【摘要】：在開采石油和天然氣的過(guò)程中,地震勘探是一種非常有效的勘探方法。人們通過(guò)分析獲得的地震記錄來(lái)判斷地下石油和天然氣的儲(chǔ)量和分布情況。但是近年來(lái)隨著所勘探地區(qū)的環(huán)境和地質(zhì)條件不斷復(fù)雜,獲得的地震記錄也越來(lái)越難于分析。比如說(shuō)在微地震勘探過(guò)程中,接收到的微地震信號(hào)較弱,周圍的噪聲對(duì)信號(hào)的識(shí)別產(chǎn)生較大的影響。而在沙漠地震勘探中則會(huì)存在著大量的低頻噪聲,這使得有效信號(hào)可能會(huì)被幅值較大的低頻信號(hào)所淹沒(méi)。面對(duì)這些問(wèn)題,就要求我們對(duì)不同的地震信號(hào)采取相應(yīng)的處理方法來(lái)提高信噪比以利于地震數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容是井中微地震信號(hào)中隨機(jī)噪聲的消減方法和沙漠地震信號(hào)中低頻噪聲及高斯白噪聲的消減方法。因?yàn)榈卣鹦盘?hào)具有較強(qiáng)的稀疏性而噪聲卻不具備稀疏性,所以我們可以從地震信號(hào)的稀疏性入手對(duì)原始地震記錄進(jìn)行噪聲壓制。本文首先研究了利用時(shí)差校正Shearlet變換對(duì)井中微地震進(jìn)行噪聲壓制。其中,Shearlet是一種有效的多尺度多方向的小波變換。它可以將地震信號(hào)在變換域里面稀疏地表示出來(lái),然后在變換域進(jìn)行閾值收縮后再反變換回時(shí)空域就可以去除二維地震剖面的噪聲。但是直接利用這種方法去除井中微地震中的噪聲時(shí)會(huì)產(chǎn)生偽吉布斯效應(yīng)。為了消除偽吉布斯效應(yīng),本文引進(jìn)了時(shí)差校正的方法。先利用地震道之間的相關(guān)性將地震剖面中的同相軸校正為水平,這樣地震信號(hào)中空間方向的奇異點(diǎn)將被消除,地震信號(hào)在變換域得到更稀疏的表示,在去噪后的信號(hào)中就可以減少偽吉布斯效應(yīng)。本文接下來(lái)研究了利用復(fù)合稀疏去噪同時(shí)壓制沙漠地震信號(hào)中的低頻噪聲和高斯白噪聲。沙漠地震信號(hào)中含有低頻噪聲和高斯白噪聲,一般的方法很難同時(shí)去除這兩種噪聲。本文提出了使用復(fù)合稀疏去噪同時(shí)壓制沙漠地震噪聲中的低頻噪聲和高斯白噪聲。復(fù)合稀疏去噪在全變分的基礎(chǔ)上加入了對(duì)地震信號(hào)自身稀疏性的約束,并且聯(lián)合使用了低通濾波器,可以在壓制高斯白噪聲的同時(shí)壓制低頻噪聲。我們利用模擬地震數(shù)據(jù)和實(shí)際地震數(shù)據(jù)對(duì)文中所提出的方法進(jìn)行了大量的仿真實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到所提方法達(dá)到了預(yù)期的效果,可以有效提高地震數(shù)據(jù)的信噪比。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.4
【圖文】：

錐適應(yīng)Shearlet頻域支撐圖

27(b) 信號(hào)左移消除時(shí)差圖3.1 時(shí)差校正示意圖本文中參考道的選取是選擇信號(hào)比較清晰的地震道作為參考道，其實(shí)還有很多的方法選取參考道，但是由于本文處理的地震數(shù)據(jù)利用選取信號(hào)較清晰的地震道便可以進(jìn)行時(shí)差校正，所以為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)本文就利用簡(jiǎn)單地選取清晰道的方法。3.2 時(shí)差校正 Shearlet 去噪流程時(shí)差校正 Shearlet 去噪主要可以分為以下三步：第一步：時(shí)差校正。先計(jì)算地震道和參考道的互相關(guān)函數(shù)，根據(jù)互相關(guān)函數(shù)最大值的位置來(lái)估計(jì)出地震道與參考道的時(shí)差。然后根據(jù)估計(jì)出來(lái)的時(shí)差校正同相軸，從而消除地震剖面空間方向上的奇異點(diǎn)。第二步：Shearlet 濾波。將經(jīng)過(guò)時(shí)差校正的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行 Shearlet 硬閾值去噪。即先將地震數(shù)據(jù)進(jìn)行 Shearlet 變換，然后在變換域里面進(jìn)行閾值收縮，然后進(jìn)行 Shearlet 反變換。第三步：時(shí)差反校正。最后根據(jù)原先估計(jì)出的時(shí)差再將各道地震數(shù)據(jù)進(jìn)行反向移動(dòng)使各道地震數(shù)據(jù)恢復(fù)到原來(lái)的位置。第一步時(shí)差校正可以根據(jù) 3.1 節(jié)介紹的方法進(jìn)行，然后將經(jīng)過(guò)時(shí)差校正的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行 Shearlet 濾波。Shearlet 濾波中我們選取的閾值收縮方法是硬閾值

(e) 時(shí)差校正 Shearlet 去噪結(jié)果 (f) 時(shí)差校正 Shearlet 去噪差圖圖 3.2 模擬數(shù)據(jù)仿真結(jié)果為了對(duì)時(shí)差校正 Shearlet 的噪聲壓制效果進(jìn)行進(jìn)一步地評(píng)估，我們對(duì)Shearlet 和時(shí)差校正 Shearlet 的去噪結(jié)果進(jìn)行了單道對(duì)比。圖 3.3 是模擬地震數(shù)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2751958