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时频域内地震资料瞬时属性提取方法研究

西安电子科技大学学报 2005年第5期32卷 802-806页

作者：王晋国田丰廖祖文王明祥长安大学理学院中国人民解放军94402部队

为了提高在时频域内提取地震资料瞬时属性的估计精度,更精细地刻画地下岩性及介质结构性质的变化和油气的空间展布,应用窗口傅里叶谱再分配方法,提取地震资料瞬时属性.该方法的特点是根据窗区域内的能量分布,找出窗区域的信号能量质心,... 详细信息

为了提高在时频域内提取地震资料瞬时属性的估计精度,更精细地刻画地下岩性及介质结构性质的变化和油气的空间展布,应用窗口傅里叶谱再分配方法,提取地震资料瞬时属性.该方法的特点是根据窗区域内的能量分布,找出窗区域的信号能量质心,以核函数为权值,把W igner分布加权求和作为该窗区域内能量质心的功率谱密度.通过模型和实际地震数据计算,结果表明,傅里叶谱再分配方法计算精度远高于基于窗口傅里叶谱的瞬时属性估计.

关键词：瞬时属性窗口傅里叶谱再分配时频域

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多瞬时属性联合全波形反演方法研究

Applied Geophysics 2023年第4期20卷 460-468,670页

作者：张凯徐夷鹏谢飞朱成宏李振春贺紫林中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地震波传播与成像实验室山东青岛266580 中国石化弹性波理论与探测技术重点实验室北京100083

全波形反演(FWI)在实际中难以得到精度较高的深层速度模型,作者提出了一种基于一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法来提高深层反演结果,但依然存在部分低频成分的缺失的问题。为此,本文利用瞬时振幅低频和保幅的优势为一阶近似指数频... 详细信息

全波形反演(FWI)在实际中难以得到精度较高的深层速度模型,作者提出了一种基于一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法来提高深层反演结果,但依然存在部分低频成分的缺失的问题。为此,本文利用瞬时振幅低频和保幅的优势为一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法解决部分低频成分的缺失的问题,并形成了一套多瞬时属性联合反演流程。模型测试证明了该方法的可行性和有效性。

关键词：初始模型瞬时属性全波形反演(FWI)

基于三参数小波变换的地震瞬时属性计算方法及应用

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物探化探计算技术 2014年第4期36卷 481-486页

作者：张凤青宋永忠高静怀沈加刚大庆油田工程有限公司大庆163712 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院大庆163712 西安交通大学电子与信息工程学院波动与信息研究所西安710049

为提高地震瞬时属性的计算精度,针对薄层反射地震信号含有快速变化的振幅和频率分量的特点,研究了新的分析小波即三参数小波,基于三参数小波变换,提出了在相空间计算地震瞬时属性的方法。三参数小波有三个可调参数,对信号做小波分析时... 详细信息

为提高地震瞬时属性的计算精度,针对薄层反射地震信号含有快速变化的振幅和频率分量的特点,研究了新的分析小波即三参数小波,基于三参数小波变换,提出了在相空间计算地震瞬时属性的方法。三参数小波有三个可调参数,对信号做小波分析时有很高的自由度,能够很好地匹配地震子波或给定的有效信号,三参数小波与BMSW小波或其他小波相比,具有更好的时域局部化性质。实际地震资料的应用效果表明,三参数小波变换地震瞬时属性比Hilbert变换瞬时属性有更高的信噪比和分辨率,基于三参数小波变换的地震瞬时属性分析方法是识别薄层砂体的有效手段。

关键词： Hilbert变换小波变换三参数小波瞬时属性

GPU架构下基于经验模态分解的地震瞬时属性并行提取算法的研究

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计算机科学 2013年第11A期40卷 409-411,414页

作者：曹晓初金弟王宗仁王启迪杭州地质研究院杭州310023

从地震勘探资料中提取地震瞬时属性具有十分重要的意义,而基于信号局部特征的经验模态分解为非线性非稳定信号提供了一种全新的瞬时属性提取方法。对经验模态分解算法在GPU架构上的并行处理实现进行了分析和研究。通过实验对比测试表明,... 详细信息

从地震勘探资料中提取地震瞬时属性具有十分重要的意义,而基于信号局部特征的经验模态分解为非线性非稳定信号提供了一种全新的瞬时属性提取方法。对经验模态分解算法在GPU架构上的并行处理实现进行了分析和研究。通过实验对比测试表明,GPU架构下的算法运行效率较CPU具有明显优势。在测试数据中,GPU加速比最高达到了8.66倍。

关键词：经验模态分解瞬时属性本征模函数并行处理 GPU

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三参数小波变换瞬时属性分析及应用

大庆石油地质与开发 2011年第6期30卷 159-162页

作者：宋永忠沈加刚高静怀大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 西安交通大学电子与信息工程学院波动与信息研究所陕西西安710049

针对薄层反射地震信号含有快速变化的振幅和频率分量的特点，研究了新的分析小波——三参数小波，并基于三参数小波变换提出了在相空间计算地震瞬时属性的方法。三参数小波有3个可调参数，对信号做小波分析时有很高的自由度，能够很好... 详细信息

针对薄层反射地震信号含有快速变化的振幅和频率分量的特点，研究了新的分析小波——三参数小波，并基于三参数小波变换提出了在相空间计算地震瞬时属性的方法。三参数小波有3个可调参数，对信号做小波分析时有很高的自由度，能够很好地匹配地震子波或给定的有效信号，三参数小波与BMSW小波或其他小波相比具有更好的时域局部化性质。实际应用效果表明，三参数小波变换地震瞬时属性比Hilbert变换瞬时属性有更高的信噪比和分辨率，基于三参数小波变换的地震瞬时属性分析方法是识别薄层砂体的有效手段。

关键词： Hilbert变换小波变换三参数小波瞬时属性

基于瞬时属性的时间域声波全波形反演方法研究

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基于瞬时属性的时间域声波全波形反演方法研究

作者：徐夷鹏中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

速度是地震资料数据处理流程中的核心参数,高精度的速度建模方法对之后的偏移、岩性、岩相解释和储层预测起决定性作用。全波形反演充分利用了地震波动力学和运动学信息,具有更高的反演精度,但同时也存在对初始模型依赖性强的问题。国... 详细信息

速度是地震资料数据处理流程中的核心参数,高精度的速度建模方法对之后的偏移、岩性、岩相解释和储层预测起决定性作用。全波形反演充分利用了地震波动力学和运动学信息,具有更高的反演精度,但同时也存在对初始模型依赖性强的问题。国内外专家一直对应用瞬时属性提高全波形反演初始速度模型效果的方法有所研究。本文介绍了基于三种瞬时属性FWI的完整的实现流程和公式。并通过模型测试对比分析,直观的展示出三种瞬时属性在全波形反演中所能起到的作用;在瞬时振幅FWI中应用多尺度方法,同时利用瞬时振幅属性原理和多尺度方法来提高低波束信息在反演中的利用效率,提供5Hz以下的低频信息;在瞬时相位FWI中应用阻尼算子方法来实现层剥离,防止深浅层互相干涉,同时利用相位信息提取深层信号,但整体频带相当高,频散严重;通过瞬时相位FWI推导出了一阶近似的瞬时频率FWI的目标函数和伴随震源项公式,在一阶近似的瞬时频率FWI中利用一阶近似的瞬时频率信息提取深层弱信号,同时应用阻尼算子方法来实现层剥离,防止深浅层互相干涉,且整体频带较低。最后,用纵波目标泛函,采用三点抛物线插值法求取纵横波速度的迭代步长。全波形反演在理论上可以得到精度较高的深层速度模型,在实际中相关条件难以完全具备,究其原因主要为:全波形反演对初始速度模型的依赖性强;深层信号弱,在目标函数中的贡献较小。三种瞬时属性中的瞬时频率可以突出低频信息和深层弱信号,因此利用瞬时频率为全波形反演建立初始速度模型不失为一种有效的方法。加入梯度衰减因子也是一种提高深层反演效果、防止深浅层间互相干涉的有效方法。因此,本论文根据瞬时振幅和瞬时相位公式推导了一阶近似瞬时频率的目标函数和伴随震源项公式,提出一种基于一阶近似瞬时频率的时间域声波全波形反演方法,并加入了梯度衰减因子提高深层反演效果。模型和实际资料测试证明了该方法的可行性和有效性。

关键词：初始模型瞬时属性一阶近似全波形反演

基于希尔伯特黄变换的地震瞬时属性提取方法研究

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基于希尔伯特黄变换的地震瞬时属性提取方法研究

作者：翟开静西南石油大学

学位级别：硕士

地震信号是由人工激发的地震波经大地滤波后形成的复杂的非平稳、非线性信号,传统的信号分析方法大多是基于傅里叶变换思想,适用于分析和处理平稳信号,在分析与处理地震信号时往往得不到令人满意的效果。希尔伯特黄变换(HHT)是近几年兴... 详细信息

地震信号是由人工激发的地震波经大地滤波后形成的复杂的非平稳、非线性信号,传统的信号分析方法大多是基于傅里叶变换思想,适用于分析和处理平稳信号,在分析与处理地震信号时往往得不到令人满意的效果。希尔伯特黄变换(HHT)是近几年兴起的一种新的分析非平稳、非线性信号分析方法,它既摆脱了线性时频分析方法中海森堡测不准原理的限制,又避免了二次型时频分析方法中交叉项的干扰。经验模态分解(EMD)是希尔伯特黄变换中的重要步骤,通过经验模态分解信号将被自适应地分解为多个被称为固有模态函数(IMF)的分量信号,这些分量信号经过希尔伯特变换后能够得到具有物理意义的瞬时属性参数。地震瞬时属性的分析研究与应用一直是地震勘探方法研究的重要内容,地震瞬时属性(主要指地震数据的瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率,即三瞬属性)包含有重要的特征信息,对地震瞬时参数的提取与分析有利于对地下地质特征进行正确认识以及对地震剖面进行精细解释。希尔伯特变换和小波变换是两种常用的解析信号分析方法,但基于希尔伯特变换和小波变换的地震瞬时属性提取存在各自的不足,经验模态分解方法能够较好的克服希尔伯特变换存在的不足。但在实际应用中,经验模态分解方法还存在端点效应、筛分终止准则、模态混叠等问题。本文通过调查和研究地震瞬时属性提取的基本方法,首先对比分析了希尔伯特变换和小波变换在复地震道分析中存在的不足,由瞬时频率引入固有模态函数的概念。其次介绍了经验模态分解的基本原理及实现方法,分析了方法应用于模拟数字信号的应用效果及其存在的问题,并对其改进算法集合经验模态分解(EEMD)和互补集合经验模态分解(CEEMD)进行了研究。最后将改进算法用于地震瞬时属性提取并简单应用于河流相砂体厚度分析,取得了一定的分析效果。

关键词： Hilbert-Huang变换经验模态分解瞬时属性砂体预测

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多瞬时属性联合全波形反演方法研究（英文）

Applied Geophysics 2023年第4期 460-468+670页

作者：张凯徐夷鹏谢飞朱成宏李振春贺紫林中国石油大学(华东)地球科学与技术学院地震波传播与成像实验室中国石化弹性波理论与探测技术重点实验室

全波形反演(FWI)在实际中难以得到精度较高的深层速度模型，作者提出了一种基于一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法来提高深层反演结果，但依然存在部分低频成分的缺失的问题。为此，本文利用瞬时振幅低频和保幅的优势为一阶近似指数... 详细信息

全波形反演(FWI)在实际中难以得到精度较高的深层速度模型，作者提出了一种基于一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法来提高深层反演结果，但依然存在部分低频成分的缺失的问题。为此，本文利用瞬时振幅低频和保幅的优势为一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法解决部分低频成分的缺失的问题，并形成了一套多瞬时属性联合反演流程。模型测试证明了该方法的可行性和有效性。

关键词：初始模型瞬时属性全波形反演(FWI)

大坝面板脱空地质雷达波场数值模拟与瞬时属性分析

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第2期52卷 489-497页

作者：徐浩刘江平余信江中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 长江科学院湖北武汉430010

针对不同类型大坝面板存在的脱空问题,依据实际面板组成结构与物性参数,采用时间域有限差分法,对无钢筋、单层与双层钢筋面板脱空模型进行雷达波场数值模拟与瞬时属性提取,分析不同脱空情况下雷达波场响应特征。研究结果表明:当面板出... 详细信息

针对不同类型大坝面板存在的脱空问题,依据实际面板组成结构与物性参数,采用时间域有限差分法,对无钢筋、单层与双层钢筋面板脱空模型进行雷达波场数值模拟与瞬时属性提取,分析不同脱空情况下雷达波场响应特征。研究结果表明:当面板出现脱空隐患时,脱空区域出现能量较强的反射波,脱空反射波相位与面板底部反射波相位相反,脱空反射同相轴出现明显的"下拉"现象,脱空厚度越大,脱空反射同相轴"下拉"幅度越大;当面板内部存在钢筋时,脱空反射同相轴连续性变差,随着面板内部钢筋层数增加、钢筋间距减小,脱空反射波形态与反射同相轴"下拉"现象逐渐消失;在雷达数据信噪比较低且从雷达剖面图无法识别脱空存在的情况下,需借助瞬时属性来识别脱空隐患。

关键词：地质雷达面板脱空时间域有限差分法瞬时属性反射同相轴