地震弱信號(hào)增強(qiáng)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 08:10
近年來(lái),隨著油區(qū)勘探的進(jìn)一步加大,勘探目標(biāo)已經(jīng)由常規(guī)油氣藏逐漸轉(zhuǎn)移到薄互層,小砂體、微裂縫等隱蔽性油氣藏。地震反射弱信號(hào)的研究是不可避免的,地震弱信號(hào)的增強(qiáng)方法研究成為一種新的課題。本文提出了三種地震弱信號(hào)增強(qiáng)方法:第一種方法通過(guò)結(jié)合獨(dú)立變量分析理論和卡爾曼最優(yōu)估計(jì)理論,求取出地震資料的反射系數(shù)信息,提高地震資料的分辨率,增強(qiáng)地震弱反射信號(hào);第二種方法應(yīng)用了壓縮感知理論求取反射系數(shù)信息,進(jìn)行地震弱信號(hào)的增強(qiáng);第三種方法通過(guò)求取瞬時(shí)屬性,反映地下地層信息,達(dá)到增強(qiáng)弱信號(hào)的目的。本文研究的第一種方法:基于獨(dú)立變量分析理論和卡爾曼最優(yōu)估計(jì)理論的地震弱信號(hào)增強(qiáng)方法。該方法結(jié)合了兩種重要理論:獨(dú)立變量分析理論和卡爾曼最優(yōu)估計(jì)理論。獨(dú)立變量分析理論可以將混合信號(hào)分解成為相互獨(dú)立的源信號(hào)形式。卡爾曼最優(yōu)估計(jì)理論可以對(duì)估計(jì)值進(jìn)行遞推計(jì)算,使其無(wú)限接近實(shí)際值,結(jié)果變得更加準(zhǔn)確。結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)得到的方法,在不同工區(qū)數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果顯著。本文研究的第二種方法為基于壓縮感知理論的地震弱信號(hào)增強(qiáng)方法,該方法將壓縮感知理論應(yīng)用于地震勘探弱信號(hào)處理領(lǐng)域。壓縮感知理論作為一種新的采樣定理,相比于奈奎斯特定理,其在信號(hào)處...
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單道數(shù)據(jù)模型
卡爾曼估計(jì)理論可以概況為“預(yù)測(cè)-改正”,通過(guò)實(shí)測(cè)值來(lái)消從而提高資料的分辨率,達(dá)到增強(qiáng)弱信號(hào)的目的。結(jié)合獨(dú)立變量分優(yōu)估計(jì)理論,研究新的弱信號(hào)增強(qiáng)方法。變量分析理論量分析(ICA)是一個(gè)從復(fù)雜混合信號(hào)求解簡(jiǎn)單獨(dú)立的源信號(hào)的過(guò)程個(gè)相互獨(dú)立的成分,通過(guò)觀測(cè)系統(tǒng)后,得到一系列混合信號(hào),混合信源信號(hào)通過(guò)不同的組合,不同的比例組合得到的。我們的目的就是解信號(hào)。獨(dú)立變量分析系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型如下圖所示,首先將源信號(hào) s(混合系統(tǒng) A 中,得到由 s(t)組合而成的混合信號(hào) x(t),再通過(guò)盲的源信號(hào) y,當(dāng) y 無(wú)限接近 s 時(shí),我們就得到了無(wú)法觀測(cè)得到的源信是獨(dú)立分量分析過(guò)程[9-11]。
(1)反射系數(shù) (2) 合成記錄 (3) 提取結(jié)果(1) reflection coefficients (2) synthetic seismogram (3) the extracting result圖 3-2 理論模型處理結(jié)果對(duì)比Fig.3-2 The result of theoretical model對(duì)合成地震記錄進(jìn)行加噪處理,仍然應(yīng)用本章方法進(jìn)行處理,驗(yàn)證分析方法的抗噪能力。如圖3所示,圖3-3(1)為不含噪聲的合成地震記錄圖,圖3-3(2)為含噪的合成地震記錄,反射系數(shù)反映模糊,無(wú)法識(shí)別弱小信號(hào)。圖3-3(3)為基于卡爾曼最優(yōu)估計(jì)的弱信號(hào)增強(qiáng)方法的提取結(jié)果。通過(guò)比較提取結(jié)果與原始反射系數(shù)可以發(fā)現(xiàn),在含有噪音的情況下,該方法依然提取出了地震記錄中被掩蓋的弱反射信息,且提取位置準(zhǔn)確。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卡爾曼最優(yōu)估計(jì)下獨(dú)立變量分析地震反射系數(shù)提取方法[J]. 劉菲菲,宋維琪,喻志超,吳彩端. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[2]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波變換的地震瞬時(shí)頻率提取方法及應(yīng)用[J]. 張猛,王華忠,隋志強(qiáng),王興謀,張?jiān)沏y. 石油地球物理勘探. 2016(03)
[3]基于壓縮感知?dú)w一化關(guān)聯(lián)成像實(shí)現(xiàn)目標(biāo)重構(gòu)[J]. 郭樹(shù)旭,張馳,曹軍勝,鐘菲,郜峰利. 光學(xué)精密工程. 2015(01)
[4]一種新的基于卡爾曼濾波的地震記錄同相軸跟蹤方法及性能分析[J]. 鄧小英,胡健,李月,鄭樂(lè),畢銳銳. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]壓縮感知中確定性測(cè)量矩陣構(gòu)造算法綜述[J]. 王強(qiáng),李佳,沈毅. 電子學(xué)報(bào). 2013(10)
[6]基于EMD與ICA的地震信號(hào)去噪技術(shù)研究[J]. 王維強(qiáng),楊國(guó)權(quán). 石油物探. 2012(01)
[7]貪婪算法與壓縮感知理論[J]. 方紅,楊海蓉. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2011(12)
[8]基于Hilbert-Huang變換的地震瞬時(shí)屬性提取方法及應(yīng)用(英文)[J]. 黃亞平,耿建華,鐘廣法,郭彤樓,蒲勇,丁孔蕓,麻紀(jì)強(qiáng). Applied Geophysics. 2011(02)
[9]局部瞬時(shí)頻率提取及其在大慶油田中的應(yīng)用[J]. 張爾華,王曉凱,高靜懷,沈加剛,吳晗冰. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2011(03)
[10]四參數(shù)寬帶B樣條子波[J]. 劉蘭鋒,曹思遠(yuǎn),王魯. 石油地球物理勘探. 2011(02)
博士論文
[1]多尺度分析與壓縮感知理論在圖像處理中的應(yīng)用研究[D]. 馮鑫.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]基于獨(dú)立變量分析的盲反褶積研究[D]. 高偉.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[3]希爾伯特—黃變換局瞬信號(hào)分析理論的研究[D]. 鐘佑明.重慶大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于最大熵原理的地震盲反褶積算法研究[D]. 劉浩.中國(guó)石油大學(xué) 2009
[2]地震數(shù)據(jù)的局域化瞬時(shí)頻率和帶寬的提取及應(yīng)用[D]. 吳晗冰.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3281698
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
單道數(shù)據(jù)模型
卡爾曼估計(jì)理論可以概況為“預(yù)測(cè)-改正”,通過(guò)實(shí)測(cè)值來(lái)消從而提高資料的分辨率,達(dá)到增強(qiáng)弱信號(hào)的目的。結(jié)合獨(dú)立變量分優(yōu)估計(jì)理論,研究新的弱信號(hào)增強(qiáng)方法。變量分析理論量分析(ICA)是一個(gè)從復(fù)雜混合信號(hào)求解簡(jiǎn)單獨(dú)立的源信號(hào)的過(guò)程個(gè)相互獨(dú)立的成分,通過(guò)觀測(cè)系統(tǒng)后,得到一系列混合信號(hào),混合信源信號(hào)通過(guò)不同的組合,不同的比例組合得到的。我們的目的就是解信號(hào)。獨(dú)立變量分析系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型如下圖所示,首先將源信號(hào) s(混合系統(tǒng) A 中,得到由 s(t)組合而成的混合信號(hào) x(t),再通過(guò)盲的源信號(hào) y,當(dāng) y 無(wú)限接近 s 時(shí),我們就得到了無(wú)法觀測(cè)得到的源信是獨(dú)立分量分析過(guò)程[9-11]。
(1)反射系數(shù) (2) 合成記錄 (3) 提取結(jié)果(1) reflection coefficients (2) synthetic seismogram (3) the extracting result圖 3-2 理論模型處理結(jié)果對(duì)比Fig.3-2 The result of theoretical model對(duì)合成地震記錄進(jìn)行加噪處理,仍然應(yīng)用本章方法進(jìn)行處理,驗(yàn)證分析方法的抗噪能力。如圖3所示,圖3-3(1)為不含噪聲的合成地震記錄圖,圖3-3(2)為含噪的合成地震記錄,反射系數(shù)反映模糊,無(wú)法識(shí)別弱小信號(hào)。圖3-3(3)為基于卡爾曼最優(yōu)估計(jì)的弱信號(hào)增強(qiáng)方法的提取結(jié)果。通過(guò)比較提取結(jié)果與原始反射系數(shù)可以發(fā)現(xiàn),在含有噪音的情況下,該方法依然提取出了地震記錄中被掩蓋的弱反射信息,且提取位置準(zhǔn)確。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卡爾曼最優(yōu)估計(jì)下獨(dú)立變量分析地震反射系數(shù)提取方法[J]. 劉菲菲,宋維琪,喻志超,吳彩端. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[2]基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波變換的地震瞬時(shí)頻率提取方法及應(yīng)用[J]. 張猛,王華忠,隋志強(qiáng),王興謀,張?jiān)沏y. 石油地球物理勘探. 2016(03)
[3]基于壓縮感知?dú)w一化關(guān)聯(lián)成像實(shí)現(xiàn)目標(biāo)重構(gòu)[J]. 郭樹(shù)旭,張馳,曹軍勝,鐘菲,郜峰利. 光學(xué)精密工程. 2015(01)
[4]一種新的基于卡爾曼濾波的地震記錄同相軸跟蹤方法及性能分析[J]. 鄧小英,胡健,李月,鄭樂(lè),畢銳銳. 地球物理學(xué)報(bào). 2014(01)
[5]壓縮感知中確定性測(cè)量矩陣構(gòu)造算法綜述[J]. 王強(qiáng),李佳,沈毅. 電子學(xué)報(bào). 2013(10)
[6]基于EMD與ICA的地震信號(hào)去噪技術(shù)研究[J]. 王維強(qiáng),楊國(guó)權(quán). 石油物探. 2012(01)
[7]貪婪算法與壓縮感知理論[J]. 方紅,楊海蓉. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2011(12)
[8]基于Hilbert-Huang變換的地震瞬時(shí)屬性提取方法及應(yīng)用(英文)[J]. 黃亞平,耿建華,鐘廣法,郭彤樓,蒲勇,丁孔蕓,麻紀(jì)強(qiáng). Applied Geophysics. 2011(02)
[9]局部瞬時(shí)頻率提取及其在大慶油田中的應(yīng)用[J]. 張爾華,王曉凱,高靜懷,沈加剛,吳晗冰. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2011(03)
[10]四參數(shù)寬帶B樣條子波[J]. 劉蘭鋒,曹思遠(yuǎn),王魯. 石油地球物理勘探. 2011(02)
博士論文
[1]多尺度分析與壓縮感知理論在圖像處理中的應(yīng)用研究[D]. 馮鑫.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]基于獨(dú)立變量分析的盲反褶積研究[D]. 高偉.中國(guó)海洋大學(xué) 2011
[3]希爾伯特—黃變換局瞬信號(hào)分析理論的研究[D]. 鐘佑明.重慶大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于最大熵原理的地震盲反褶積算法研究[D]. 劉浩.中國(guó)石油大學(xué) 2009
[2]地震數(shù)據(jù)的局域化瞬時(shí)頻率和帶寬的提取及應(yīng)用[D]. 吳晗冰.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
本文編號(hào):3281698
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