基于Sheariet稀疏约束地震数据处理方法研究

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1、分类号：P631.4单位代码：10183研究生学号：2015621018密级：公开基于Shearlet稀疏约束地震数据处理方法研究吉林大学博士学位论文刘成明刘成明吉林大学2018年6月基于Shearlet稀疏约束地震数据处理方法研究ResearchonseismicdataprocessingmethodsbasedonShearletsparseconstraint作者姓名：刘成明专业名称：地球探测与信息技术研究方向：油气能源与矿产地球物理指导老师：王德利教授学位类别：工学博士培养单位：地球探测科学与技术学院论文答辩日期：2018年5月29日授予学位日期：2018年月日答辩委员会组

2、成：姓名职称工作单位主席孙建国教授吉林大学委员韩立国教授吉林大学曾昭发教授吉林大学翁爱华教授吉林大学郭智奇教授吉林大学孙大明教授级高工中国石化东北油气分公司勘探开发研究院时志安教授级高工吉林省煤田地质勘察设计研究院未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注

3、明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：

4、□硕士■博士学科专业：地球探测与信息技术论文题目：基于Shearlet稀疏约束地震数据处理方法研究作者签名：指导教师签名：2018年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市西民主大街938号吉林大学地球探测科学与技术学院（130026）作者联系电话：1874011261基于Shearlet稀疏约束地震数据处理方法研究摘要（作者：刘成明指导教师：王德利教授）近年来，地球物理勘探目标正逐渐朝着隐蔽型、复杂型以及非常规油气藏转移，导致数据不规则程度以及噪声的影响进一步加剧。规则的数据体是许多地震数据处理方法的基础，对不规则波场进行重建的效果直接影响到后续的处理效果以及解释工作；采集到数据中包

5、含的随机噪声及相干噪声会很大程度上降低地震数据的信噪比，而且噪声的存在对许多处理方法都造成很大的干扰；深层以及复杂地质构造则对高分辨率方法提出了更高的要求。这就促使我们提出更加灵活的数据采集与重建方法、高效的保真去噪方法以及提高分辨率的数据处理方法。压缩感知理论的提出，使得在一定条件下，低于奈奎斯特采样的数据也可以实现完整的数据恢复。稀疏变换、稀疏采样策略以及最优化求解算法构成了基于压缩感知理论的数据重建三要素。目前，新的采样方式相比常规的规则采样方式显得更加灵活，不仅可以降低采样率，而且可以降低采样的时间成本以及经济成本。Shearlet变换做为一种对地震信号有着良好稀疏表示性质的

6、各向异性小波，是贯穿全文的主线，其稀疏性、方向性以及多尺度性促进了地震数据去噪、波场重建、反褶积等多种方法的发展，将常规的地震数据处理方法推向了新高度。本文以压缩感知理论和Shearlet变换为核心，首先建立了稀疏促进地震数据重建方法，相比常规的地震重建方法能够更好地保持同相轴连续性，且具有更高的重构精度。以此为基础，将其拓展到海上拖缆地震数据重建。通常海上拖缆数据Crossline方向采样极度稀疏，常规数据重建方法并不适用。因此，结合多分量地震数据采集技术，提出了Crossline方向多分量稀疏约束波场重建方法。同时利用压力波场和速度波场能够有效地降低多解性、提高重构波场的精度，也

7、为OBC、OBN等数据的高精度处理奠定了良好基础。其次，结合Shearlet变换建立了有效的噪声压制方法，实现保真去噪。由于随机噪声、相干噪声以及有效信号在Shearlet域中呈现不同的分布特点，将随机噪声和有效信号的稀疏性建立在贝叶斯框架上，通过贝叶斯方法估计出阈值，可以实现随机噪声的高效压制；针对相干噪声压制方法，以面波为例，在ShearletI域中通过不同尺度不同方向实现面波多频带多方向识别。采用多步分离面波的方法，可以最大程度保留有效信息。在有效预