理第三章:反褶积

地震数据处理第三章:反褶积
b(t ) o(t ) * g (t ) * (t ) * d (t ) * i(t ) o(t ) * fg (t ) * f d (t ) (3 - 4)
式中 o(t ) — 震源子波; g (t ) — 地层响应; (t ) — 透射响应; d (t ) — 地面接收响应;
i (t ) — 仪器响应;
(3-34)
将上式两端乘以
A( z ) R( z ) Z
M
zM
,则有:

M
M ( ) Z
M
(M ) Z 2 M (M 1) Z 2 M 1 (0) Z M (1) Z M 1 ( M ) Z 0
(3-18)
B(e ) | X (e ) | e
j
j
j ( e j )
(3-19)
( e j ) 未知,现在来确定它
•假如地震子波是最小相位的物理可实现 序列,则其z变换为:
B( z) b0 b1z 1 b2 z 2
B( z ) 0 , 对下式 由物理可实现性知:当| z | 1 时,
根据“最小相位序列z域零点在单位圆内”这 一特点,选出模小于1的根,便可组成最小相位 子波,其z变换为:
B1 ( z ) b0 (1 z1 z 1 )(1 z 2 z 1 ) (1 z M z 1) b0 b1 z -1 bM z -M
由于 ( ) ( )
A( z ) 应有2M个根。鉴于系数均为实数,所以 显然, 2M个根是M对互为倒数的,即若
z01 e j , (| | 1)
则另一根为:
1 1 j z02 e z01
根据这M对根在单位圆内、外的位臵,可以组 成2M个不同相位的地震子波,其中必有一个是 最小相位,一是最大相位的。

地震资料处理流程与方法介绍(2)

地震资料处理流程与方法介绍(2)
实际处理中解决拉伸畸变的直接办法就 是切除。
动校正前
动校正后
3、水平叠加
九、动校正、切除与叠加
叠加
同一反射点地震记录
叠加剖面
十、 (短波长)剩余静校正
1、为什么要做剩余静校正
由于低速带的速度和厚度在横向上的变化,使野外表层参数测量不准确或无法测 量,故使野外静校正后,爆炸点和接收点的静校正量还残存着或正或负的误差,这个 误差称为“剩余静校正量”。
幅能量分布均匀合理 。 基本假设:近地表不均匀因素对地震记录影响十分复杂,把各种因素同时加以考
虑会使问题变得十分棘手,甚至无法解决。为了使问题简化并满足地表一致性要求, 一般作如下假设:
(1)地表振幅影响因子对整道是一个常数,它是震源强度、表层衰减、检波器 耦合等影响的总和系数。
(2)各振幅因子保持地表一致性原则。即不管波的传播路径如何,同一道集内 所有道将具有同一补偿因子。如:同一炮的所有道将具有同一炮点的补偿因子,同一 检波点所有道将具有同一检波点的补偿因子。
将野外磁带数据转换成处理系统格式,加载到磁盘上; 2、输入数据质量检查: 炮号、道号、波形、道长、采样间隔等等。
二、置道头
道头:每个地震道的开始部分都有一个固定字节长度的空余段,这个空余段用来记录
描述本道各种属性的信息,称之为道头。如第8炮第2道,第126CMP等。
1、观测系统定义
模拟野外,定义一个相对坐标系,将野外的激发点、接收点的实际位置放到这个相 对的坐标系中。 2、置道头
(3)输入数据为经准确的静校正、球面扩散、地层衰减补偿后的记录。 ——可以根据数据的具体情况,在处理的不同阶段多次使用。目前的流程大都使用一 次。
2、地表一致性振幅补偿
五、振幅补偿

反褶积

反褶积

第二章 反褶积将地震记录看成是反射系数序列与地震子波的褶积,反褶积就是要消除这种褶积过程,从地震记录得到反射系数序列。

一般说来,反褶积的目的是消除某种已知的或未知的褶积过程的运算。

反褶积也可能用来消除震源信号或者记录仪器的响应。

反褶积也可能是用另一种褶积过程代替原来的褶积过程。

反褶积是一种滤波。

与一般滤波的区别有两点:一是着眼点在改变子波,而不是衰减噪声。

二是方法上是根据需要达到的目标由地震资料自动推导滤波器,而不是通过试验选择滤波器。

反褶积是子波级的处理,是常规处理中最精细的环节。

一 子波与反褶积原始记录上的子波不管如何千变万化,必然是单边子波。

可控震源原始记录上的子波也是单边的,即扫描信号,经过相关以后才变成双边子波。

单边子波是物理可实现的,双边子波是非物理可实现的。

单边子波可以是最小相位子波、最大相位子波或混合相位子波。

判别方法可以有很多,对于下面的讨论来说,用Z 变换大概是最方便的。

将子波的各个样点值作为系数、样点序号作为Z 的幂次,写成Z 多项式,如果Z 多项式的根的模全部大于1,即根全部在单位圆外,就是最小相位子波;如果Z 多项式的根全部在单位圆内,就是最大相位子波;如果Z 多项式的根有一些在单位圆外,有一些在单位圆内,就是混合相位子波。

Z 多项式可以因式分解,每个因式有01=+bZ 形式,它代表有一个根Z 1-=。

(b 可以是实数,也可以是复数。

如是复数,必然共轭成对出现。

)可见当1<b 时,这个因式是最小相位的;当1>b 时,这个因式是最大相位的。

如果所有因式是最小相位的,子波就是最小相位的;如果所有因式是最大相位的,子波就是最大相位的;如果有一部分因式是最小相位的,有一部分因式是最大相位的,子波就是混合相位的。

因此,最小相位子波的尾点的绝对值必然小于其首点的绝对值,最大相位子波的尾点的绝对值必然大于其首点的绝对值,混合相位子波则可以是任何情形。

根据这个简单规则,至少在看到尾点的绝对值大于首点的绝对值的子波时,立刻就能判断它绝对不可能是最小相位子波。

地表一致性反褶积方法浅析及应用

地表一致性反褶积方法浅析及应用

地表一致性反褶积方法浅析及应用佚名【摘要】提高地震资料分辨率的重要手段是采用反褶积技术。

反褶积方法很多,如子波反褶积、脉冲反褶积和预测反褶积等。

这些方法各有优缺点,在高分辨率资料处理中应用受到许多条件制约,不能有效地提高资料的分辨率,其效果不能满足解释人员的要求。

作地表一致性反褶积需要对记录进行频谱分析和频谱分解,同时要设计反褶积算子,然后在共炮点域和共接收点域分两步对资料进行褶积。

这种方法能够展宽频谱,压缩地震子波,并能校正地震信号的相位谱,输出零相位子波,较大程度地提高地震资料的分辨率。

该方法在高邮西部地区地震资料处理中取得较好效果。

【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】4页(P126-129)【关键词】地表一致性反褶积;提高信躁比;设计反褶积算子【正文语种】中文【中图分类】P631.4高分辨率地震勘探技术是一个系统工程。

在高分辨率地震资料处理的系统工程中,关键问题是新的噪音衰减技术、反褶积方法、动静校正方法和叠加成像方法四大环节和贯穿各种新技术于一体的处理流程。

反褶积方法是地震资料处理过程中的重要手段。

资料分辨率主要取决于地震波的频谱,它包括两方面的含义,即频带宽度和相位一致性。

高分辨率的地震资料应当有宽频带和零相位的频谱,改善地震波频谱的有效手段之一是反褶积技术[1]。

资料处理中应用的反褶积方法很多,每一种反褶积方法都是建立在一定假设条件下的地震褶积模型之上。

所以,反褶积的效果大都取决于所采用的褶积模型与实际地震记录的符合程度。

地表一致性反褶积是基于经过噪音衰减、速度滤波和真振幅恢复后的地震记录,对记录进行反褶积的频谱分析、反褶积频谱分解、反褶积算子设计以及对记录进行反褶积算子的应用来完成。

处理过程中在共炮点域和共接收点域进行两次反褶积,能展宽频谱,压缩地震子波,校正地震信号的相位谱,输出零相位子波,较大程度地提高地震资料分辨率[2]。

1.1 反褶积应用公式经过噪音衰减、速度滤波和真振幅恢复后的地震记录可以表示为[3]:式中,S(t,x)为偏移距为X的地震道,r(t)为反射系数序列,T 1(t,τ)为时变传输和多次波效应,M (t,x)为与偏移距有关的时差效应,SL(t)为排列损失和球面发散损失,T2(t,τ)为时变吸收或非弹性衰减效应,R 1(t,x)为与偏移距有关的浅层混响记录系统响应,W(t)为震源子波,N(t)为噪音。

反褶积-地球物理学习基础

反褶积-地球物理学习基础

4、反褶积的一般定义 反褶积就是去掉地震记录中大地的滤波作用的一种处理
方法,所以反褶积也叫反滤波。它用的运算方法归根到底仍 然是褶积。
但现在的反褶积已不局限于去除大地的滤波作用,凡是对 地震子波进行改造的处理都叫它反褶积。
5、反褶积处理的目的
提高地震记录的分辨率是反褶积处理的目的之一,但对叠 前反褶积而言,它却不是主要目的。叠前反褶积的主要目的 是使地震子波波形一致,以便获得好的叠加效果。
rxx (0)
...
rxx (m
1)

c(1)



rxx (
1)

... ...
rxx(m) rxx(m 1) ...
rxx (0)

c(m)
rxx( m)
主要参数:1、确定时窗 的参数(起始时间、时窗长度): 根据资料情况和处理目的确定。
因 为 b(t) 为 一 物 理 可 实 现 的 最 小 相 位 信 号 , 因 此 有 : 当 t<0 时 , a(t)=0 将 g(t) =a(t)*x(t)带入x’(t+τ),得:



x'(t ) b( j )[a(t) x(t)] b( j )[ a(k)x(t j k)]
将以上方程写成矩阵形式就是:
rxx(0) rxx(1) ... rxx(m) c(0) rxx( )

rxx
(1)rxx (0)...rxx (m
1)
c(1)



rxx (
1)

........
... ...
rxx(m) rxx(m 1) ... rxx(0) c(m) rxx( m)

数字处理-ch3-2子波提取与子波整形反褶积

数字处理-ch3-2子波提取与子波整形反褶积
单位圆外无根 (尽管有井口检波器) 3. ii.Z 变换法 陆上震源子波一般很少记录, ;
要求有高质量的声波、密 iii. VSP 中井下记录的初至波排除套管波等干扰后可作为子波; 4. 测井资料求取子波 度测井资料及井旁地震记 录 iv. 对于可控震源,用震源扫描信号与接收道的相关结果作子波。 5. 同态法
子波为零相位。 子波为零相位。 海上勘探和陆上爆炸震源产生的地震子波最接近最小相位,可控震源的 子波为零相位。 子波为零相位。
在数字滤波、反褶积和反演中经常用零相位子波。
零相位子波比最小相位子波有更高的分辨率!
零相位子波
最小相位子波
二. . 子波整形反褶积 子波整形反褶积 二 1. 子波的相位与分辨率 二 . 子波整形反褶积 1. 子波的相位与分辨率 二.1.子波整形反褶积 子波的相位与分辨率 子波的相位与分辨率 1. 子波的相位与分辨率 2. 子波与反子波的时域分布特点关系 1. 子波的相位与分辨率 2. 子波与反子波的时域分布特点关系 1. 2.子波的相位与分辨率 子波与反子波的时域分布特点关系 子波与反子波的时域分布特点关系 2. 子波与反子波的时域分布特点关系 a( t ) b( t ) ( t ) 2. 子波与反子波的时域分布特点关系 褶积公式 a ( t ) b ( t ) ( t ) 褶积公式 在振幅谱相同的子波中, 零相位子波的分辨率最高, 最小相位子波次之。 a( (t t) ) b b( (tt) ) ((tt)) 褶积公式 a 褶积公式 a ( tb )( b( t) ( t ) 设子波为有限长度, b( t ) (b(0), b(1),......, b( n)) 褶积公式 a ( t ) t ) ( t ) 褶积公式 b ( t ) ( b ( ), bb (b 1 ),......, b( n )) b( (tt) ) ((b b0 0), ), 1 ),......, b n )) 设子波为有限长度, 海上勘探和陆上爆炸震源产生的地震子波最接近最小相位,可控震源的 设子波为有限长度, ((0 (( 1 ),......, b (( n )) 设子波为有限长度, b b (t ( )b (b 0(), b理论上可得到无限长的反子波,实际处理中只取主 (1),......, ( n)) 设子波为有限长度, b( t ) (0 ),(b 1),......, b( nb )) 设子波为有限长度, 理论上可得到无限长的反子波,实际处理中只取主要的有限项,如 项: 理论上可得到无限长的反子波,实际处理中只取主要的有限项,如 m 项: 子波为零相位。 理论上可得到无限长的反子波,实际处理中只取主要的有限项,如 mm 项: am (t ) (m a ()) m 0 ), a ( m 0 1),......, a ( m m )) 0m 理论上可得到无限长的反子波,实际处理中只取主要的有限项,如 项: 理论上可得到无限长的反子波,实际处理中只取主要的有限项,如 m 项: a ( t ) ( a ( m ), a ( m 1 ),......, a ( 0), 0 0 a(( m m00 ),a a(( m m ),......, ( m m a( t ) (a 11 ),......, aa ( m m )))) 在数字滤波、反褶积和反演中经常用零相位子波。 00 00 a ( t 利用 ) m ( m0 m 1 ),......, a ( m 0 利用 0 m Z a (t ( )a ( (a ( ma m )) m域求根的方法可以推导出有限长子波与所求 )) 0 ), Z 域求根的方法可以推导出有限长子波与所求反子波(只取有限项) 0 ), a ( 0 1),......, a ( 利用 Z 域求根的方法可以推导出有限长子波与所求反子波(只取有限项) 利用 Z 域求根的方法可以推导出有限长子波与所求反子波(只取有限项) 的关系: 利用 Z 域求根的方法可以推导出有限长子波与所求反子波(只取有限项) 的关系: 利用 Z 域求根的方法可以推导出有限长子波与所求反子波(只取有限项) 的关系: 的关系: m 0 =0,反子波在时间轴的正半轴; 1 的关系: 1) 最小相位子波: m 0 =0,反子波在时间轴的正 m 的关系: 1) ) 最小相位子波: 最小相位子波:m 0 =0,反子波在时间轴的正半轴; 1) 最小相位子波: 0 =0,反子波在时间轴的正半轴; m,反子波在时间轴的正半轴; m 0 =0 2 ) 最大相位子波: -n处开始向 处开始向 0 =n+m,反子波时间轴的负半轴,时间 1)1 最小相位子波: 2) 最大相位子波: m 0 =n+m,反子波时间轴的负 m m 2) ) 最小相位子波: 最大相位子波: =n+m ,反子波时间轴的负半轴,时间 -n 0=0 ,反子波在时间轴的正半轴; 0 2) 最大相位子波: m 0 =n+m,反子波时间轴的负半轴,时间-n 处开始向 负轴取值; m 0 =n+m,反子波时间轴的负半轴,时间 2) 最大相位子波: -n 处开始向 负轴取值; 负轴取值; 2) 最大相位子波: m 0 =n+m,反子波时间轴的负半轴,时间 -n 处开始向 负轴取值; 3 混合相位子波:反子波正负半轴均有值,决定于 域根的分布。 负轴取值; 3) ) 负轴取值; 混合相位子波:反子波正负半轴均有值,决定于 ZZ域根的分布。 3) 混合相位子波:反子波正负半轴均有值,决定 3) 混合相位子波:反子波正负半轴均有值,决定于 Z 域根的分布。 3) 混合相位子波:反子波正负半轴均有值,决定于 Z 域根的分布。 3) 混合相位子波:反子波正负半轴均有值,决定于 Z 域根的分布。

反褶积处理方法

反褶积处理方法

反褶积处理方法论文提要反褶积即反滤波是常用的地震资料处理方法。

反褶积的目的是由地震数据恢复反射系数。

反滤波的作用主要是压缩地震反射脉冲的长度,提高反射地震记录的分辨能力,并进一步估计地下反射界面的反射系数。

这不仅是常规地震资料处理所需要的,而且是对直接找油找气的亮点技术和岩性研究的地层地震学的地震资料处理尤为重要。

另外,反滤波还可以清除短周期鸣震和多次波等干扰波。

当前地震资料处理解释已经基本实现了数据化、自动化,我国各大解释公司、研究所、高等院校都已有了较为先进数字化处理软件,在处理数字化的地震数据时表现出了很好的速度性和准确性。

反褶积可分为确定性反褶积和估计性反褶积两种。

目前常用的反褶积有最小平方反褶积、预测反褶积、同态反褶积、地表一致性反褶积、最大熵反褶积、变模反褶积、Q反褶积等等;特殊的反褶积有Noah反褶积、最小信息反褶积等。

正文一、反褶积(一)研究目的和意义1、研究目的(1)弄清各种反褶积处理方法的原理。

(2)弄清反褶积处理模块的参数意义。

(3)掌握地震资料数字处理的基本流程及处理方法。

(4)完善反褶积方法,提高地震资料处理的分辨率,保持信噪比,振幅均匀化。

2、研究意义反褶积是地震资料数字处理流程中最关键的一环,也是提高地震勘探分辨率最有效的方法。

一个处理流程包括许多处理步骤。

而每一个处理步骤又要涉及到好几个处理模块。

一个处理流程通常由预处理、叠前处理和叠后处理三部分组成。

其中反褶积是最重要的一个部分,如图1所示。

反褶积的目的就是为了分离子波和反射系数序列。

子波就像无线电中的载波,反射系数序列就像无线电中的声波。

只有消除高频载波才能提取声波。

子波在地层中传播,携带着反射系数序列这种有用的地质信息返回地面,只有消除子波才能恢复反射系数序列的本来面目。

反射系数序列中有波阻抗随时间变化的信息,这就提供了速度和密度随时间变化的信息,随之就可得到地层、岩性及构造在地下中间分布的信息。

在有利条件下还可得到岩石孔隙率、渗透率、孔隙流体性质(油、气、水)乃至地层压力的信息。

地表一致性反褶积在高大沙丘地区的应用

地表一致性反褶积在高大沙丘地区的应用

地表一致性反褶积在高大沙丘地区的应用摘要:在提高地震资料分辨率方面,反褶积技术是一个非常有效的手段,其重要性也是毋庸置疑的。

反褶积方法包括子波反褶积、脉冲反褶积、串联反褶积和预测反褶积等多种类型。

这种类型可应用于地球物理勘探、信号处理、医学影像等领域,这些方法各有其独到之处,也有其不足之处。

在高效处理高分辨率地震数据中,因信号强弱、介质不均匀、硬件影响等条件限制,对于分辨率的处理存在一定难点,形成的数据对后续处理造成一定困难,且无法满足基本工作要求。

本文探讨了地表一致性反褶积技术高大沙丘地区的应用和分析,并提出谱分析和谱分解的改进算法以提高处理效果。

为验证改进算法的有效性,进行了大量实验测试,结果表明,与传统地表一致性反褶积方法相比,改进算法在沙漠地区高大沙丘地形的应用中具有更好的处理效果,表现为更高的信噪比和更清晰的地震剖面,该方法在塔克拉玛干沙漠地区的地震资料处理中取得了较好的结果。

关键词:地表一致性反褶积;分辨率;地震资料处理人工地震勘探是现如今一种钻前勘探地下石油与天然气的常规手段,也是一种非常重要的手段,其原理是根据地下地下介质的物性参数的差异,如薄层厚度、密度、弹性等,通过建立观测系统对人工激发产生的响应进行分析,以推算出地下地层的构造形态、性质以及走向,此方法在煤矿与工程勘查、地质研究以及地壳研究等方面应用较为广泛。

在实际的施工工程中,依照地质任务的要求,在地震资料处理工程中要在保证高信噪比的前提下,实现高保真度。

根据实际的地质情况,由于激发条件与接收条件的不均匀行,还有近地表低降速带的影响,使得地震资料的信噪比和分辨率降低,同时造成反射波旅行时显著增大,低降速带厚度、速度都会沿测线方向发生改变,进而导致反射波时距曲线发生畸变。

低降速带底部会有明显的速度突变,使地震射线出现剧烈弯曲,这些会造成最终剖面的准确性。

这种变化可以通过地表一致性反褶积加以改善,同时也可以改善道集的同相性。

高分辨率地震资料的采集和归纳工作是地震勘探中关键的环节之一,它对于识别和定位油气资源、水资源、矿产资源等具有重要价值。

反褶积处理方法汇总

反褶积处理方法汇总

反褶积处理方法论文提要反褶积即反滤波是常用的地震资料处理方法。

反褶积的目的是由地震数据恢复反射系数。

反滤波的作用主要是压缩地震反射脉冲的长度,提高反射地震记录的分辨能力,并进一步估计地下反射界面的反射系数。

这不仅是常规地震资料处理所需要的,而且是对直接找油找气的亮点技术和岩性研究的地层地震学的地震资料处理尤为重要。

另外,反滤波还可以清除短周期鸣震和多次波等干扰波。

当前地震资料处理解释已经基本实现了数据化、自动化,我国各大解释公司、研究所、高等院校都已有了较为先进数字化处理软件,在处理数字化的地震数据时表现出了很好的速度性和准确性。

反褶积可分为确定性反褶积和估计性反褶积两种。

目前常用的反褶积有最小平方反褶积、预测反褶积、同态反褶积、地表一致性反褶积、最大熵反褶积、变模反褶积、Q反褶积等等;特殊的反褶积有Noah反褶积、最小信息反褶积等。

正文一、反褶积(一)研究目的和意义1、研究目的(1)弄清各种反褶积处理方法的原理。

(2)弄清反褶积处理模块的参数意义。

(3)掌握地震资料数字处理的基本流程及处理方法。

(4)完善反褶积方法,提高地震资料处理的分辨率,保持信噪比,振幅均匀化。

2、研究意义反褶积是地震资料数字处理流程中最关键的一环,也是提高地震勘探分辨率最有效的方法。

一个处理流程包括许多处理步骤。

而每一个处理步骤又要涉及到好几个处理模块。

一个处理流程通常由预处理、叠前处理和叠后处理三部分组成。

其中反褶积是最重要的一个部分,如图1所示。

反褶积的目的就是为了分离子波和反射系数序列。

子波就像无线电中的载波,反射系数序列就像无线电中的声波。

只有消除高频载波才能提取声波。

子波在地层中传播,携带着反射系数序列这种有用的地质信息返回地面,只有消除子波才能恢复反射系数序列的本来面目。

反射系数序列中有波阻抗随时间变化的信息,这就提供了速度和密度随时间变化的信息,随之就可得到地层、岩性及构造在地下中间分布的信息。

在有利条件下还可得到岩石孔隙率、渗透率、孔隙流体性质(油、气、水)乃至地层压力的信息。

地震数据处理方法

地震数据处理方法

安徽理工大学一、名词解释〔20分〕1、、地震资料数字处理:就是利用数字电脑对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改良,以期得到高质量的、可靠的地震信息,为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息。

2、数字滤波:用电子电脑整理地震勘探资料时,通过褶积的数学处理过程,在时间域内实现对地震信号的滤波作用,称为数字滤波。

〔对离散化后的信号进行的滤波,输入输出都是离散信号〕3、模拟信号:随时间连续变化的信号。

4、数字信号:模拟数据经量化后得到的离散的值。

5、尼奎斯特频率:使离散时间序列x(nΔt)能够确定时间函数x(t)所对应的两倍采样间隔的倒数,即f=1/2Δt.6、采样定理:7、吉卜斯现象:由于频率响应不连续,而时域滤波因子取有限长,造成频率特性曲线倾斜和波动的现象。

8、假频:抽样数据产生的频率上的混淆。

某一频率的输入信号每个周期的抽样数少于两个时,在系统的的输出端就会被看作是另一频率信号的抽样。

抽样频率的一半叫作褶叠频率或尼奎斯特频率fN;大于尼奎斯特频率的频率fN+Y,会被看作小于它的频率fN-Y。

这两个频率fN+Y和fN-Y相互成为假频。

9、伪门:对连续的滤波因子h(t)用时间采样间隔Δt离散采样后得到h (nΔt)。

如果再按h (nΔt)计算出与它相应的滤波器的频率特性,这时在频率特性图形上,除了有同原来的H (ω)对应的'门'外,还会周期性地重复出现许多门,这些门称为伪门。

产生伪门的原因就是由于对h(t)离散采样造成的。

10、地震子波:由于大地滤波作用,使震源发出的尖脉冲经过地层后,变成一个具有一定时间延续的波形w〔t〕。

11、道平衡:指在不同的地震记录道间和同一地震记录道德不同层位中建立振幅平衡,前者称为道间均衡,后者称为道内均衡。

12、几何扩散校正:球面波在传播过程中,由于波前面不断扩大,使振幅随距离呈反比衰减,即Ar=A0/r,是一种几何原因造成的某处能量的减小,与介质无关,叫几何扩散,又叫球面扩散。

反褶积

反褶积

技术交流
2004/04/20
最小相位、混合相位和最大相位子波具有相 同的自相关,因而有相同的反褶积算子。以这个 反褶积算子应用于三种子波的结果完全不同。
② INVERSE FILTER
为了将震源波形压缩为一个零延迟尖脉冲, 假定存在一个反滤波器算子 f ( t ),则:
h( t )* f ( t ) ( t )
(10)
基于(10)式求解反滤波器的方法很多,比 如在频率域求逆、地震子波自相关的z变换、地震 子波z变换的多项式除法、最佳维纳滤波器等,这 里介绍前两种。
技术交流
2004/04/20
频率域计算反滤波器
将(10)作FT得到:
H( )F( ) 1
(11)
将(11)式代入(3.c)式得到:
F( ) 1/{ A ( )exp[i ( )]} (12)
技术交流
2004/04/20
在地表一致性反褶积形式中,地震道分解为 震源、接收器、偏移距、及地层脉冲响应的褶积影 响,这样就可以清楚地估计由于地表震源及地表接 收条件以及炮检间隔对子波形态的变化,分解后进 行反滤波以恢复地层的脉冲响应。根据地表一致性 给出的褶积模型为:
x ( t ) s ( t )* e ( t )* o ( t )* g ( t ) n( t )
实窗际统资计料方表法明,,在反一射定系程数度序上列减的弱振反幅射谱系远数不
是序光列滑的的影,响如。果谱采模用拟白反色褶假积设后,(则19必96然,将赵反 射波系而数代序之列以振子幅波谱振的幅不谱光光滑滑性的转假移设到)子,波才振 幅比谱较上理,想对地反解褶决积了产这生个不问良题后。果这。时本已来经是是要 消反除褶子积波方的法影问响世,40在年这了个。假设下将反射系数 序列的一部分性质也成为消除的对象。

9反褶积

9反褶积
将对数功率谱按同一分量分别进行累加,对共炮点、共检波点、 共偏移距、共中心点等五个分量进行地表一致性相关分析。
中油油气勘探软件国家工程研究中心有限公司
GRISYS常用的反褶积模块 参数说明 :
GRISYS/WS-V8.0 培训讲义
NINTXa, Wb-Wc… a为炮检距,b、c为时窗起止时间值(ms),因为只 定义一个时窗,其时窗范围尽量大一些,以便包括较多的有效层。 由道号定义时窗 TRd, We-Wf… d为道号,e、f为时窗起止时间值(ms)。 PK(g, h) g相关分析时第一分量所选用的道头字,h为g所指定的道集 在输入数据中的道集数。 SK(i,j) i为相关分析时第二个分量所选用的道头字,j为i所指定的道 集 在输入数据中的道集数。 通常情况下取g=2,i=18进行相关分析,所得效果较为理想。 LWl l为相关长度(ms)。 SPFN: Gxxxxxx 为存放PK分量的对数功率谱的磁盘文件 GPFN: Gxxxxxx 为存放SK分量的对数功率谱的磁盘文件MAXFRf f为 相关分析的最大频率,缺省为80.0Hz。 NITERSn n为迭代次数,缺省为10。 NTm m为输入道数,缺省为全部输入道
GRISYS常用的反褶积模块 预测反褶积 脉冲反褶积
GRISYS/WS-V8.0 培训讲义
前提均是子波最小相位,并假设反射系数为白噪, 但是实际情况地震子波是混合相位,且频带有限,通过 实验得出脉冲反褶积压缩子波功能最强,预测其次。 地下地震子波是混合相位用脉冲反褶积;
目标为层间多次和海底全程多次,且信噪比低时,
GRISYS常用的反褶积模块
GRISYS/WS-V8.0 培训讲义
可控震源激发的原始单炮
匹配滤波后的单炮
中油油气勘探软件国家工程研究中心有限公司

反褶积

反褶积
技 术 交 流
2004/04/20
采用这个假设的目的是为了在这个假设 为解决这个问题, 为解决这个问题,有人采用多道多时 下可以将记录振幅谱作为子波振幅谱应用。 下可以将记录振幅谱作为子波振幅谱应用。 窗统计方法, 实际资料表明, 窗统计方法,在一定程度上减弱反射系数 实际资料表明,反射系数序列的振幅谱远不 是光滑的,如果采用白色假设, 1996,赵 是光滑的,如果采用白色假设,则必然将反 序列的影响。谱模拟反褶积后( 序列的影响。谱模拟反褶积后( , 射系数序列振幅谱的不光滑性转移到子波振 ),才 波而代之以子波振幅谱光滑的假设 ),才 幅谱上,对反褶积产生不良后果。 幅谱上,对反褶积产生不良后果。本来是要 比较理想地解决了这个问题。 比较理想地解决了这个问题。这时已经是 消除子波的影响, 年了。 消除子波的影响,在这个假设下将反射系数 反褶积方法问世40年了 反褶积方法问世 年了。 序列的一部分性质也成为消除的对象。 序列的一部分性质也成为消除的对象。
反射系数序列是白色的假设
反射系数序列是白色的,亦即它的振幅谱是平的: 反射系数序列是白色的,亦即它的振幅谱是平的:
A (ω ) = A =常数 e 0
(5)
将(5)式代入(4.a)式: )式代入( )
A (ω ) = A A (ω ) s 0 h
(6)
(6)式表明地震记录的振幅谱与震源 ) 子波的振幅谱是一种线性关系。 子波的振幅谱是一种线性关系。
技 术 交 流
2004/04/20
1、反褶积的目的 、 2、反褶积的数学基础 、 3、地表一致性反褶积 、 4、其它常用的反褶积形式 、 5、影响反褶积的两个因素 、
技 Байду номын сангаас 交 流
2004/04/20

可控震源自适应地表一致性反褶积

可控震源自适应地表一致性反褶积

可控震源自适应地表一致性反褶积
凌云;周熙襄
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】1994(029)003
【摘要】随着地震勘探资料处理技术的发展,用于地震勘探数据处理的反褶积方法也不断完善。

但是,多年来对可控震源地震数据处理主要采用纯相位滤波方法来进行零相位至小相位的子波转换。

这种方法对于有Q吸收的实际地震数据存在一定问题,它使可控震源相关波不再是零相位,而是混反褶积方法。

该方法能自动提取地表一致Q吸收量,并模拟出地表一致性Q吸收可控震源相关子波,用子波反褶积方法。

该方法能自动提取地表一致性Q吸收量,并模拟出
【总页数】11页(P306-315,356)
【作者】凌云;周熙襄
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P631.448
【相关文献】
1.地表一致性反褶积方法浅析及应用 [J],
2.基于目标函数的地表一致性反褶积方法 [J], 李国发;彭更新;翟桐立;李皓
3.地表过渡带近地表Q补偿与地表一致性反褶积处理效果对比研究 [J], 蒋立;陈勇;肖艳玲;王晓涛;郑伟
4.两步法地表一致性反褶积技术及应用 [J], 林弘喆; 林春华; 何英伟; 田伟; 冯德英
5.频率域地表一致性反褶积方法的应用研究 [J], 吕喜滨
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25
receiver谱 Receiver 谱= receiver谱 Cmp 谱= 4590 Continue 4595 Continue
保留本点叠代后谱,用于下次迭代 保留本点叠代后谱, 4600 continue 4900 continue 5000 continue
东方公司物探技术研究中心 保留最终炮点,接收点谱,CMP,偏移距域的谱
原始谱与地表一致性反褶积
15
原始
用4项(炮,检,trace,CMP)求解算子
东方公司物探技术研究中心
地表一致性反褶积,用3项与4项差不多
16
用3项(炮,检,trace)求解算子
用4项(炮,检,trace,CMP)求解算子
东方公司物探技术研究中心
地表一致性反褶积(一步法与三步法)对比
17
没有起始频率,但做了 起始频率10 高通滤波,(8,12)
12
1.FFT 子程序不统一。 2.GOS_ABORT()调用后没有return,多处。 3.输入道在反褶积之前平均振幅级别规格化到5000. (有一个理由可以解释:输入数据没做振幅补偿或 做振幅补偿没有规格化到某个级别) 4.程序中考虑炮点项,检波点项,CMP项,偏移距项, 程序中偏移距项用道号代替,在2D可能还可以, 3D是不是有误差? 5.输出之前做了高通滤波H(8,12),也许是损失低频的原因之一。 6.三步法中有一个起始,终止频率,起始缺省为10,低频保留要比 加高通好。
东方公司物探技术研究中心
3D数据,高频噪声谱与正常道谱
5
存在大量野值,不去 野值,做地表一致性 反褶积,不论单道还 是多道,其谱似乎损 失低频,其实是野值 造成。此谱是多道统 计,有效信号受压。
东方公司物探技术研究中心
3D数据,去野值后单炮及频谱
6
原始数据及谱
东方公司物探技术研究中心
一步法与三步法地表一致性反褶积对比 (3D数据参数相同)
7
内部加高通 滤波 反褶积后依 然存在
一步法
三步法
东方公司物探技术研究中心
一步法与三步法地表一致性反褶积谱对比 (3D数据参数相同)
8
低频面 少低频? 波
高频台的 高
一步法
三步法
东方公司物探技术研究中心
SCDC前后的叠加剖面及频谱对比 前后的叠加剖面及频谱对比 Omega
9
原始
似乎少低 频?
PD02
东方公司物探技术研究中心
三步法与一步法地表一致性反褶积对比 (2D数据参数相同)
2
三步法
一步法
东方公司物探技术研究中心
3D数据高频噪声谱与正常道谱
3
东方公司物探技术研究中心
SCDC前后的单炮及频谱对比 前后的单炮及频谱对比(1) 前后的单炮及频谱对比 Omega
4
原始
PD02
高频台的 相对高
GeoEast
19
三步法(有起始频率10)
不加高通滤波,保留低频,但是出现低频噪声
东方公司物探技术研究中心
原始与三步法
20
东方公司物探技术研究中研究中心
一步法(加滤波(8,12),与不加滤波)
22
东方公司物探技术研究中心
一步法(加滤波H(1,6)),谱要好一些
23
NO filter
三步法(S-R)
一步法(S-R-T-CMP)
如果说损失低频,怀疑加高通滤波造成。
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地表一致性反褶积(一步法与三步法)对比
18
没有起始频率,但做了 高通滤波,(8,12)
起始频率10
三步法(S-R)
一步法(S-R)
三步法两项与一步法两项
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加高通(8,12)太高,可加(1,5)适当压制一下
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三步法地表一致性反褶积存在问题
13
1.低频面波有放大可能性,起始频率用6HZ与用12HZ面波仍有。 2.分解时可以四项,但应用时只用两项。 3.自相关一致性不好与低频有关。
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原始谱与地表一致性反褶积
14
原始
只用两项(炮,检)求解算子
东方公司物探技术研究中心
H(1,6)
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某道分解的各域的谱
24
某道下边五项之和的 log谱 某道对应的各域log谱 rrr :receiver sss:shot ooo:offset ccc: cmp 全测线平均log谱
东方公司物探技术研究中心
Do 5000 kf=1, 迭代次数 Do 4900 kw =1,4 (四个域 offset,shot,receiver,cmp) (四个域 同一点的最大道数:如对于shot 1,最大道数420 Do 4600 I=1,param(60+ku) 同一点的最大道数:如对于shot 1,最大道数420 J=1,rmax从此范围内找同一道: 420道 10炮 Do 4595 J=1,rmax-rmin+1 (从此范围内找同一道:1炮420道,共10炮, 找第1 找第1道,需从1-3781道顺序内即可 需从1 3781道顺序内即可 找第2 找第2道,需从2-3781 道顺序内即可 需从2 。。。。。。。。。。 其它域意思一样。 其它域意思一样。 Do 4590 ii =1,4 (1) 找到本道在其它域中的谱 (2) 本道的求和谱 – 本道在其它域中的谱 迭代: 迭代: Offset Shot receiver谱 shot谱 Cmp谱 谱= offset 谱 –receiver谱 - shot谱 - Cmp谱 receiver 谱= receiver谱 offset谱 Cmp谱 shot 谱 –receiver谱 - offset谱 - Cmp谱 receiver shot谱 offset谱 Cmp谱 shot谱 - offset谱 - Cmp谱 shot谱 offset offset谱 receiver谱 shot谱 –offset谱 - receiver谱 cmp谱 cmp谱 -
一步法与三步法地表一致性反褶积对比
1
本测试通过与一步法地表一致性反褶积对比,试图回答三个问题: (如下问题出现在三步法地表一致性反褶积中,属于常用模块) 1. 地表一致性反褶积:炮域统计自相关结果横向稳定性较差 。 2. 地表一致性反褶积处理当预测步长较小时, 出现低频信号损失的现象,在叠加剖面上尤为明显 。 3. 高频信号的能量出现极不均匀情况, 随着预测步长的增大,现象逐渐消失。 没有解释清楚为啥三步法地表一致性反褶积后频谱抖动大。 本测试可供参与此模块完善时用。
GeoEast
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一步法与三步法地表一致性反褶积谱对比 (3D数据参数相同)
10
原始
高频台的 高 三步法
一步法
东方公司物探技术研究中心
一步法与三步法地表一致性反褶积自相关对比 (3D数据参数相同)
11
一步法整道自相关 没有对 齐
三步法整道自相关
东方公司物探技术研究中心
一步法地表一致性反褶积存在问题
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