井中分布式光纤声波传感数据噪声压制方法研究
发布时间：2021-01-12 04:23
随着我国油气勘探技术的蓬勃发展,勘探地区的地形、地貌等地质环境变得越发复杂,这些客观存在且复杂多变的环境因素更是加剧了地震数据的噪声污染。分布式光纤声波检测技术是一项革命性的新技术,DAS采集过程中产生电缆波、套管波、井下仪器耦合不良的噪声等。而在地震数据处理过程中,受到严重污染的地震数据信噪比会下降,地震资料质量的降低将给后续地震资料多道处理技术带来难题。因此,发展有效的噪声压制技术,已成为当前油气勘探形势下的迫切要求。本文首先介绍了噪声压制在石油勘探、采集等实际应用中的作用,说明了其在油气资源勘探中的重要地位,然后对国内外针对噪声压制方法研究的现状进行了概述;接着具体阐述了与本文噪声压制方法相关的基本原理如低秩矩阵分解、张量分解等。针对现有方法中存在的问题,从信号本身和噪声的特点等方面出发,提出了两种噪声压制的方法。详细的工作包括以下内容:针对奇异谱分析方法压制非高斯噪声不理想的情况,本文提出了一种基于低秩矩阵近似的DAS数据降噪方法。该方法通过引入非凸惩罚函数来构建新的目标函数;非凸惩罚函数的限制,把非凸问题转化为凸优化问题进行求解,进而得到目标函数的最优解;Hankel矩阵能够...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地震勘探原理示意图
由于自然资源的有限性和不可再生性，可勘探资源规模减小，我国石油勘探的进一步探索，勘探地区的地质环境和构造越来越复杂，这些客观的环境因素不但使地震勘探更有挑战性，同时也给地震数据带来了更坏的影响，地震数据被噪声污染严重。而在地震数据处理的过程中，我们也会经常接收到受到严重污染的地震数据。地震数据遭到破坏后会带来噪声，在后续处理中使得有效信号信噪比降低，这一不利因素为地震资料多道处理带来了技术难题，使地震资料的处理质量降低。最近几年，随着信息技术的发展，利用主成分分析[4]和低秩逼近[5]等方法解决图像识别等领域中的很多应用问题，已经成为了研究的热点。我们同样也可以将这些方法应用到地震领域，针对地震信号进行处理。图 1-2 给出了信号的获取流程，包括信息采集、信息传输与信息接收。从信号采集到信号接收的设备上，存在一定的物理限制，同时信号在信道传输的过程中，传输介质也存在一定的物理限制以及传输时会受到各种自然环境的影响，这些因素都不可避免的给信号带来噪声，影响信号的质量，导致信号出现失真或者畸变等可能。信号中的有效信息由于受到各种各样噪声的影响，不能达到我们要求的准确度和精度，甚至会产生更严重的系统错误。
图 1-3 井中分布式光纤采集示意图面（Vertical SeismicProfile,VSP）是一种井中地震观测的地震剖面[7]。VSP 方法通过在地表附近的一同深度布置的一些多级多分量的检波点上进行观因此可以同时接收到自下而上传播的上行纵波和传播的下行纵波及下行转换波，甚至能接收到横析可知井中地震资料具有以下几个特征：在勘探性往往高于在远离勘探目标处采集；地下采集环境略不计，即最终得到的数据具有较高信噪比；在传方会大量吸收波的能量，井中地震数据可绕过这率的数据；同时接收下行波和上行波，波场信息井中分布式光纤声波检测技术采集信号，接收到的确，和真实的地震数据更接近，但是这样的检测技推靠，井口至一定深度内的光缆无法与井壁耦合
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波模极大值的地震信号去噪研究[J]. 罗娜,王利兵,王静,宋昭,赵永红,李细顺,贾华,陈凯男,赵志远. 山西地震. 2015(02)
[2]A new approach of conditions on δ2s（Φ） for s-sparse recovery[J]. CEN YiGang,ZHAO RuiZhen,MIAO ZhenJiang,CEN LiHui,CUI LiHong. Science China（Information Sciences）. 2014(04)
[3]低秩矩阵恢复算法综述[J]. 史加荣,郑秀云,魏宗田,杨威. 计算机应用研究. 2013(06)
[4]从压缩传感到低秩矩阵恢复:理论与应用[J]. 彭义刚,索津莉,戴琼海,徐文立. 自动化学报. 2013(07)
[5]一种新的自适应维纳滤波方法[J]. 李东兵,李国平,滕国伟,赵海武,王国中,李萍. 上海大学学报(自然科学版). 2012(06)
[6]用于压缩感知信号重建的正则化自适应匹配追踪算法[J]. 刘亚新,赵瑞珍,胡绍海,姜春晖. 电子与信息学报. 2010(11)
[7]基于压缩感知的变步长自适应匹配追踪重建算法[J]. 高睿,赵瑞珍,胡绍海. 光学学报. 2010(06)
[8]主成分分析在图像压缩中的应用[J]. 刘涛,杨风暴. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2008(04)
[9]Gabor滤波器在指纹图像处理中的应用[J]. 林喜荣,苏晓生,丁天怀,于政涛,黄新营,王敏. 仪器仪表学报. 2003(02)
[10]一种用于抑制椒盐噪声的多窗口中值滤波器[J]. 邢藏菊,曲延锋,徐健,王守觉. 电子与信息学报. 2002(12)
博士论文
[1]自适应正则化图像复原方法研究[D]. 吴显金.国防科学技术大学 2006
[2]人工地震信号去噪方法研究[D]. 付燕.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]矩阵低秩逼近在图像压缩中的应用[D]. 范云鹏.西安电子科技大学 2012
本文编号：2972143
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地震勘探原理示意图
由于自然资源的有限性和不可再生性，可勘探资源规模减小，我国石油勘探的进一步探索，勘探地区的地质环境和构造越来越复杂，这些客观的环境因素不但使地震勘探更有挑战性，同时也给地震数据带来了更坏的影响，地震数据被噪声污染严重。而在地震数据处理的过程中，我们也会经常接收到受到严重污染的地震数据。地震数据遭到破坏后会带来噪声，在后续处理中使得有效信号信噪比降低，这一不利因素为地震资料多道处理带来了技术难题，使地震资料的处理质量降低。最近几年，随着信息技术的发展，利用主成分分析[4]和低秩逼近[5]等方法解决图像识别等领域中的很多应用问题，已经成为了研究的热点。我们同样也可以将这些方法应用到地震领域，针对地震信号进行处理。图 1-2 给出了信号的获取流程，包括信息采集、信息传输与信息接收。从信号采集到信号接收的设备上，存在一定的物理限制，同时信号在信道传输的过程中，传输介质也存在一定的物理限制以及传输时会受到各种自然环境的影响，这些因素都不可避免的给信号带来噪声，影响信号的质量，导致信号出现失真或者畸变等可能。信号中的有效信息由于受到各种各样噪声的影响，不能达到我们要求的准确度和精度，甚至会产生更严重的系统错误。
图 1-3 井中分布式光纤采集示意图面（Vertical SeismicProfile,VSP）是一种井中地震观测的地震剖面[7]。VSP 方法通过在地表附近的一同深度布置的一些多级多分量的检波点上进行观因此可以同时接收到自下而上传播的上行纵波和传播的下行纵波及下行转换波，甚至能接收到横析可知井中地震资料具有以下几个特征：在勘探性往往高于在远离勘探目标处采集；地下采集环境略不计，即最终得到的数据具有较高信噪比；在传方会大量吸收波的能量，井中地震数据可绕过这率的数据；同时接收下行波和上行波，波场信息井中分布式光纤声波检测技术采集信号，接收到的确，和真实的地震数据更接近，但是这样的检测技推靠，井口至一定深度内的光缆无法与井壁耦合
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波模极大值的地震信号去噪研究[J]. 罗娜,王利兵,王静,宋昭,赵永红,李细顺,贾华,陈凯男,赵志远. 山西地震. 2015(02)
[2]A new approach of conditions on δ2s（Φ） for s-sparse recovery[J]. CEN YiGang,ZHAO RuiZhen,MIAO ZhenJiang,CEN LiHui,CUI LiHong. Science China（Information Sciences）. 2014(04)
[3]低秩矩阵恢复算法综述[J]. 史加荣,郑秀云,魏宗田,杨威. 计算机应用研究. 2013(06)
[4]从压缩传感到低秩矩阵恢复:理论与应用[J]. 彭义刚,索津莉,戴琼海,徐文立. 自动化学报. 2013(07)
[5]一种新的自适应维纳滤波方法[J]. 李东兵,李国平,滕国伟,赵海武,王国中,李萍. 上海大学学报(自然科学版). 2012(06)
[6]用于压缩感知信号重建的正则化自适应匹配追踪算法[J]. 刘亚新,赵瑞珍,胡绍海,姜春晖. 电子与信息学报. 2010(11)
[7]基于压缩感知的变步长自适应匹配追踪重建算法[J]. 高睿,赵瑞珍,胡绍海. 光学学报. 2010(06)
[8]主成分分析在图像压缩中的应用[J]. 刘涛,杨风暴. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2008(04)
[9]Gabor滤波器在指纹图像处理中的应用[J]. 林喜荣,苏晓生,丁天怀,于政涛,黄新营,王敏. 仪器仪表学报. 2003(02)
[10]一种用于抑制椒盐噪声的多窗口中值滤波器[J]. 邢藏菊,曲延锋,徐健,王守觉. 电子与信息学报. 2002(12)
博士论文
[1]自适应正则化图像复原方法研究[D]. 吴显金.国防科学技术大学 2006
[2]人工地震信号去噪方法研究[D]. 付燕.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]矩阵低秩逼近在图像压缩中的应用[D]. 范云鹏.西安电子科技大学 2012
本文编号：2972143
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