本文選題：起伏地表　切入點：定向照明　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：無論油氣勘探還是固體礦產(chǎn)勘探都進(jìn)入了高精細(xì)的勘探階段,從構(gòu)造簡單的地區(qū)向復(fù)雜的地區(qū)延伸,這些地區(qū)具有復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,地表形態(tài)多高低劇烈起伏,巖性變化快,人文環(huán)境情況復(fù)雜。地面觀測系統(tǒng)的空間幾何布局、波場在目標(biāo)體上覆構(gòu)造中的傳播情況都將會直接影響地震資料的質(zhì)量,基于水平觀測界面的地震勘探方法已經(jīng)越來越難以滿足這類地區(qū)的開發(fā)工作,無法在地面采集到足夠的反射記錄。另外,在上述地表高低起伏的勘探地區(qū)采集的地震記錄中,除了包含聲波、面波等有規(guī)律的噪聲之外,還會有各種無法預(yù)測的隨機(jī)噪聲,干擾有效地震信號,甚至?xí)䦟?dǎo)致有效同相軸畸變,嚴(yán)重影響地震數(shù)據(jù)質(zhì)量,給數(shù)據(jù)處理工作帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。本文針對復(fù)雜起伏的地表形態(tài),研究了地震波場定向照明技術(shù)和地震數(shù)據(jù)隨機(jī)噪聲壓制方法,為油氣和金屬礦的勘探與開發(fā)提供了理論支持。地震照明分析是對復(fù)雜地區(qū)進(jìn)行觀測系統(tǒng)設(shè)計、研究復(fù)雜構(gòu)造對地震波場能量分布影響的重要手段。組合震源能激發(fā)定向的地震波場、對地下構(gòu)造進(jìn)行定向照明。但前人的研究都是基于水平的速度模型,在復(fù)雜的勘探區(qū)常常會存在照明陰影,影響偏移成像結(jié)果。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,采用變網(wǎng)格有限差分算法模擬復(fù)雜地表下的地震波場,研究并推導(dǎo)了非水平地表上組合震源激發(fā)定向地震波場及定向照明分析的方法。組合震源激發(fā)延時的計算是激發(fā)定向地震波場、進(jìn)行定向地震照明的關(guān)鍵,主要運(yùn)用了坐標(biāo)變換的方法推導(dǎo)了不同地表形態(tài)下組合震源激發(fā)延時的計算方法。對多個速度模型進(jìn)行了地震定向波場模擬和定向照明計算,這些速度模型地表或傾斜或高低起伏,均取得了理想的效果,照明方向明顯。另外,從理論和數(shù)值模擬兩個角度研究了震源間距、震源數(shù)量和檢波器排列位置等采集參數(shù)對來自組合震源的地震數(shù)據(jù)的影響,以更好地指導(dǎo)復(fù)雜勘探區(qū)內(nèi)地震觀測系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。來自復(fù)雜勘探區(qū)中的地震數(shù)據(jù)往往含有大量不規(guī)則的隨機(jī)噪聲,為了壓制隨機(jī)噪聲對有效信號的干擾,研究了基于字典學(xué)習(xí)算法的地震數(shù)據(jù)隨機(jī)噪聲壓制方法。在傳統(tǒng)K-SVD字典學(xué)習(xí)算法去噪的基礎(chǔ)上,從字典更新階段和稀疏系數(shù)更新階段兩個方面對算法進(jìn)行了改善:在字典更新階段循環(huán)更新字典,以提高字典對復(fù)雜地震數(shù)據(jù)的適應(yīng)性;在稀疏系數(shù)更新階段,充分利用大稀疏系數(shù)代表有效信號的特點,采用部分大稀疏系數(shù)作為系數(shù)更新的初始值,可以提高算法的收斂速度。數(shù)值試驗表明改善后的隨機(jī)噪聲壓制算法能在壓制隨機(jī)噪聲的同時保護(hù)有效信息,同相軸更清晰,顯著提高了地震資料的信噪比。
[Abstract]:Both oil and gas exploration and solid mineral exploration have entered a high level of fine exploration. They extend from simple structural areas to complex areas. These areas have complex geological structures, and the surface forms fluctuate sharply, and the lithology changes rapidly.The human environment is complex.The spatial geometric layout of the ground observation system and the propagation of the wave field in the overlying structure on the target body will directly affect the quality of the seismic data.The seismic exploration method based on horizontal observation interface has become more and more difficult to meet the development of this kind of area, and it is unable to collect enough reflection records on the ground.In addition, in addition to regular noises such as sound waves and surface waves, in the seismic records collected in the above-mentioned exploration areas with high and low surface fluctuations, there will also be various unpredictable random noises that interfere with effective seismic signals.It can even lead to effective coaxial distortion, seriously affect the quality of seismic data, and bring serious challenges to data processing.In this paper, the directional illumination technique of seismic wave field and the random noise suppression method of seismic data are studied for the complex undulating surface morphology, which provides theoretical support for the exploration and development of oil, gas and metal deposits.Seismic illumination analysis is an important means to design the observation system in complex areas and to study the influence of complex structures on the energy distribution of seismic wave field.Combined focal can excite the directional seismic wave field and illuminate the underground structure.However, previous studies are based on horizontal velocity models, and illumination shadows often exist in complex exploration areas, which affect the migration imaging results.In this paper, based on the previous studies, the finite difference method with variable grid is used to simulate the seismic wave field under the complex surface, and the method to analyze the directional seismic wave field induced by the combined source on the non-horizontal surface and the directional illumination analysis are studied and deduced.The calculation of excitation delay of combined source is the key of directional seismic illumination. The method of coordinate transformation is mainly used to deduce the calculation method of excitation delay of combined source under different surface morphology.Seismic directional wave field simulation and directional illumination calculation have been carried out on several velocity models. These velocity models have achieved ideal results and the illumination direction is obvious.In addition, the effects of acquisition parameters such as source spacing, number of focal points and location of geophone arrangement on seismic data from combined sources are studied from two aspects of theoretical and numerical simulation.It can better guide the parameter setting of seismic observation system in complex exploration area.Seismic data from complex exploration areas often contain a large amount of irregular random noise. In order to suppress the interference of random noise to the effective signal, a dictionary learning algorithm based on random noise suppression method for seismic data is studied.Based on the traditional K-SVD dictionary learning algorithm, this paper improves the algorithm from the dictionary updating stage and the sparse coefficient updating stage. In order to improve the adaptability of the dictionary to the complex seismic data, the dictionary is updated periodically in the dictionary update stage;In the stage of sparsity coefficient updating, the characteristic of large sparse coefficient representing effective signal is fully utilized, and partial large sparse coefficient is used as the initial value of coefficient updating, which can improve the convergence speed of the algorithm.Numerical experiments show that the improved random noise suppression algorithm can protect the effective information while suppressing the random noise, and the cophase axis is clearer, and the signal-to-noise ratio of seismic data is improved significantly.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P631.4

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李響;顏冰;;艦船地震波場檢測系統(tǒng)及實驗研究[J];艦船科學(xué)技術(shù);2010年10期

2 苗永康,綦忠,單聯(lián)瑜,王修田;穩(wěn)定波束法地震波場模擬技術(shù)[J];石油物探;2002年04期

3 李智宏,胡中平,王輝明,張明,錢菊華,薛詩桂;含高速層地震物理模型的廣角地震波場研究[J];勘探地球物理進(jìn)展;2005年05期

4 羅斌,王寶彬;隨鉆地震波場空間傳播特征研究及應(yīng)用[J];石油地球物理勘探;2005年01期

5 李洪奇,劉洪,李幼銘;井間電磁場偽地震波場成像方法[J];測井技術(shù);1999年02期

6 張永剛;地震波場數(shù)值模擬方法[J];石油物探;2003年02期

7 謝桂生;劉洪;李幼銘;胡潤苗;;界面起伏條件下反射/透射算子+單程波方程的地震波模擬方法[J];地球物理學(xué)報;2005年05期

8 熊忠;;分裂步傅里葉法地震波場數(shù)值模擬[J];內(nèi)蒙古石油化工;2008年02期

9 邊立恩;賀振華;黃德濟(jì);;飽含流體介質(zhì)的地震波場特征及頻率分布[J];巖性油氣藏;2008年03期

10 劉志偉;王忠仁;裴海俠;;基于邊界元法的地震波方程時間域數(shù)值模擬[J];西華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李洪奇;劉洪;李幼銘;;井間電磁場偽地震波場成像方法[A];寸丹集——慶賀劉光鼎院士工作50周年學(xué)術(shù)論文集[C];1998年

2 曹靜杰;王彥飛;楊長春;;基于壓縮感應(yīng)的地震波場重建方法研究(英文)[A];中國地球物理·2009[C];2009年

3 楊祥森;;粘彈介質(zhì)中有限差分法地震波場數(shù)值模擬[A];中國地球物理·2009[C];2009年

4 王華忠;馬在田;;三維地震波場深度外推消除與地面有關(guān)的噪音[A];1997年中國地球物理學(xué)會第十三屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

5 周紅;陳曉非;;地震波場的地形校正[A];中國地球物理.2003——中國地球物理學(xué)會第十九屆年會論文集[C];2003年

6 徐果明;沈玉松;朱良保;翟永波;;用譜元法計算地震波場[A];中國地球物理第二十一屆年會論文集[C];2005年

7 曹靜杰;王彥飛;;地震波場稀疏重建的信賴域算法[A];中國地球物理2013——第二十專題論文集[C];2013年

8 陶毅;符力耘;孫偉家;孫秋霞;;地震波干涉法研究進(jìn)展綜述[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學(xué)術(shù)年會論文集(上)[C];2011年

9 平萍;徐義賢;張煜;;二維復(fù)雜地形地震波場譜元法模擬[A];中國地球物理學(xué)會第二十七屆年會論文集[C];2011年

10 邵志剛;傅容珊;黃建華;劉財;;線性粘彈介質(zhì)中地震波場數(shù)值模擬[A];紀(jì)念中國地球物理學(xué)會成立60周年專輯[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 實習(xí)生 高敏;張偉：捕捉地震波軌跡的人[N];科技日報;2014年

2 孫開峰;南京石油物探研究所地震波場參數(shù)化技術(shù)獲獎[N];中國礦業(yè)報;2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 全紅娟;裂縫介質(zhì)地震波場特征研究[D];長安大學(xué);2015年

2 紀(jì)彤洲;多元地震波信息的構(gòu)造和儲層響應(yīng)及在油田勘探中應(yīng)用的研究[D];中國地震局地質(zhì)研究所;2006年

3 姜_";基于相控震源的地震波定向方法研究[D];吉林大學(xué);2006年

4 王月英;地震波有限元集中質(zhì)量矩陣及并行算法模擬研究[D];中國石油大學(xué);2007年

5 廉玉廣;廬樅盆地金屬礦地震波場精細(xì)模擬及屬性應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2011年

6 勾福巖;疊前復(fù)雜地震波場插值重建與噪聲衰減技術(shù)[D];吉林大學(xué);2015年

7 丘磊;正交曲線坐標(biāo)系下的地震波數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

8 王雪秋;復(fù)雜近地表地震波響應(yīng)特征研究[D];吉林大學(xué);2009年

9 陳常樂;地震波場構(gòu)造導(dǎo)向濾波關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2015年

10 唐啟軍;裂隙單斜介質(zhì)地震波場正演模擬及AVO特征研究[D];吉林大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 俞偉哲;基于層狀彈性介質(zhì)的全波地震波場數(shù)值模擬[D];中國海洋大學(xué);2015年

2 黃磊;復(fù)雜局部場地對地震波的散射間接邊界積分方程-有限元耦合分析[D];天津城建大學(xué);2016年

3 滿建彬;地震波場數(shù)據(jù)壓縮感知重建理論及方法研究[D];東北石油大學(xué);2016年

4 張夏陽;煤礦巷道前方中小型斷層地震波特征及應(yīng)用研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

5 楊曉晨;下伏采空區(qū)的地表地震動力響應(yīng)數(shù)值模擬研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2014年

6 于晨霞;起伏地表地震波場定向照明分析與隨機(jī)噪聲壓制[D];吉林大學(xué);2017年

7 孫玉萍;基于地震波場瞬時相干屬性的疊前去噪方法研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

8 王鵬;隨鉆地震波場數(shù)值模擬研究[D];中國地震局地球物理研究所;2009年

9 黃元元;深埋隧道中地震波場特征的數(shù)值模擬研究[D];西南交通大學(xué);2010年

10 彭菲;人工源和隨機(jī)源激發(fā)地震波的時域有限差分模擬研究[D];中國地震局地震預(yù)測研究所;2008年

，

本文編號：1730107