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數(shù)字處理ch32子波提取與子波整形反褶積

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,3.1,反褶積的概念,3.2,最佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,希爾伯特變換法或,Wold,Kolmogorov,公式,海上及陸地勘探有差異,單位圓外無根,要求有高質量的聲波、密度測井資料及井旁地震記錄,自,學并查相關文獻完成作業(yè),零相位子波,最小相位子波,3.5,子波提取與子波整形反褶積,非因果信號,零相位子波比最小相位子波有

2、更高的分辨率!,據(jù)你所知都有哪些相位的信號?,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,子波與反子波時域分布關系,子波 反子波,n,n,n,n,非因果的,3.5,子波提取與子波整形反褶積,?,如何獲得?,找同學上來求!,3.5,子波提取與子波整形反褶積,?,當期望輸出與子波具有相同的相位(最大)延遲時,誤差能量最小!,3.5,子波提取與子波整形反褶積,子波,期望輸出,整形反褶積算子,褶積輸出,最佳結果,子波整形反褶積前后資料的比較,3.5,子波提取與子波整形反褶積,掃描信號的相關得到接近零相位的子波,存在漂移的原因?,最小相位,零相位,消除了漂移,匹配良好,消除了漂移

3、,匹配良好,3.1,反褶積的概念,3.2,最佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,一復賽譜,Cepstrum,和,D,特征系統(tǒng),3.6,同態(tài)反褶積,一復賽譜,Cepstrum,和,D,特征系統(tǒng),兩邊取對數(shù),記為,傅氏反變換,該詞來自英文,Cepstrum,,,Spectrum,的反寫,由褶積變?yōu)榧臃ǎ?3.6,同態(tài)反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,兩邊取對數(shù),傅氏反變換,泰勒展開,復賽譜,3.6,同態(tài)反褶積,對復賽譜作高通濾波,通過逆,D,

4、系統(tǒng),可得反射系數(shù),實現(xiàn)同態(tài)反褶積。,同態(tài)反褶積前,同態(tài)反褶積后,3.1,反褶積的概念,3.2,最佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,3.7,地表一致性反褶積,Surface Consistent,Deconvolution,3.7,地表一致性反褶積,常假定為最小相位,3.7,地表一致性反褶積,地表一致性反褶積效果比較,(a),普通反褶積,(b),地表一致性反褶積,3.7,地表一致性反褶積,(,分辨率提高、振幅均勻,),3.1,反褶積的概念,3.2,最

5、佳維納濾波,3.3,最小平方反褶積,3.4,預測反褶積,3.5,子波提取與子波整形反褶積,3.6,同態(tài)反褶積,3.7,地表一致性反褶積,3.8,反,Q,濾波及譜白化,第三章反褶積,二、譜白化,一、反,Q,濾波,3.8,反,Q,濾波及譜白化,由于地層的吸收作用,地震波經地層傳播后,能量被衰減損耗,頻率變低。特別是深層,分辨率大大下降。,一、反,Q,濾波,為恢復地震波原來的能量,提高分辨率,處理時必須做吸收補償,即,Q,補償,。從濾波的角度講,就是,反,Q,濾波,。,另外,,Q,因子本身也是一種很好的吸收屬性,它還可在油藏描述中得到應用。,粘彈性介質衰減,地震資料處理的常規(guī)處理步驟之一,Inela

6、stic Attenuation,Q,品質因子,,quality factor,反,Q,濾波(,Q,補償),Q Compensation,振幅衰減主要是幾何(球面)擴散與,吸收,。,1,、,Q,因子的物理含義,Q,因子反映的就是能量被吸收損耗的比率,一個波長,內,原地震波的能量,E,與傳播中吸收所損耗的能量,E,之比即為,Q,。,彈性能轉換成熱能的過程,物理意義?,3.8,反,Q,濾波及譜白化,2,、,Q,值的估算,3.8,反,Q,濾波及譜白化,常有,振幅包絡法,,頻譜比法,,常,Q,掃描法,和,李氏公式法,等。,一、反,Q,濾波,1,、,Q,因子的物理含義,選一段記錄,用不同的,Q,值從小到

7、大各掃一次做反,Q,濾波,組成許多拼起來的圖,然后處理人員在這些圖上從淺至深選擇一個個,Q,值。,實際生產中常用,教材中有介紹,自學,常,Q,掃描法:,具有速度資料時可使用,李氏經驗公式:,3,、反,Q,濾波的實現(xiàn)方法,大地濾波濾波器的振幅譜為,假定大地濾波過程為最小相位,利用,Hilbert,變換根據(jù)振幅譜求取相位譜:,令,則反,Q,濾波器的頻譜為,時間域的濾波因子如下:,3.8,反,Q,濾波及譜白化,改造后頻譜,Q,補償后,即未衰減前,Q,補償前,即吸收衰減后,具有時變性,,逐點變化,因為褶積因子具有逐點變化的時變性,無法求得精確解,需要做如下近似:,顯然,這種假設在,Q,時,即沒有衰減的

8、情況下是成立的。,3.8,反,Q,濾波及譜白化,假設在同一地層中,也就是在一段時間,t,中,,Q,有確定值,濾波因子,h,不變。這樣,就可得到:,注意:對于每一個時間,t,都要在頻率域計算一個積分,計算量是巨大的。,因此有必要采取某種措施,以避免積分運算!,Dave Hale,(,SEP,,,1982,)將,Q(f,t),用,Taylor,級數(shù)展開,設,G(f),對應的時域信號為,g(t),,,則有:,泰勒展開,俞壽朋,高分辨率地震勘探,中對于,Q,提取及影響因素有詳細的討論。,常,Q,掃描,實例一,實例二,實例二(放大),二、譜白化,(Spectrum,Whiltening,),譜白化是一種

9、展寬頻譜的方法。,不過它不改變子波的相位譜,,是一種,“,純振幅,”,的濾波過程,。,譜白化處理可以在,頻率域,中完成,也可以在,時間域,里進行。,3.8,反,Q,濾波及譜白化,頻率域實現(xiàn)方法,時間域實現(xiàn)方法,二、譜白化,在頻率域中:,可將地震道振幅譜的各尖峰連成沒有極小值的外包線,,再將其實行平滑濾波。,再在縱坐標上加適量“白噪成分”,然后求一個倒數(shù),依此倒數(shù)比例放大原來各振幅譜的值,使外包線展平為“白色”的寬頻譜。,在不改原先的相位譜的情況下,做傅氏反變換,即得譜白化結果。,在時域中進行時:,先將頻譜區(qū)間劃分成,3-4,個濾波頻段,每個濾波頻段由梯形組成,它的相鄰兩個邊是互補的,(,加起來

10、為,1,),。,分完濾波頻段之后,用分頻檔濾波的方法將記錄分為四個頻檔的時域形態(tài)。,然后統(tǒng)計各頻檔的平均振幅,并設法讓它們乘以不同的放大倍數(shù),使每個頻檔的平均振幅都互相看齊。,然后再把四個頻檔加起來,即得到譜白化的效果。,二、譜白化,時變譜白化效果的好壞在于合理選擇分頻濾波門的大小,應根據(jù)實際資料的頻率掃描結果確定!,二、譜白化,第三章作業(yè),1、詳細推導(329)式和(335)式,并給出每一步推導過程的依據(jù)。,2、設輸入子波為,(1,,,1/3,),,請根據(jù)最小平方反褶積的方法,求取反子波。,3、請給出Q值與吸收系數(shù)的關系。若已知頻率為f=40Hz,速度為v=2500m/s,請作出Q與的關系曲線。,4、子波提取方法綜述。,要求:(1)查閱文獻,并詳細敘述每一種方法的原理;,(2)注明參考文獻的出處;,(3)手寫,不少于500字。,5、反褶積方法綜述,要求:(1)查閱文獻,并詳細敘述每一種方法的原理;,(2)詳細敘述一種課本上未講過的方法;,(3)注明參考文獻的出處;,(4)手寫,不少于1500字。,作業(yè),:,1,、證明,Rxx,和,Rxz,式,2,、做一道維納濾波的題,3,、預測反褶積的題,4,、子波求取的題,5,、同態(tài)反褶積的題,6,、反褶積方法綜述(期中作業(yè),找一種課本上未講的方法詳細敘述),7,、子波提取方法綜述(期中作業(yè),找一種課本上未講的方法詳細敘述)。,

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