地震资料叠前去噪方法研究及应用

摘要

在地震勘探中，高保真、高分辨率及高信噪比的地震资料处理是地震数据解释、油气储层预测的重要依据和保证。其中，地震资料去噪处理是地震数据处理的首要任务。在地震资料去噪方面，前人已经做了大量工作，尤其是关于叠后资料的去噪已经有了很多成熟方法。但是随着地震勘探地区地形越来越复杂，尤其在复杂山地地震资料中，噪声来源十分复杂，噪声对有效波有较强的干扰，导致地震资料的信噪比低，严重影响地震资料的面貌。地震去噪处理工作的重点也转到叠前。在深入分析地震叠前资料中的噪声来源、特征等基础上，研究相应的地震资料去噪方法，让噪声和有效信号分离，达到地震资料叠前去噪的目的。
　　 本文首先针对地震叠前记录中噪声产生的原因、发育程度、类型及特点，进行了分析并介绍了常用的地震资料去噪方法。本文去噪方法所处理的噪声主要是面波、线性干扰和随机噪声。
　　 本文在研究常规地震资料叠前去噪的基础上，针对山地资料信噪比普遍较低的情况，通过小波变换分离出低频面波波场与较高频有效波波场，对低频有效波与面波共存的波场进行F-K滤波，从中提取低频有效波信号，再将其与较高频有效波波场进行信号重构，最终得到分离面波后的地震波场，实现了面波的去除。与单独使用F-K滤波去噪相比，用此方法去除面波效果更好。
　　 通过研究随机噪声特点，对地震记录中弯曲同相轴进行线性时差校正，通过K-L变换，得到的各主分量两两正交，互不相关，相干信号的能量集中在前几个主分量上，而噪声能量则均匀分布在各主分量上，然后对包含有效信号的主要分量重构，最后进行反线性时差校正，实现随机噪声的压制。
　　 噪声的不连续、不可预测给去噪带来了很大的困难，通过分析得到反射波同相轴在F-X(频率-空间)域具有空间可预测性，随机噪声是不可预测的规律，设计求取每个频率上对应空间方向的预测滤波算子，再将预测得到的滤波算子分别作用于对应的每一空间方向数据系列，便可预测出信号，针对弯曲的同相轴可以先进行拟线性变换，然后再进行处理，可以实现线性噪声的压制，对随机噪声的衰减也有一定效果。
　　 噪声与有效反射信息往往混杂在一起，任何去噪方法都不能实现资料去噪后的绝对保真，因此不能完全为了追求高信噪比，过分去噪而损失有效信号。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题背景及意义

1．2 国内和国外的研究现状

1．3 主要研究内容

第2章 地震去噪基础理论

2．1 地震资料噪声分类

2．1．1 规则噪声(相干噪声)

2．1．2 不规则噪声(随机噪声)

2．2 噪声的分布范围

2．3 地震去噪常用方法

2．3．1 规则噪声去噪的常用方法

2．3．2 不规则噪声去噪的常用方法

第3章 小波联合频率-波数域去噪原理及应用

3．1 频率-波数域滤波基本原理

3．1．1 二维傅里叶变换

3．1．2 二维傅里叶变换的计算

3．1．3 视速度滤波

3．2 小波变换原理

3．2．1 连续小波变换

3．2．2 常见的小波函数

3．2．3 离散小波变换

3．2．4 多分辨率分析(Multi-resolution Analysis)

3．2．5 离散小波变换的快速算法

3．3 小波联合F-K去噪原理研究

3．4 小波联合F-K去噪在实际资料中的应用

3．5 本章小结

第4章 K-L变换压制噪声原理及应用

4．1 K-L变换随机噪声压制原理研究

4．1．1 K-L(卡南-诺伊夫)变换的基本原理

4．1．2 基于K-L变换的倾角调整方法原理

4．2 K-L变换去噪在理论及实际资料中的应用

4．3 本章小结

第5章 F-X域压制噪声原理及应用

5．1 F-X域预测去噪原理

5．1．1 F-X域预测去噪的基本原理

5．1．2 维纳滤波

5．2 频率-空间域算子外推法去噪原理

5．3 F-X域拟线性变换原理

5．4 理论及实际资料中的应用效果

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果