地震物理模拟资料的噪声压制研究

发布时间：2020-03-18 23:00

【摘要】：地震物理模拟是用超声波模拟地震波,在小尺度物理模型上模拟野外地震勘探的一种正演方法,可以研究地质体内波场特征、野外采集、数据处理和资料解释等问题。实验室地震物理模拟系统在工作时产生系统噪声,地震波在物理模型中传播时会产生多次波,为了提高资料信噪比和分辨率,得到高质量的叠前资料要压制这两类噪声并且尽可能不损伤有效信号。分析系统噪声特征可以发现其在时空域与随机白噪声具有相似性,但在频率域又不同,针对于此应用二维F-X预测滤波技术、三维F-X预测滤波和奇异值分解技术对噪声进行压制,对比了不同方法之间的去噪效果后,发现应用修正协方差算法的F-X预测滤波方法压制系统噪声效果最好。对于资料中的多次波,应用预测反褶积,选择合适的预测步长可以消除具有明显周期性的全程多次波。对于层间多次波,应用线性Radon变换、抛物Radon变换和最小二乘高分辨Radon变换,对比结果显示最小二乘高分辨Radon变换对层间多次波去除效果最好。分析资料的噪声特点并考虑到不同去噪方法的效果,选择组合方法压制多次波,先用预测反褶积消除全程多次波再应用最小二乘高分辨Radon变换压制层间多次波。实际处理效果显示F-X预测滤波可以在保护有效信号的同时压制系统噪声,组合法对压制多次波有明显的压制效果。
【图文】：

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文1.3 研究内容及结构安排本文针对实验室物理模拟资料产生的噪声特点以及采集过程中由于水层和地质模型本身原因产生的多次波，分析物理模拟系统噪声的时空域特征以及多次波的种类，根据其噪声特征找到有效的压制系统噪声和多次波的方法，将该方法应用于实验室叠前资料的处理，解决实验室遇到的问题，另一方面将该方法应用于实际勘探中随机噪声处理以及多次波的压制当中，为实际资料处理提供有益的指导。制定的研究路线主要是从实验室模拟资料噪声出发，首先是针对物理模型设计合适的三维观测系统，得到采集资料后通过研究实验室资料噪声的传播特征再结合相关理论压制噪声并对实际资料处理做出指导，具体研究路线如图 1.1。

2.1.1 物理模拟系统工作简介西北分院大尺度物理模型实验室是与石油大学合作共建。图 2.1 是实验室的地震物理模拟系统，由双龙门定位系统、水槽、激发采集系统组成。激发采集系统是单道激发四通道接收加前置放大器，换能器激发频率 0.5MHz。定位系统采用双龙门三维坐标定位系统，该系统采用气浮式结构，正常工作时由空气压缩机提供0.4MPa 工作压力确保在工作时激发接收系统浮在两块大理石上运行。双龙门定位系统如图 2.1 所示一个连接震源换能器，为震源定位；一个连接接收换能器，为接收器定位，系统可以实现立体空间三个维度上自由移动。由于采用了气浮式的结构，激发接收定位系统运行过程中噪声大大减小，与传统的丝杠系统相比在采集的资料中少了以往明显的线性干扰。激发采集系统主要包括脉冲发射器、放大器模数转换器及微机等几种仪器。该系统相对于其它的系统具有模拟尺度大、运行噪声小、采集效率高、定位精度高的特点，最大模拟尺度在 2×2 米，运行过程基本没有噪声干扰，，多道接收时 24 小时可采集 400 万炮，定位精度达到 0.01mm。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P631.4

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本文编号：2589308