基于时频空间算法的地震勘探随机噪声压制研究
发布时间：2021-09-22 13:17
伴随世界油气需求的持续增长与常规油气产量的不断下降,复杂油气藏和非常规油气开采成为近年全球油气资源勘探开发的重点内容。复杂的地层环境和低品质的采集数据,以及大量的随机噪声,给数据的处理解释带来较大困难。因此,对地震资料中的随机噪声进行消减,恢复微弱的有效信号,提高分辨率和信噪比对油气等矿藏资源开采有着重要的意义。本文研究的重点是低信噪比环境下地震勘探随机噪声压制问题的解决方案。在陆地地震勘探随机噪声压制方面,本文采用了时频峰值滤波算法（Time frequency peak filtering,TFPF）,针对固定窗长以及二维拓展提出了改进方案;在三维微地震井中记录随机噪声压制方面,本文利用Shearlet变换多尺度多方向的稀疏表征,通过极化滤波利用偏振特性进行三维时空域滤波处理。理论分析、仿真实验、实际数据处理证实改进的方案在噪声压制、信噪比提高、信号恢复方面取得了相应的成效。TFPF算法是一种较新的时频消噪方法,在处理非平稳信号和低信噪比记录时存在一定优势,在地震勘探随机噪声压制方面也有很好的表现。传统的TFPF算法沿着时域进行滤波,滤波结果受到窗长的制约,并且没有考虑有效同相轴的...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
地震勘探原理示意图
吉林大学博士学位论文业，交通运输等引起的噪声。这类噪声的频带很宽，主频较低，与有效信号的混叠较多，能量随机，没有固定的视速度，受到风速影响较大。（2）系统噪声类噪声来源于地震仪器、采集设备的工作产生的，受到设备老化程度的影响。噪声多为白噪声，幅值和均方误差较小，频带很宽，随机性弱，其能量在各频分布较为均匀，由于系统噪声的能量较小，其对地震勘探的影响可以忽略不计。（声噪声：这类噪声是由于介质的非均匀性造成的弹性波散射，以及方向、相位规则变换的波的任意叠加产生的，其强度与地震激发密切相关，且分布范围广乎涵盖了整个记录当中，与有效信号的频带范围相同，单纯地依靠频域的阈值很难压制。通过对地震勘探随机噪声的研究，对噪声压制算法有着理论和实践支持和帮助。
图 2.1 矢量方差图的示意图 2.2 所示，DVV 方法是按照零假设原理，根据 DVV 散点图中散的程度即可判断出原始时间序列的非线性度。由于选取的是 iAA列，所以其定义的线性序列是由高斯白噪声通过线性时不变系统性序列。因此单纯地使用 DVV 散点图处理含噪的地震信号，会受影响产生误判。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用多尺度形态学识别微地震监测中的弱信号[J]. 李会俭,王润秋,曹思远,药鑫蕊,王芳琳,孙立鹏. 石油地球物理勘探. 2015(06)
[2]中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J]. 邹才能,杨智,朱如凯,张国生,侯连华,吴松涛,陶士振,袁选俊,董大忠,王玉满,王岚,黄金亮,王淑芳. 地质学报. 2015(06)
[3]非常规油气地质理论与技术进展[J]. 童晓光,郭建宇,王兆明. 地学前缘. 2014(01)
[4]Suppression of strong random noise in seismic data by using time-frequency peak filtering[J]. LI Yue,YANG BaoJun,LIN HongBo,MA HaiTao,NIE PengFei. Science China（Earth Sciences）. 2013(07)
[5]地面微地震资料弱信号提取方法研究[J]. 宋维琪,杨勤勇,郭全仕,姜宇东,何柯. 石油物探. 2013(02)
[6]线性Radon变换噪音压制法及其在古龙断陷中的应用[J]. 石颖,李莹,王维红,陆加敏. 东北石油大学学报. 2012(04)
[7]中国非常规油气资源与勘探开发前景[J]. 贾承造,郑民,张永峰. 石油勘探与开发. 2012(02)
[8]用优频算子外推改善F-X域滤波性能[J]. 熊定钰,钱忠平,赵波,周亚同,贺振华. 石油地球物理勘探. 2011(02)
[9]基于经验模态分解的去噪方法研究[J]. 周开明,苏振波,陈鹏. 江汉石油科技. 2011(01)
[10]消减地震勘探随机噪声:导数算子约束下的维纳滤波[J]. 聂鹏飞,曾谦,马海涛,李月,林红波. 吉林大学学报(地球科学版). 2010(06)
博士论文
[1]微弱地震信号时频消噪算法研究[D]. 张超.吉林大学 2016
[2]时空二维方向轨线时频峰值滤波消减地震勘探随机噪声研究[D]. 张洁.吉林大学 2015
[3]非线性二维时频峰值滤波算法在地震勘探随机噪声压制中的应用[D]. 田雅男.吉林大学 2013
硕士论文
[1]自适应时频峰值滤波压制地震勘探随机噪声[D]. 邓心欢.吉林大学 2016
[2]基于L-DVV方法的时间序列非线性度测量方法研究及应用[D]. 程远林.吉林大学 2013
[3]基于独立分量分析的地震信号随机噪声盲分离方法应用研究[D]. 杨威.成都理工大学 2009
本文编号：3403820
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
地震勘探原理示意图
吉林大学博士学位论文业，交通运输等引起的噪声。这类噪声的频带很宽，主频较低，与有效信号的混叠较多，能量随机，没有固定的视速度，受到风速影响较大。（2）系统噪声类噪声来源于地震仪器、采集设备的工作产生的，受到设备老化程度的影响。噪声多为白噪声，幅值和均方误差较小，频带很宽，随机性弱，其能量在各频分布较为均匀，由于系统噪声的能量较小，其对地震勘探的影响可以忽略不计。（声噪声：这类噪声是由于介质的非均匀性造成的弹性波散射，以及方向、相位规则变换的波的任意叠加产生的，其强度与地震激发密切相关，且分布范围广乎涵盖了整个记录当中，与有效信号的频带范围相同，单纯地依靠频域的阈值很难压制。通过对地震勘探随机噪声的研究，对噪声压制算法有着理论和实践支持和帮助。
图 2.1 矢量方差图的示意图 2.2 所示，DVV 方法是按照零假设原理，根据 DVV 散点图中散的程度即可判断出原始时间序列的非线性度。由于选取的是 iAA列，所以其定义的线性序列是由高斯白噪声通过线性时不变系统性序列。因此单纯地使用 DVV 散点图处理含噪的地震信号，会受影响产生误判。
【参考文献】：
期刊论文
[1]利用多尺度形态学识别微地震监测中的弱信号[J]. 李会俭,王润秋,曹思远,药鑫蕊,王芳琳,孙立鹏. 石油地球物理勘探. 2015(06)
[2]中国非常规油气勘探开发与理论技术进展[J]. 邹才能,杨智,朱如凯,张国生,侯连华,吴松涛,陶士振,袁选俊,董大忠,王玉满,王岚,黄金亮,王淑芳. 地质学报. 2015(06)
[3]非常规油气地质理论与技术进展[J]. 童晓光,郭建宇,王兆明. 地学前缘. 2014(01)
[4]Suppression of strong random noise in seismic data by using time-frequency peak filtering[J]. LI Yue,YANG BaoJun,LIN HongBo,MA HaiTao,NIE PengFei. Science China（Earth Sciences）. 2013(07)
[5]地面微地震资料弱信号提取方法研究[J]. 宋维琪,杨勤勇,郭全仕,姜宇东,何柯. 石油物探. 2013(02)
[6]线性Radon变换噪音压制法及其在古龙断陷中的应用[J]. 石颖,李莹,王维红,陆加敏. 东北石油大学学报. 2012(04)
[7]中国非常规油气资源与勘探开发前景[J]. 贾承造,郑民,张永峰. 石油勘探与开发. 2012(02)
[8]用优频算子外推改善F-X域滤波性能[J]. 熊定钰,钱忠平,赵波,周亚同,贺振华. 石油地球物理勘探. 2011(02)
[9]基于经验模态分解的去噪方法研究[J]. 周开明,苏振波,陈鹏. 江汉石油科技. 2011(01)
[10]消减地震勘探随机噪声:导数算子约束下的维纳滤波[J]. 聂鹏飞,曾谦,马海涛,李月,林红波. 吉林大学学报(地球科学版). 2010(06)
博士论文
[1]微弱地震信号时频消噪算法研究[D]. 张超.吉林大学 2016
[2]时空二维方向轨线时频峰值滤波消减地震勘探随机噪声研究[D]. 张洁.吉林大学 2015
[3]非线性二维时频峰值滤波算法在地震勘探随机噪声压制中的应用[D]. 田雅男.吉林大学 2013
硕士论文
[1]自适应时频峰值滤波压制地震勘探随机噪声[D]. 邓心欢.吉林大学 2016
[2]基于L-DVV方法的时间序列非线性度测量方法研究及应用[D]. 程远林.吉林大学 2013
[3]基于独立分量分析的地震信号随机噪声盲分离方法应用研究[D]. 杨威.成都理工大学 2009
本文编号：3403820
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