地震子波提取方法研究进展
犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺狆 狉 狅 狉 犲 狊 狊狅 犳 狊 犲 犻 狊 犿 犻 犮狑 犪 狏 犲 犾 犲 狋 犲 狓 狋 狉 犪 犮 狋 犻 狅 狀 犵
12 2 1 2 , , , GAOS h a o w u HAOB o h e n h u a u n i n Z HEZ MAO Y g ,
收稿日期 2 0 0 8 1 2 2 0; 0 0 9 0 3 2 2. 修回日期 2 作者简介 高少武 , 陕西周至人 , 高级工程师 , 博士研究生 , 发表论文 2 申请发明专利 7 项 , 现在东方地球物理公司从 事 物 1 9 6 5 年生 , 0 余篇 , 探方法研究与软件开发工作 . ( : ) E m a i l a o s h a o w u n c . c o m. c n @c g p
第2 4卷 第4期 页码 : ) 2 0 0 9年 8月( 1 3 8 4~1 3 9 1
地 球 物 理 学 进 展
P R O G R E S S I N G E O P HY S I C S
V o l . 2 4,N o . 4 A u . 2 0 0 9 g
高少武 ,赵 波 , 贺振华 , 等. 地震子波提取 方 法 研 究 进 展 . 地 球 物 理 学 进 展, : : / 2 0 0 9, 2 4( 4) 1 3 8 4~1 3 9 1, D O I 1 0. 3 9 6 9 . i s s n . j 1 0 0 4 2 9 0 3. 2 0 0 9. 0 4. 0 2 8. ) , G a oS W, Z h a oB,H eZ H, 犲 狋 犪 犾. R e s e a r c hp r o r e s so f s e i s m i cw a v e l e t e x t r a c t i o n . 犘 狉 狅 狉 犲 狊 狊 犻 狀犌 犲 狅 犺 狊.( i nC h i n e s e 2 0 0 9, g 犵 狆 狔 ( ) : : / 2 4 4 1 3 8 4~1 3 9 1, D O I 1 0. 3 9 6 9 . i s s n . 1 0 0 4 2 9 0 3. 2 0 0 9. 0 4. 0 2 8. j
, 犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋 a v e l e t e x t r a c t i o no f s e i s m i cd a t a i s ab a s i c t a s k i n t h ep r o c e s s i n f s e i s m i cd a t ad e c o n v o l u t i o n i m e d a n c e W go p , i n v e r s i o na n d f o r w a r dm o d e l i n . F o r t h e s e i s m i cd a t ap r o c e s s i n f h i hr e s o l u t i o n h i hs i n a l t o n o i s e r a t i oa n dh i h g go g g g g , , f i d e l i t i th a sa ne x t r e m es i n i f i c a n c et oe s t i m a t es e i s m i cw a v e l e ta c c u r a t e l .O v e rt h ep a s tt w e n t e a r s t h e o r i e s y g y yy , , n o n l i n e a rs c i e n c e sa n do t i m i z a t i o nh a v em a d eg r e a td e v e l o m e n t a n d a n dt e c h n i u e s i nd i i t a ls i n a lp r o c e s s i n p p q g g g , t h e i ru s e sc o m ed o w n t o t h e s e i s m i cd a t ap r o c e s s i n a t t h e s a m e t i m e i t i v e sg r e a t i m e t u s t o t h ed e v e l o m e n t o f t h e g g p p , w ef i r s tb r i e f l x l a i nt h ec o n v o l u t i o nm o d e l t e c h n i u ea n dm e t h o do f t h es e i s m i cw a v e l e t e x t r a c t i o n . I nt h i sp a e r ye p q p , w i t ht h ec l o s e s t r e l a t i o nt ot h es e i s m i cw a v e l e t t h e nw eg i v eas u mm a r fs e i s m i cw a v e l e te x t r a c t i o n .F i n a l l e yo yw s i m l i s c u s s t h ep r o s e c to f t h es e i s m i cw a v e l e t e x t r a c t i o n . p yd p ,w , , 犓 犲 狑 狅 狉 犱 狊 e i s m i cw a v e l e t a v e l e t e x t r a c t i o n c o n v o l u t i o nm o d e l r e s e a r c hp r o r e s s s g 狔
4 期
高少武 , 等: 地震子波提取方法研究进展
1 3 8 5
序列是最小相位的 , 则可求得一个零相位或者最小 相位地震子波序列 ; 另外一种情况就是高阶统计量 假设 : 假设反射系数序列为一个非高斯 、 平稳和统计 独立的随机过程 , 假设子波为一个非因果 、 非最小相 位系统 , 加性噪声为高斯噪声 , 则可求得一个混合相 在利用地震记录的统计信息进行 位地震子波序列 . 子波估计时 , 二阶统计量中没有相位信息 , 只有振幅 而高阶统计量不仅能保留地震子波相位信息 , 信息 ; 而且能较好地压制高斯噪声 .
在有测井数据的情况下 , 利用 的关键制约因素之一 . 测井数据计算出反射系数序列 , 基于褶积模型 , 利用 井旁地震道 , 可以估算出地震子波 . 在没有测井数据 的情况下 , 使用统计性子波提取方法 , 首先对反射系 数序列的分布做某 种 假 设 , 然后利用地震数据的统 计特征进行子波估 计 . 在没有任何先验知识的情况 下, 一种情况就是通常的地震褶积模型假设 ( 二阶统 : 假设反 射 系 数 序 列 是 白 噪 的 , 地震子波 计量假设 )
( 1. 犆 犺 犲 狀 犱 狌犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犆 犺 犲 狀 犱 狌6 1 0 0 5 9, 犆 犺 犻 狀 犪; 犵 狔狅 犳犜 犵 狔, 犵 2. 犌 犲 狅 犺 狊 犻 犮 犪 犾犜 犲 犮 犺 狀 犻 狌 犲犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺犆 犲 狀 狋 犲 狉, 犅 犌 犘, 犆犖犘 犆, 犣 犺 狌 狅 狕 犺 狅 狌0 7 2 7 5 0, 犆 犺 犻 狀 犪) 狆 狔 狇
0 引 言
随着地震勘探数据处理技术和解释技术的不断 发展 , 从地震记录中 提 取 地 震 子 波 已 经 成 为 地 震 勘 探数字信号处理的 经 典 研 究 课 题 之 一 , 尽管人们提 出了许多子波提取 方 法 技 术 , 但是由于实际地震资 料往往很难满足子 波 提 取 的 一 些 基 本 假 设 , 使得子 波提取技术成为影响地震资料处理质量进一步提高
反褶积的根本目的就是 波压缩或者消除处 理 过 程 . 在地震反射数据已知条件下 , 如果已知地震子波 , 那 么根据褶积模型 , 确定地震反射系数的过程 , 这就是 确定子波反褶积 ; 如果不知地震子波 , 那么根据褶积 模型 , 对反射系数或者/和地震子波相位做出某种假 压缩地震子波 , 提 高 地 震 数 据 分 辨 率 的 过 程, 这 设, 就是未知子波反褶积 . 常规地震反演 : 常规的地震反 根据褶 演就是在地震反射 数 据 和 地 震 子 波 已 知 时 , 积模型 震 波 阻 抗 的 过程 . 根据地震褶积模型 ( 和( , 一个方程三个变 1) 2) 如果知道其中两个变元 , 那么就可以确定另外一 元, 这是一个 确 定 问 题 , 正 演 模 拟、 确定子波反 个变元 , 褶积 、 确定子波提取就是这种情况 . 如果仅仅知道一 个变元 , 且需要确 定 一 个 变 元 , 这 是 一 个 欠 定 问 题, 那么就需要对第 三 个 变 元 和/或 者 待 确 定 变 元 做 出 未知子波 地 震 反 褶 积 和 估 计 子 波 提 取 就 某种假设 , 是这种情况 . 常规地 震 反 演 与 地 震 反 褶 积 的 情 况 类 似, 在反褶积的基础上确定地震波阻抗 .
地震子波提取方法研究进展
2 高少武1, , 赵 波2, 贺振华1, 马玉宁2
( 成都理工大学 , 成都 6 东方地球物理公司物探技术研究中心 , 涿州 0 ) 1. 1 0 0 5 9; 7 2 7 5 0 2.
摘 要 地震数据子波提取 , 是地震资料反褶积处理 、 波阻抗反演以及 正 演 模 拟 的 基 础 工 作 . 准确的地震子波估计技 术对于高分辨率 、 高信噪比 、 高保真度的地震勘 探 数 据 处 理 具 有 极 为 重 要 的 意 义 . 在 过 去 的 二 三 十 年 中, 数字信号处 非线性理论 、 优化理论得到了很大发展 , 这 些 为 地 震 子 波 提 取 技 术 和 方 法 注 入 了 新 的 巨 大 活 力. 本文首先简 理理论 、 要地说明了与地震子波紧密相关的褶积模型 , 然 后 对 地 震 子 波 提 取 现 状 进 行 了 概 括 阐 述, 最后给出了地震子波提取 前景展望 . 关键词 地震子波 , 子波提取 , 褶积模型 , 研究进展 : / . i s s n . 1 0 0 4 2 9 0 3. 2 0 0 9. 0 4. 0 2 8 中图分类号 P D O I 1 0. 3 9 6 9 6 3 1 文献标识码 A j