地震子波提取方法综述

《地震子波提取方法综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2008年2月石油地球物理勘探第43卷第1期#综述#地震子波提取方法综述*杨培杰印兴耀(中国石油大学(华东)地球资源与信息学院)杨培杰,印兴耀.地震子波提取方法综述.石油地球物理勘探,2008,43(1):123~128摘要地震子波提取方法总体上可分为确定性子波提取方法、统计性子波提取方法两大类。确定性子波提取方法不需要对反射系数序列的分布作任何假设,能得到较为准确的子波,但很容易受各种测井误差的影响,尤其是声波测井资料不准而引起的速度误差会导致子波振幅畸变和相位谱扭曲;统计性子波提取不需要测井信息,也可以得到子波

2、的估计,但需要对地震资料和地下反射系数序列的分布进行某种假设,所得到子波精度与假设条件的满足程度有关。文中对确定性子波提取方法和统计性子波提取方法进行了详尽的评述,并认为可将通信工程中的子空间分解法的思想用于混合相位子波提取。子空间法混合相位子波提取基于信号和噪声子空间正交的原理,建立二次型的目标函数,不需要对地层反射系数做任何假设,因此子波提取准确度高且稳定性好。关键词确定性子波提取统计性子波的提取混合相位子波高阶统计量子空间法计量和基于高阶统计量两种方法。基于二阶统计量1引言方法首先由Robinson(1975

3、)提出,该法基于这样的假设:地震子波是时不变的且是单一相位的(零相地震子波提取是地震勘探中一个非常关键的问位、最小相位或最大相位),地下反射系数是具有白[1]题。在正演问题中,需要通过波动方程或褶积模噪谱的随机序列。因此在上述假设下观测到的地震型结合地震子波来形成正演模拟地震数据。在反演道的自相关就给定了地震子波自相关的一个估计和反褶积问题中,也需要通过地震道提取一个子波,(即已知地震子波的振幅谱)。实际上地震子波是一不同的子波往往对反演结果会有不同的影响。地震种混合相位的,因此基于二阶统计量的自相关统计子波为具有

4、确定的起始时间、能量有限且具有一定方法提取的地震子波也是不准确的。自20世纪80延续长度的信号,它是地震记录中的基本单元。一年代后期,许多学者开始使用高阶统计方法解决地个地震子波一般具有2~3个相位的延续长度(约为震子波估计问题,这些方法大多源于20世纪60年[2]90ms)。一般认为,地震炸药震源激发时所产生的代发展起来的累积量和多谱理论,Matsuoka等地震波仅是一个延续时间极短的尖脉冲,随着尖脉人(1984)最早将它们用于混合相位地震子波的估[3]冲在黏弹性介质中传播,尖脉冲的高频成分很快衰计。高阶统计量地

5、震子波提取的新思想是由[4,5]减,波形随之加宽,便形成了地震子波。Lazear(1993)和Velis等人(1996)提出的,他们地震子波提取的基本框架是褶积模型,它包括将非高斯信号处理中的四阶累积量用于子波的估子波、反射系数序列、含有噪声的地震道。地震子波计,为解决混合相位子波估计问题提供了一条全新提取方法主要分为确定性子波提取方法、统计性子的思路。波提取方法两大类。确定性子波提取方法首先利用测井资料计算出反射系数序列,然后结合井旁地震2确定性地震子波提取道由褶积模型求出地震子波。统计性子波提取方法[6~8]通

6、过地震道自身来估计子波,又可分为基于二阶统确定性子波提取方法是利用声波测井和密*山东省东营市中国石油大学地球资源与信息学院,257061本文于2007年4月3日收到。124石油地球物理勘探2008年度测井资料,首先计算出反射系数序列,然后结合井旁地震道由褶积模型求出地震子波。其代表算法有3统计性地震子波提取以下几种。211维纳滤波法从盲信号处理的角度出发,统计性子波提取应它是在时间域内通过解线性方程组来估计子[11,12]该属于盲系统辨识的范畴(图1)。盲系统辨识波,实际计算过程中只能截取一段地震记录来估计是指在输

7、入信号R和系统函数W都未知的情况下,子波,这就会产生截断误差。仅仅根据系统的输出D来辨识系统函数W。212谱除法这种方法遇到的一个问题是可能被零除,因为图1输入和系统响应未知的盲系统辨识示意图反射系数谱中有零值或接近于零的值。习惯上是将反射系数序列谱白噪化,以避免这种现象的发生。统计性地震子波提取与盲系统辨识问题类似,213线性反演方法如果将地层反射系数看作输入R,将系统地震子波通过正演模型计算出合成地震记录,然后与实看作是系统函数W,统计性地震子波提取就是在地际地震记录比较,逐步修正子波,直到合成记录与实层反射系

8、数和地震子波都未知的情况下,仅仅根据际观测记录完全匹配为止。该法使用如下最小化目观测到的地震记录D来估计地震子波。有关统计标函数性地震子波主要提取方法分述如下。[6,7]minf(w)=(r*w-d)(r*w-d)+Q(w)311最小相位子波提取(1)31111自相关法其中:w为待求的地震子波;r为地层反射系数序在反射系数为白噪声的假设条件下,地震记录列;d