当前位置:主页 > 科技论文 > 地质论文 >

基于稀疏表示的地震信号噪声压制方法研究

发布时间:2020-07-12 12:26
【摘要】:在开采石油和天然气的过程中,地震勘探是一种非常有效的勘探方法。人们通过分析获得的地震记录来判断地下石油和天然气的储量和分布情况。但是近年来随着所勘探地区的环境和地质条件不断复杂,获得的地震记录也越来越难于分析。比如说在微地震勘探过程中,接收到的微地震信号较弱,周围的噪声对信号的识别产生较大的影响。而在沙漠地震勘探中则会存在着大量的低频噪声,这使得有效信号可能会被幅值较大的低频信号所淹没。面对这些问题,就要求我们对不同的地震信号采取相应的处理方法来提高信噪比以利于地震数据的进一步分析。本文的主要研究内容是井中微地震信号中随机噪声的消减方法和沙漠地震信号中低频噪声及高斯白噪声的消减方法。因为地震信号具有较强的稀疏性而噪声却不具备稀疏性,所以我们可以从地震信号的稀疏性入手对原始地震记录进行噪声压制。本文首先研究了利用时差校正Shearlet变换对井中微地震进行噪声压制。其中,Shearlet是一种有效的多尺度多方向的小波变换。它可以将地震信号在变换域里面稀疏地表示出来,然后在变换域进行阈值收缩后再反变换回时空域就可以去除二维地震剖面的噪声。但是直接利用这种方法去除井中微地震中的噪声时会产生伪吉布斯效应。为了消除伪吉布斯效应,本文引进了时差校正的方法。先利用地震道之间的相关性将地震剖面中的同相轴校正为水平,这样地震信号中空间方向的奇异点将被消除,地震信号在变换域得到更稀疏的表示,在去噪后的信号中就可以减少伪吉布斯效应。本文接下来研究了利用复合稀疏去噪同时压制沙漠地震信号中的低频噪声和高斯白噪声。沙漠地震信号中含有低频噪声和高斯白噪声,一般的方法很难同时去除这两种噪声。本文提出了使用复合稀疏去噪同时压制沙漠地震噪声中的低频噪声和高斯白噪声。复合稀疏去噪在全变分的基础上加入了对地震信号自身稀疏性的约束,并且联合使用了低通滤波器,可以在压制高斯白噪声的同时压制低频噪声。我们利用模拟地震数据和实际地震数据对文中所提出的方法进行了大量的仿真实验,从实验结果可以看到所提方法达到了预期的效果,可以有效提高地震数据的信噪比。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:P631.4
【图文】:

频域,全变分,去噪,梯形


锥适应Shearlet频域支撑图

示意图,时差校正,示意图,参考道


27(b) 信号左移消除时差图3.1 时差校正示意图本文中参考道的选取是选择信号比较清晰的地震道作为参考道,其实还有很多的方法选取参考道,但是由于本文处理的地震数据利用选取信号较清晰的地震道便可以进行时差校正,所以为了简单起见本文就利用简单地选取清晰道的方法。3.2 时差校正 Shearlet 去噪流程时差校正 Shearlet 去噪主要可以分为以下三步:第一步:时差校正。先计算地震道和参考道的互相关函数,根据互相关函数最大值的位置来估计出地震道与参考道的时差。然后根据估计出来的时差校正同相轴,从而消除地震剖面空间方向上的奇异点。第二步:Shearlet 滤波。将经过时差校正的地震数据进行 Shearlet 硬阈值去噪。即先将地震数据进行 Shearlet 变换,然后在变换域里面进行阈值收缩,然后进行 Shearlet 反变换。第三步:时差反校正。最后根据原先估计出的时差再将各道地震数据进行反向移动使各道地震数据恢复到原来的位置。第一步时差校正可以根据 3.1 节介绍的方法进行,然后将经过时差校正的地震数据进行 Shearlet 滤波。Shearlet 滤波中我们选取的阈值收缩方法是硬阈值

模拟数据,仿真结果,时差校正,去噪


(e) 时差校正 Shearlet 去噪结果 (f) 时差校正 Shearlet 去噪差图图 3.2 模拟数据仿真结果为了对时差校正 Shearlet 的噪声压制效果进行进一步地评估,我们对Shearlet 和时差校正 Shearlet 的去噪结果进行了单道对比。图 3.3 是模拟地震数

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王宏志;刘婉军;韩啸;;基于全变分自适应保真项去噪算法的数值实现[J];吉林大学学报(理学版);2014年06期

2 刘成明;王德利;王通;冯飞;程浩;孟阁阁;;基于Shearlet变换的地震随机噪声压制[J];石油学报;2014年04期

3 王德营;李振春;董烈乾;;Shearlet域和TT域联合压制面波方法[J];石油地球物理勘探;2014年01期

4 左平;王洋;申延成;;一种基于全变差正则化与小波包变换的图像去噪算法[J];吉林大学学报(理学版);2014年01期

5 金维浚;张衡;张文辉;段心标;刘伟;;微地震监测技术及应用[J];地震;2013年04期

6 吴红梅;樊骥;;基于K-L变换的微地震资料去噪方法[J];复杂油气藏;2013年03期

7 魏海涛;陆文凯;郑晓东;;基于F-X域预测和全变分的串行滤波器[J];石油地球物理勘探;2011年05期

8 姜福兴;杨淑华;成云海;张兴民;毛仲玉;徐方军;;煤矿冲击地压的微地震监测研究[J];地球物理学报;2006年05期

9 宜明理,严又生,魏新,吕德林,汪德雯;F-K域抗假频道内插[J];石油物探;2001年02期

10 国九英,周兴元;F-K域等道距道内插[J];石油地球物理勘探;1996年02期

相关硕士学位论文 前3条

1 赵海涛;基于循环平移Shearlet变换自适应阈值消减微震勘探随机噪声[D];吉林大学;2017年

2 程瑶;基于Shearlet相关性的S变换在微地震初至拾取中的应用[D];吉林大学;2017年

3 张博;基于稀疏变换的地震数据去噪方法研究[D];浙江大学;2013年



本文编号:2751958

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/2751958.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d7210***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com