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基于盲分离技术的地震反褶积方法研究

作　者: 李海山
导　师: 袁子龙；刘洪林
学　校: 大庆石油学院
专　业: 固体地球物理学
关键词: 独立分量分析 高阶统计量 地震子波估计 盲反褶积 bussgang算法
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


目前地震勘探技术已进入精细勘探阶段,力图寻求复杂型、隐蔽型油气藏,不仅需要获得体现主要层位信息的强反射体,同时更需要获得层间某些能体现隐蔽性油气藏信息的弱反射体;在地下介质中传播的地震子波通常是混合相位的,地层反射系数也不呈高斯白噪分布。传统的反褶积方法不能满足这些要求,这就需要探寻新的反褶积方法,以提高反褶积的精度。鉴于地表激发的地震子波是未知的,大地滤波效应和地层反射系数序列也是未知的,因此在不作先验假设的情况下,求取地震子波和反射系数的过程基本上是一个盲过程,此时的反褶积称为地震盲反褶积。地震盲反褶积采用地震数据的高阶统计量信息,并且不需要(或者是弱化)对地震子波和反射系数进行先验假设,可以通过地震盲反褶积来提取混合相位地震子波以及估计地层的真实反射系数。在全面总结前人研究成果的基础上,对研究课题进行深入分析,建立了盲反褶积实现方案,即先进行地震子波提取,再用bussgang盲反褶积方法来求取地层反射系数。借助高阶统计量自身包含子波的相位信息,并且能够压制色噪声干扰的能力,应用信号重构理论和方法,利用地震记录高阶统计量进行子波估计。利用估计子波得到盲反褶积算法需要的初始反子波算子,实现盲反褶积算法,将算法进行数据仿真实验,根据实验结果对算法性能进行综合分析,使其不断完善。最后通过对实际地震资料的处理,进一步验证该方法的可行性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-12
第一章 高阶累计量与高阶谱  12-26
  1.1 准备知识  12
    1.1.1 随机变量的特征函数  12
    1.1.2 多维随机变量的特征函数  12
    1.1.3 随机变量的第二特征函数  12
  1.2 高阶矩与高阶累积量的定义  12-16
    1.2.1 单个随机变量  12-14
    1.2.2 多个随机变量  14-15
    1.2.3 平稳随机过程的高阶累积量  15-16
  1.3 高阶累积量的性质  16-17
  1.4 高斯过程的高阶累积量  17-19
    1.4.1 单个高斯随机变量  17
    1.4.2 高斯随机过程  17-19
  1.5 双谱及其性质  19-24
    1.5.1 高阶谱的定义  19-20
    1.5.2 双谱的性质  20-24
  1.6 系统中的高阶累积量  24-25
  1.7 高阶倒谱的定义  25-26
第二章 盲分离技术基本理论  26-31
  2.1 独立性的定义和性质  26-27
  2.2 盲源分离与独立分量分析  27-28
    2.2.1 盲源分离  27
    2.2.2 独立分量分析  27-28
  2.3 信息论的有关知识  28-30
    2.3.1 熵  28
    2.3.2 相对熵（KL 散度）  28-29
    2.3.3 负熵  29
    2.3.4 负熵近似  29-30
  2.4 非高斯性的度量  30-31
第三章 基于高阶统计的地震子波估计  31-52
  3.1 高阶统计量在地震子波估计中的适用性  31-32
  3.2 三阶统计量在地震子波估计中的应用  32-40
    3.2.1 基于倒双谱的地震子波估计方法  32-33
    3.2.2 基于双谱的地震子波振幅谱估计  33-34
    3.2.3 无噪声时的子波提取模拟实验  34-39
    3.2.4 含噪声时的子波提取模拟实验  39-40
  3.3 四阶统计量在地震子波估计中的应用  40-52
    3.3.1 基于三谱的地震子波相位估计  40-43
    3.3.2 四阶统计量特征分析  43-46
    3.3.3 加窗函数时的子波提取模拟实验  46-50
    3.3.4 实际资料的地震子波提取  50-52
第四章 地震盲反褶积方法原理  52-68
  4.1 子波处理  52-55
    4.1.1 反滤波因子的求取  52
    4.1.2 估计子波的线性相位移校正  52-55
  4.2 混合高斯模型  55-57
    4.2.1 基本思想  55-56
    4.2.2 混合高斯模型参数的EM 算法  56-57
  4.3 反射系数的概率模型  57-58
  4.4 Bussgang 盲反褶积算法原理  58-60
  4.5 目标函数和算法流程  60-62
  4.6 计算参数的选取  62
  4.7 Bussgang 盲反褶积正演模拟  62-65
  4.8 实际地震资料处理  65-68
结论  68-69
参考文献  69-72
附录  72-74
发表文章目录  74-75
致谢  75-76
详细摘要  76-82

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地质、矿产普查与勘探 > 地球物理勘探 > 地震勘探
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