深层地震波吸收机理及能量补偿方法研究

摘要

随着地震勘探领域向深层化发展，对深层地震资料的质量要求越来越高。为了提高深层地震资料的信噪比和分辨率，我们进行了深层地震波吸收机理，深层去噪和能最补偿方法的研究。 本文首先研究了影响地震波衰减的主要因素，可归纳为以下几个方面：①与地下的地质情况有关的因素，如反射系数、反射界面形状引起的聚焦与发散、地层非弹性引起的地层吸收、薄互层引起的多次反射、地下不均匀体引起的散射等；②与近地表条件有关的因素，如震源强度和耦合情况、检波器灵敏度和耦合情况、近地表松散地层的强烈吸收等；⑨与炮枪距有关的因素，如球面发散、传播路径不同引起的吸收变化等。 要有效补偿深层能量，首先需要提高深层信号的信噪比。本文提出了分割法二维小波变换压制面波方法，较之常规的FK滤波能最大限度地保护了有效波。另外比较了KL变换，f-x预测预测去噪，小波阈值去噪等随机噪声压制方法的优缺点：KL变换去噪对于倾斜和弯曲同相轴压制噪声效果不好，去噪后损失部分信号能量，并降低了信号的分辨率：f-x预测去噪是假定同相轴是线性的，当同相轴不是线性延伸时，使同相轴发生部分畸变；二维小波变换阈值去噪在保持信号能量方面取得较好的效果，去掉的基本上全是噪声，且对信噪比比较低的资料效果也较显著。 针对大地吸收衰减提出了时频分析法能量补偿技术。该方法的最大优点是不需要知道地层的品质因子，这就避开了求取地层吸收系数这一难题，从而使这一方法能够得到广泛应用。模型试算和实际资料试处理证明了这种方法的有效性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 前言

1.1国内外研究现状

1.2研究内容

1.3方法技术创新点

第二章 基于岩石物理的地震波衰减机理研究

2.1影响地震波振幅衰减的因素

2.2基于岩石物理地震波吸收机理分析

2.3地震波吸收机理的定量表征

第三章 时频分析理论

3.1傅立叶变换

3.2短时傅立叶变换

3.2.1短时傅立叶变换的思想及数学表示

3.2.2短时傅立叶变换的特点

3.3小波变换

3.3.1小波变换的思想及数学表示

2.3.2小波变换的特点

3.4 S变换

3.4.1 S变换及其与短时傅立叶变换和小波变换的比较

3.4.2 S变换数值计算

3.5广义S变换

3.6利用各种变换对信号处理后的比较

3.6.1短时傅立叶变换与S变换结果比较

3.6.2 S变换和小波变换时频分析方法比较

3.6.3高斯S变换及双曲S变换结果比较

3.6.4高斯S变换、短时傅立叶变换及Wigner-Villa时频变换的结果比较

第四章 深层去噪技术研究

4.1 噪声的种类

4.1.1相干噪声(规则干扰波)

4.1.2随机噪声(不规则干扰波)

4.2 二维小波变换分离面波技术

4.2.1二维小波变换分离面波理论基础

4.2.2二维小波变换分离面波实例分析

4.3 随机噪声压制技术

4.3.1 KL(Karhunen-Loeve)变换去噪

4.3.2 f-x域拟线性变换去噪技术

4.3.3 多项式拟合

4.3.4分时分频相关去噪

4.3.5 阈值去噪

4.4、随机噪声压制技术模型试算对比及实际资料试算

4.4.1 KL去噪模型试算

4.4.2 f-x去噪模型试算

4.4.3小波阈值去噪模型试算

4.4.4实际资料处理

第五章 深层能量补偿方法研究

5.1球面发散补偿

5.2道均衡

5.3地表一致性振幅补偿

5.4中间界面的透射损失的振幅补偿

5.5地层吸收补偿

5.5.1反Q滤波

5.5.2时频分析法

5.6多次振幅补偿的思路

5.7模型试算及实际资料处理

5.7.1三层模型

5.7.2叠前资料能量补偿

5.7.3叠后资料能量补偿

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢