波场分离

摘要： 光纤分布式声波传感(DAS)技术因其耐高温高压和高密度全井段采集等技术优势使得井地联合勘探技术更加高效,在井驱参数提取及井旁成像等方面具有广泛的应用前景,但目前该技术面临记录数据的信噪比偏低、单分量数据波场分离困难、地面激发点稀疏造成照明不均匀和成像质量欠佳等技术难题。为此,系统分析了长庆油田珠60井的套管外DAS-VSP井地联采数据的采集质量及对处理结果的影响、DAS单分量波场特征及反射波分离、井驱参数提取、井地联合多次波分析、3D-VSP成像的技术优势和不足等,形成了高效初至拾取及井驱参数提取、单分量保真波场分离、扩展面元VSP CDP成像等一系列技术成果,提出了下一步的研究重点是将高密度优势转化为高信噪比,进一步提高波场分离保真度,并在处理中尽可能克服激发点稀疏的影响,以实现3D-VSP的精确成像,最终实现井地联合成像,这些结果对于今后的DAS井地联合勘探具有非常积极的指导意义。

摘要： 煤田陷落柱的地震响应特征通常以绕射波的形式表现,因此绕射波是识别和追踪煤田陷落柱的有效波场。为了有效利用绕射波准确预测煤田陷落柱,基于中值滤波理论,在借鉴频域带阻滤波概念的基础上,开发出一种利用中值阻滤波分离地震绕射波的方法,并建立了一套有效的绕射波成像处理流程。(1)地震绕射波利用的关键是如何完整地分离出绕射波,由于绕射波与反射波的时距特征存在差异,基于统计特性的中值阻滤波存在分离绕射波与反射波的可能性;(2)为了有效压制强能量的反射波干扰,需要通过正常时差校正(NMO)处理,目的是进一步加大反射波与绕射波的横向相干性差异,然后再对不同地震道上相同采样时间的一维地震信号实施中值阻滤波分离绕射波;(3)为了确保绕射波完整提取,通过建立主波数带与地震道数的关系,定量确定中值阻滤波窗口因子;(4)利用叠前地震偏移成像方法分别对分离出来的绕射波场和全波场进行成像处理,然后联合绕射波和全波场成像结果预测煤田陷落柱。通过一个典型的煤田陷落柱模型验证了方法的正确性,并进一步应用于山西Z煤田的陷落柱预测。研究结果表明:本文方法能有效分离地震绕射波,绕射波偏移成像结果明显优于传统反射波成像结果,能清晰揭示出陷落柱的棱廓、规模等信息,可有效提高煤田陷落柱的识别精度。

摘要： 地震资料中的绕射波携带了小尺度地质异常体信息,可以更加清晰地刻画断层、边界以及缝洞储集体等非均质体构造,但在常规地震资料处理中,绕射波往往作为噪声被压制掉。对分离地震绕射波和反射波的方法以及绕射体单独成像方法进行了研究。首先,从理论上阐述了地震绕射波的产生机制及地震特征;然后,从绕射波与反射波分离的角度出发,利用两者在不同域的形态差异,通过平面波分解技术、多聚焦叠加技术和聚焦切除反聚焦技术对绕射波与反射波进行分离;最后,应用高精度偏移方法对分离后的绕射波进行偏移成像。基于剖析和总结典型地区的应用实例,发现绕射目标单独成像可以实现小尺度异常体的识别,非均质地质体的成像精度显著提高,对高精度地震解释具有重要意义。由于绕射波本质上是三维现象,在三维情况下实现绕射波与反射波的分离并成像具有重要意义,也是未来研究与应用的发展方向。

摘要： 全波列数据包含多种频散波,准确有效地提取频散信息可以为储层及含油气性评价等提供更丰富的信息。详细对比了傅里叶变换算法(FTM)、加权频谱相干法(WSS)、振幅相位估计法(APES)、前后向振幅相位估计法(FBAPES)和最小方差无失真波束形成算法(Capon)及前后向最小方差无失真波束形成算法(FBCapon)共6种频散信息提取方法的性能与应用效果。首先,基于已知函数的波形信号与实测数据的处理分析,对比了上述6种算法的保幅性、分辨率及抗噪性。其次,结合实测与模拟声波波列数据,对比了算法的实际应用效果,实现了模式波的分离。最后,考察了基于波场分离频散提取方法的应用效果。分析结果表明,在6种算法中,加权频谱相干算法及傅里叶变换算法抗噪性好,但保幅性能差且分辨率偏低;振幅相位估计类算法振幅估计准确、分辨率较高,但抗噪性较差;最小方差无失真波束形成类算法分辨率、抗噪性以及慢度估计准确性等综合性能较好,但估计的振幅低于正常值。实测声波波列数据处理结果表明,基于长短时方差比值法的时域滤波与频域滤波的波场分离能够有效分离模式波且不改变其速度及频散特征,与综合性能较好的前后向最小方差无失真波束形成算法结合能较好地提取频散信息。

摘要： 保持地震波场矢量特征的波场分离是多分量地震数据处理的核心问题之一.为提高多分量波场分离精度,基于传统Ra-don变换的优势,探讨了矢量Radon变换保持波场特征的可行性.首先,在分析传统Radon变换基础上,阐述了基于组稀疏的矢量Radon变换实现保持矢量波场振幅特性的纵、横波分离方法,并将其应用于模型数据的纵、横波分离;其次,介绍了复矢量Ra-don变换压制多分量地震数据面波干扰的处理方法,并展望了复矢量Radon变换在多分量地震数据处理中纵、横波分离和快、慢横波分离的应用前景.模型数据应用结果表明,基于组稀疏的矢量Radon变换波场分离方法能够保持多分量地震数据的矢量特性,并能获得好于非矢量Radon变换的纵、横波分离结果.

摘要： 随着多分量检波器和地震仪的广泛应用,针对地球壳幔结构成像、岩土工程探测、石油勘探等领域的多分量面波研究逐渐受到关注.在系统研究面波理论及相关方法技术的基础上,对多分量面波的研究现状进行了总结.首先简要介绍了面波相速度频散计算方法,列举了面波多模式频散曲线提取遇到的问题及相应的解决方法;然后重点介绍了多分量面波频散特征、偏振特征及多分量面波资料的处理和反演方法;接着介绍了旋转分量在面波分离和面波频散分析等方面的应用,最后讨论了多分量面波在石油勘探中的应用前景.不同分量的面波中包含了不同的速度频散信息,因此多分量面波反演有助于获得更准确的近地表速度结构,六分量观测能够更完备地刻画多分量面波频散及偏振特征,有助于识别和分离面波.目前多分量面波技术的研究在国内尚处于起步阶段,基于多分量面波频散及偏振等特征研发相应的面波处理和压制技术将是今后主要的研究方向之一.

摘要： 垂直地震剖面法(VSP)通常采用三分量(3 C)检波器记录地震波场信息,而纵、横波震源的应用使其波场进一步丰富和复杂化,开展VSP各种波场特征的研究具有重要的理论和实际应用价值.首先对VSP记录的波场特征进行分析,进而讨论了不同类型震源和不同介质模型的复杂波场分离方法,包括光纤观测VSP波场的噪声特点及压制方法,井筒波与电缆波的产生机理、压制及应用方法,绕射波与断面波的特征及其应用方法,多次波的特征及其压制和应用方法,折射波与导波的传播特征及其应用方法等,重点研究了上行横波和转换波的传播特征、波场分离与矢量合成及多波信息的综合应用方法等.最后,对多分量VSP波场处理中存在的问题进行了分析并对多波应用的前景进行了展望,认为拓展VSP记录中波场传播特征的研究有益于揭示地下复杂构造与地层物性信息,VSP多波解释与反演研究、多波属性的提取与应用有助于油气储层的勘探与开发等,预期VSP多种波场的研究将具有持续攻关和推广应用价值.

摘要： 为了提高了资料处理与解释的精度,针对PSV型转换波的横波静校正量计算问题,利用FK变换和谱分析方法对面波静校正处理技术进行改进。以鄂尔多斯某研究区采集的实际PSV转换波资料为例,通过波场分离和面波谱分析技术计算出各个检波点处的频散曲线和横波速度结构,依据横波速度结构获得静校正量,进而实现对资料的静校正处理。研究结果表明,改进的面波静校正技术实现了对PSV波资料各个检波点的横波静校正量的单独计算,提高了资料处理与解释的精度,能够将研究区横波速度结构的横向分辨率提高至道间距水平,为单独检波点静校正量的计算提供准确的速度模型,具有较好的实际应用潜力。

摘要： 针对岩性强界面对下伏储层的地震屏蔽作用,导致优质储层无法准确预测的问题,采用基于波场分离的弱信号成像技术有效消除了强界面对储层的影响。根据岩性界面上下地层速度差异以及构造形态等因素,建立岩性界面的三维正演地质模型,对模型开展雷克子波的孔隙粘弹性介质正演模拟,并将其结果从实际地震资料进行波场分离后,得到一套消除岩性强界面的地震数据成果。

摘要： 为分析水中声源激发的海底地震波场波动成分组成及其能量占比特性,开展了理论推导、数值仿真与试验研究.基于高阶交错网格有限差分法对分层浅海模型中声源激发的海底地震波场进行数值模拟仿真,理清海底地震波场波系及其组成成分;采用τ-p法对仿真的海底地震波场波动成分进行分离,分析不同海底底质条件下气枪声源激发的地声波动成分能量及其占比特性;开展一次湖试和两次海试,验证了仿真结果.研究表明:水中声源激发的海底地震波可分为纵波、横波、水中声波、表面波4个波系;τ-p法能有效分离气枪声源激发地海底地震波场波动成分;通过处理气枪声源激发的浅海海底地震波阵列信号,可以比较准确地获得海域底质特性;硬海底利于激发海底地震波、表面波和横波,软海底利于激发纵波,异常软的底质难以激发出表面波.

摘要： 本文深入探讨了转换波处理中的波场分离处理技术.波场分离处理技术包括转换波倾斜校正处理技术、转换波旋转处理技术、转换波混波分离处理技术、转换波横波分裂处理技术.本文详细介绍了这些处理技术的基本原理及应用效果,综合应用本文所述转换波处理波场分离处理技术在实际转换波资料处理中取得了良好应用效果.

摘要： 在开展煤矿井下槽波勘探过程中,采集到的槽波波场通常混叠有Rayleigh型槽波和Love型槽波,由于目前现有的槽波处理软件和方法仅针对单一类型的波场,并且此两种类型的波场具有不同的偏振特点,因此在数据处理过程中两种波场互为于扰,影响了后续频散分析、成像的质量.本文从煤层槽波中Rayleigh型槽波和Love型槽波的基本偏振方程出发,利用两种波场的不同偏振特征及光滑约束,推导出一种时间域的波场直接分离方法,相比于其它方法,本方法具有经验参数少、算法稳健的特点,通过模型数据和实际数据的波场分离试验的验证,都取得了满意的结果.

摘要： 随着多波多分量地震勘探技术的引入,隧道地震超前探测技术迫切需要将采集数据中包含的纵、横波等相互混杂信息进行分离.本文研究了两种常规的地震波波场分离方法——Radon变换和FK变换,模拟了简单条件下二维隧道空间内的地震全波波场,比较了不同倾角情况下Radon变换法和FK变换法的波场分离效果.结果表明,两种方法均利用不同波场的视速度特征差异进行波场分离且分离效果几乎相同,在隧道前方低速带倾角较大时(45°及以上),两种方法均能很好地分离波场;在倾角比较小时,由于时距曲线呈双曲线特,视速度曲线极度非线性化,分离较为困难.

摘要： 本文主要研究了各向异性介质中纵横波场的分离方法对于交错网格模拟得到的混合波场的适用性.同时对于VTI介质波场分离算子的特征,研究了其逼近方法和算子的形态特征.数值模拟结果表明本文对波场分离算子的处理既能满足分离效果,又能提高计算效率.

摘要： 多分量地震技术的处理流程通常包括波场分离环节。本文基于VTI介质一阶速度-应力方程，采用交错网格和旋转交错网格有限差分法实现正演过程。根据交错网格和旋转交错网格定义方式可知：交错网格离散格式将同一物理量定义在不同的网格点上，而旋转交错网格将同一物理量定义在相同的网格点上，即应力（质点振动速度）定义在主网格点处，质点振动速度（应力）定义在半网格点处。Yan和Sava提出的VTI介质波场分离方法是将用于波场分离的物理量视为同一个网格节点上的物理量，因此借助傅里叶变换以及两种网格节点定义关系表示出同一个网格节点上质点振动速度分量并以qP波波场分离过程为例进行相应了整理。

摘要： 海上双源随机激发的采集方式,是以两个气枪震源、以一定编码方式近似同时地随机激发的采集方式,以获得时间空间相互干涉的混叠炮记录,能极大地加快数据记录速度,提高采集效率;同时,可以满足宽方位的地震资料采集对炮距、道距、方位角、偏移距分布等采集参数的最佳要求,是海上地震勘探技术的革新.海上随机源地震技术实现的关键,是将采集到的多震源混叠数据进行波场分离处理.此课题研究了海上双源随机激发的采集作业方式和激发规则,开发了随机激发控制系统,实现了海上拖缆的双源随机激发地震资料采集;同时,研制出基于多域迭代的自适应矢量中值滤波法分离混叠波场的软件,实现了海上随机激发地震数据的处理.

摘要： RVSP数据处理是随钻资料处理的第二阶段,是在得到的地震剖面中压制多次波、提取有效信号,波场分离之后分析不同波的波场特征,进一步作走廊叠加或者RVSP-CDP转换,得到比常规的地震资料分辨率更高的叠加剖面.试验从正演模拟的数据出发,在共检波点道集上作RVSP数据处理,通过分析波场特征、分辨率对比、真实地层信息对比来探索RVSP数据处理的基本流程,也可用于随钻资料数据处理的推广.

摘要： 逆时偏移(RTM)是目前最有效的地震叠前深度成像方法.逆时偏移方法需要在时间上将源波场和检波点波场外推,并应用合适的成像条件(IC)进行成像.应用最广泛的是零延迟互相关成像条件,该方法会产生大量强振幅的低频噪音.Poynting矢量方法是一种高效的求取地震波传播角度的方法。由于逆时偏移中大量的低频噪音的产生是由于在非成像点成像造成的，而这些成像点满足的一个条件就是入射角接近90度，因此，可以通过对大角度的成像值置零来压制该部分的成像噪音。同时方向行波分离成像条件仅能去除掉非成像路径的方向行波互相关偏移假象，而Poynting矢量成像条件仅能够压制大角度的低频噪音，考虑到这两种低频噪音产生机理不相同，提出了新的成像条件公式。

摘要： 分布式光纤声波传感技术(DAS)是近年来迅速发展的一种新型振动观测方法,具有高密度、低成本、适应恶劣环境、适宜长期监测等优点,已经在面波成像、反射成像、微地震监测等多个领域显示巨大潜力.交通噪声因其中包含丰富的高频面波信息,同时容易获取,是进行被动源面波成像分析的重要数据来源,在近地表勘查、监测中具有重要意义.利用DAS记录交通噪声进行被动源面波成像,可望实现对近地表横波速度分布的长期自动成像以及监测,具有巨大潜力.当前的DAS交通噪声处理中,记录数据分段后直接进行干涉处理并叠加,以获取面波格林函数.由于DAS交通噪声干扰强、波场复杂,往往需要几个小时乃至更长记录的噪声数据,以获取高信噪比的面波格林函数.这样过长的记录时间严重降低了被动源面波成像及监测的时效性,同时增加了数据采集处理的成本.

摘要： 分布式光纤声波传感技术(DAS)是近年来迅速发展的一种新型振动观测方法,具有高密度、低成本、适应恶劣环境、适宜长期监测等优点,已经在面波成像、反射成像、微地震监测等多个领域显示巨大潜力.交通噪声因其中包含丰富的高频面波信息,同时容易获取,是进行被动源面波成像分析的重要数据来源,在近地表勘查、监测中具有重要意义.利用DAS记录交通噪声进行被动源面波成像,可望实现对近地表横波速度分布的长期自动成像以及监测,具有巨大潜力.当前的DAS交通噪声处理中,记录数据分段后直接进行干涉处理并叠加,以获取面波格林函数.由于DAS交通噪声干扰强、波场复杂,往往需要几个小时乃至更长记录的噪声数据,以获取高信噪比的面波格林函数.这样过长的记录时间严重降低了被动源面波成像及监测的时效性,同时增加了数据采集处理的成本.

摘要： 本发明公开了基于角度分解与波场分离的弹性波全波形反演方法，具体为：1、采集得到多分量观测数据；2、计算频率域地震数据；3、构建矩形网格地质模型；4、给定目标函数；5、给定用于反演的频率分量；6、对于第一个频率分量，对地震数据进行分解；7、给定用于反演的散射角范围；8、对目标函数进行优化；9、对地震数据进行分解得到无角度信息的纵波波场和横波波场；10、分别利用纵波波场和横波波场对目标函数进行优化，得到纵波速度和横波速度；11、对于其他频率分量，重复步骤9和步骤10，直到获得最终反演结果。本发明方法能够有效的避免弹性波全波形反演中的局部极值问题和多参数串扰问题。

摘要： 本发明公开了一种基于波场分离的弹性波最小二乘逆时偏移系统及方法，属于石油勘探领域。本发明能够利用多分量地震勘探数据进行多参数成像，通过提供一种基于波场分离的最小二乘偏移算子和反偏移算子，及基于波场分离的梯度公式，能够克服传统弹性波逆时偏移成像方法存在的成像噪音，得到真振幅的多分量成像剖面，又能够压制因为纵横波之间相互影响引起的串扰噪音，开发基于波场分离方式弹性波最小二乘逆时偏移技术，为多分量地震勘探的地震数据进行后续的解释工作提供高精度成像基础。

摘要： 本发明涉及一种矿井槽波信号波场分离方法，对采集到的槽波信号进行时频域变换，得到时频域变换时频谱，并构造时频域自适应协方差矩阵，由该矩阵的特征值和特征向量，得到椭圆率和方位角的分布图，根据椭圆率和方位角的分布特征，构造用于分离出不同类型槽波的滤波器进行滤波，本发明的有益效果：仅对地震槽波水平方向上的数据进行分析，对水平双分量地震波数据进行时频域变换，构造时频域自适应协方差矩阵，得到用于描述槽波地震信号振动轨迹大小和方向的椭圆率和方位角的分布特征，构造不同取值范围的滤波器，实现对收集到的槽波数据的滤波，较现有技术，能够更快捷、精确的分离出特定槽波信号，从而提高矿井地层探测效果。

摘要： 地震勘探通过地震波对地下介质的响应来推知地下信息，当地下存在介质突变时，往往响应为绕射波。在塔里木碳酸盐岩地区，主要的油气储集空间是次生的溶蚀空洞和裂缝，这些孔洞和裂缝的地震响应以绕射为主。因此有必要研究这些绕射波，但绕射波与反射波特征近似，往往难以识别。因此有人提出了通过倾角域偏移成像的方法，在倾角域实现绕射波场的分离。我们沿着这一思路，通过绕射波和反射波在倾角域的不同响应，提出一种新的倾角域绕射波场分离方法——反射波广义拉东谱的绕射波场分离方法，成功地在倾角道集中将绕射波和反射波进行分离，并对分离后的绕射波场单独成像。并通过实际资料上的应用，验证了方法的有效性和实用性。

摘要： 本发明公开了基于角度分解与波场分离的弹性波全波形反演方法，具体为：1、采集得到多分量观测数据；2、计算频率域地震数据；3、构建矩形网格地质模型；4、给定目标函数；5、给定用于反演的频率分量；6、对于第一个频率分量，对地震数据进行分解；7、给定用于反演的散射角范围；8、对目标函数进行优化；9、对地震数据进行分解得到无角度信息的纵波波场和横波波场；10、分别利用纵波波场和横波波场对目标函数进行优化，得到纵波速度和横波速度；11、对于其他频率分量，重复步骤9和步骤10，直到获得最终反演结果。本发明方法能够有效的避免弹性波全波形反演中的局部极值问题和多参数串扰问题。

摘要： 本发明公开了一种多波型波场分离方法，包括：将3D空间波场表示为偏振方向两两垂直的三个线性偏振波场：P、S1、S2，分别提取各波型线性偏振波场的慢度矢量在波场传播方向上的z分量、偏振方向矢量，根据各波型线性偏振波场的慢度矢量z分量、偏振方向矢量得到各波型波场对应的面上/面下、上行/下行波场。本发明还公开了一种反射和透射系数获取方法。本发明通过将3D空间的S波分解为S1和S2两种线性偏振波型，使整个波场分离过程中各种波型均采用线性表述，完全保留了信息的真实性，通过以位移边界条件和应力边界条件作为输入，保证了边界条件的完整性，因此适用于3D空间地表、海底、地下边界等各种场景的面上/面下、上下行多波型波场的分离。

摘要： 本发明公开了一种基于波场分离的弹性波最小二乘逆时偏移系统及方法，属于石油勘探领域。本发明能够利用多分量地震勘探数据进行多参数成像，通过提供一种基于波场分离的最小二乘偏移算子和反偏移算子，及基于波场分离的梯度公式，能够克服传统弹性波逆时偏移成像方法存在的成像噪音，得到真振幅的多分量成像剖面，又能够压制因为纵横波之间相互影响引起的串扰噪音，开发基于波场分离方式弹性波最小二乘逆时偏移技术，为多分量地震勘探的地震数据进行后续的解释工作提供高精度成像基础。

摘要： 本发明涉及一种矿井槽波信号波场分离方法，对采集到的槽波信号进行时频域变换，得到时频域变换时频谱，并构造时频域自适应协方差矩阵，由该矩阵的特征值和特征向量，得到椭圆率和方位角的分布图，根据椭圆率和方位角的分布特征，构造用于分离出不同类型槽波的滤波器进行滤波，本发明的有益效果：仅对地震槽波水平方向上的数据进行分析，对水平双分量地震波数据进行时频域变换，构造时频域自适应协方差矩阵，得到用于描述槽波地震信号振动轨迹大小和方向的椭圆率和方位角的分布特征，构造不同取值范围的滤波器，实现对收集到的槽波数据的滤波，较现有技术，能够更快捷、精确的分离出特定槽波信号，从而提高矿井地层探测效果。

摘要： 地震勘探通过地震波对地下介质的响应来推知地下信息，当地下存在介质突变时，往往响应为绕射波。在塔里木碳酸盐岩地区，主要的油气储集空间是次生的溶蚀空洞和裂缝，这些孔洞和裂缝的地震响应以绕射为主。因此有必要研究这些绕射波，但绕射波与反射波特征近似，往往难以识别。因此有人提出了通过倾角域偏移成像的方法，在倾角域实现绕射波场的分离。我们沿着这一思路，通过绕射波和反射波在倾角域的不同响应，提出一种新的倾角域绕射波场分离方法——反射波广义拉东谱的绕射波场分离方法，成功地在倾角道集中将绕射波和反射波进行分离，并对分离后的绕射波场单独成像。并通过实际资料上的应用，验证了方法的有效性和实用性。

摘要： 本发明公开了多波的波场分离与合成的方法和系统，其中，所述方法包括：将一定时窗内纵波/横波所在象限内所有波矢量进行矢量叠加，根据叠加矢量获得纵波/横波单位波矢量；对于时窗内某一时刻，将纵波/横波矢量在R与Z轴方向分别分解，再以纵波/横波矢量的方向组成仿射坐标系，将分解后分别得到的纵波/横波矢量依据其分别与R、Z轴方向的夹角转换到仿射坐标系下；根据单位波矢量，对时窗内某一时刻纵波/横波矢量进行分解，获取仿射坐标系下纵波/横波矢量与相应单位波矢量平行的部分进行输出。本发明能够分离纵、横波矢量波场，并恢复其矢量振幅，对噪音进行压制，提高了地震数据分析的准确度，满足地震数据分析和解释的需要。