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地震子波提取方法综述
地震子波提取方法综述
地震勘探是一种通过使用反射波测量地下岩层和地质结构的方法，以
便了解地下情况的技术。
能够提取地震信号中的子波，是地震勘探中
非常重要的技术。
下面将综述几种常用地震子波提取方法：
1.匹配滤波
匹配滤波是一种常用的地震子波提取方法，其基本思想是用一个已知
的波形去匹配地震记录中的波形。
匹配滤波的主要作用就是对地震信
号进行滤波增强，提高信噪比。
该方法在提取精细地震子波方面的效
果比较好。
2.小波变换
小波变换是一种将时间和频率相互联结的数学工具。
对于地震子波提
取来说，小波变换能够使原始信号中的各个频率分量得到充分的展开，并且可以将高频噪声和低频信号有效分离，从而提高地震信号的信噪比。
3.奇异值分解
奇异值分解是一种用于分解矩阵的数学技术。
在地震子波提取中，通
过将地震记录矩阵分解成多个低能量层和高能量层，可以得到最佳的
地震子波提取结果。
该方法对于提取高频率的子波有着很好的效果。
4.模拟退火
模拟退火是一种常用的优化算法，用于解决函数优化问题。
在地震子波提取中，使用模拟退火算法可以搜索地震信号的最优解，并提取出更加精细和准确的地震子波。
该方法在提取特定类型的井测距数据中效果比较好。
以上是几种常用地震子波提取方法的综述。
不同的提取方法各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法进行使用。
在实际应用中，也可以将不同的提取方法进行组合，以达到更好的效果。
JASON(invertrace)操作流程前言一：JASON软件工作的基础与关键：井数据编辑、子波提取、合成记录制作与时深关系的调整。
二：工作思路：1：所有的井数据应能较好地反映地下地质情况的变化。
2：首要的是要作好井数据的编辑工作；时深转换要准确；合成记录要尽可能的与地震记录接近；子波提取要合理；极性与地震数据相匹配。
3：先做InverTrace，了解油藏的大致分布，并在AI体上重新解释储层的顶、底面（因为受地震分辨率的限制，地震数据的波峰或波谷不一定代表油藏的反射）。
4：通过交会图（crossplot）寻找与反映油藏关系密切的有关属性（如：GR、RES、Impedance、Porosity…）.5:在此基础上进行IverMod的属性反演，但要有一定数量的井，InverMod反演才可靠。
6：在作好InverTrace、InverMod的基础上，再应用StatMod模块。
第一章 数据连接与加载一：首先要建立一个JASON的工作目录。
（例sn4jason）加载的数据、中间过程数据及最终成果将保存在此目录下，相当于一个Seis Project。
二：数据连接与加载。
在所建的工作目录下启动JASON，出现JASON工作主菜单。
图1-1 JASON工作主菜单（一）地震工区相关数据连接主菜单→Datalinks→Landmark→Landmark98(97,2000)出现次级菜单。
图1-2 地震工区相关数据连接菜单1：File→SeisWorks project(选择要研究的地震工区)2：Select→import→Seismic/property data(选择要加载的地震数据体) import→Horizons(选择要研究的地震层位)注：若LandMark地震工区有现成可用井曲线，可import→wells直接加载。
３：Select→Trace gate(选择要研究的地震工区范围)4: Select→Time gate(选择要研究的地震工区时间范围)５：Options→Desire JGW format→As file(8 bit integer……可供选择的数据加载格式)６：Options→Existing files→overwrite(Append……对已存在文件的处理方式)７：Transport→Import(加载数据执行)注：在整个数据加载过程中，有些选项是可选的，注意选择。
常用地震子波提取方法简介[摘要]子波在地震处理和解释中都是一个极其重要的概念，提取制作一个适合地震工区的子波，在作合成地震记录标定及反演工作时都具有极其重要的意义。
[关键词]子波振幅谱相位谱统计子波中图分类号：p315 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）09-0161-02子波在地震处理和解释中都是一个极其重要的概念，地震子波是地震记录褶积模型的一个分量，通常指由2至3个或多个相位组成的地震脉冲，确切地说，地震子波就是地震能量由震源通过复杂的地下路径传播到接收器所记录下来的质点运动速度（陆上检波器）或压力（海上检波器）的远场时间域响应。
一个子波可以由它的振幅谱和相位谱来定义，相位谱的类型可以是零相位、常数相位、最小相位、混合相位等；对零相位和常数相位子波而言，可简单将其看作是一系列不同振幅和频率的正弦波的集合，所有的正弦波都是零相位或常数相位的；在频率域中，子波提取问题由两部分组成：确定振幅谱和相位谱，确定相位谱更加困难，并且是反演中误差的主要来源。
通常子波提取方法分为三个主要类型：①、完全确定法：直接应用地表检波器或其它仪器直接测量子波。
②、纯统计法：只根据地震数据确定子波，这种方法很难测定可靠性的相位谱。
通常是为了回避确定子波的困难，使用自相关统计原理，从地震数据中提取地震道的振幅谱来作为子波的振幅谱。
对子波的相位谱则做最小相位或零相位的假设。
③、使用测井曲线法：使用测井曲线提取常相位子波，子波的振幅谱由地震数据自相关获得。
其相位谱假定为一常数，由解一个任意度的最小平方整形滤波器得到平均相位。
使用测井曲线提取全子波，由测井声阻抗计算的反射系数与地震道用最小平方拟合的方法求取子波的振幅谱和相位谱。
此方法的优点在于能够计算一个精确的子波。
但它对井和地震道之间的匹配关系非常敏感。
即使用测井曲线与地震数据结合，理论上这种方法能够提取井点位置精确的相位信息，但问题是该方法要求测井和地震间必须要有良好的对应关系，而将深度域样点转换为双程旅行时的深时转换可能产生不恰当的对应关系，而这种不恰当的对应关系必将影响子波提取的结果。
地震子波的提取及其在最小平方反褶积中的应用作者：王超来源：《科教导刊·电子版》2015年第09期摘要本文通过希尔伯特变换法从实际地震资料中提取最小相位子波，将最小相位子波与通过求解托普利兹方程组得到的反滤波因子做褶积，实现了对地震资料的最小平方反滤波，提高了地震剖面的分辨率。
关键词希尔伯特变换地震记录最小相位子波托普利兹方程组最小平方反滤波地震剖面分辨率中图分类号：TN911.7 文献标识码：A为了精细地解释地下地质情况，在实际地震资料处理过程中，常常会对偏移（或叠后）数据体进行修饰性处理，从而提高地震剖面的分辨率、改善其波组特征。
对地震资料做最小平方反滤波就是提高地震剖面分辨率的一种常用方法。
该方法主要分为两个步骤：第一步为地震子波的提取，第二步为最小平方反滤波。
准确提取地震子波是进行反褶积的前提，而反褶积是提高地震资料分辨率的重要手段。
地震子波是一段具有确定的起始时间和有限能量，有限连续长度的信号，它是地震记录中地震的基本单元；一般认为，地震震源激发时所产生的地震波仅是一个连续时间很短的尖脉冲，随着尖脉冲在介质中的传播，尖脉冲的高频成分很快衰减，波形随之增长，变成了一个具有有限频带宽度和一定延续时间的地震子波。
实际的地震子波是一个很复杂的问题，子波是震源波形经过地层滤波和检波器耦合与仪器效应等综合因素共同作用的结果，具体因素的作用会有所不同，对具体勘探目标的影响也不相同。
在地震子波的选取过程中，由于其能量和相位特征较难确定，实际地震资料通常很难满足子波提取的一些假设，使得地震子波提取技术成为制约地震资料处理质量进一步提高的关键因素。
由于本文的最终目的是对地震资料做最小平方反滤波，因此本文选择提取的子波是最小相位子波，采用的是希尔伯特变换法。
反褶积作为地震数据处理中的一个基本的处理环节和提高地震分辨率的一种重要手段，主要是通过压缩地震记录中的基本地震子波以及交混回响和周期多次波的方式，提取反射系数序列；最小平方反滤波，其又称为脉冲反滤波，是一种比较简单但是很实用的滤波方法；最小平方反滤波就是将期望输出设计为尖脉冲，构造托普利兹矩阵方程组，通过解方程最终求解出反滤波因子，然后用求出的反滤波因子与已求出的地震子波做褶积，从而达到对地震记录做最小平方反滤波的目的。
基于奇异值分解的时变子波提取准确性评价方法王蓉蓉;戴永寿;李闯;张漫漫;张鹏【摘要】子波提取准确性的评价在地震数据处理中占有重要地位,但是传统的评价准则受噪声影响较大.为此,提出一种基于奇异值分解(SVD)的时变子波提取准确性评价方法,考虑非平稳地震记录的子波提取准确性评价方法中Parsimony准则、丰度准则和绝对峰度准则对噪声环境的承受能力较强,选用Parsimony准则与奇异值分解技术结合,构造了一种抗噪/容噪能力更强的时变子波提取准确性评价准则SVD_P.将SVD_P准则、Parsimony准则和丰度准则同时应用于仿真数据和实际资料处理,对比分析了时频域时变子波提取方法与自适应分段时变子波提取方法的准确性,结果表明:SVD_P准则、Parsimony准则和丰度准则都能对两类子波提取方法进行正确的评价,时频域子波提取法提取子波的准确性高于自适应分段法提取的子波,但是SVD_P准则评价的结果相对误差最小,评价精度最高.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2015(054)005【总页数】10页(P531-540)【关键词】子波提取;准确性;评价准则;奇异值分解【作者】王蓉蓉;戴永寿;李闯;张漫漫;张鹏【作者单位】中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】P631地震子波提取是地震反演和地震解释的基础，其准确性直接影响后续处理的结果[1-2]。
由于子波在传播过程中受地层吸收作用的影响导致高频成分的缺失和相位特征的畸变，因此地震记录具有非平稳性[3-4]。
针对非平稳地震记录中子波提取准确性的判别，目前并无成熟有效的评价方法，因此，非平稳地震记录中时变子波提取准确性评价方法的研究对提高地震资料分辨率具有重要意义。
子波提取
褶积模型是所有反演的基础:
地震道=地震子波*反射系数+噪声
频率域内, 褶积则为乘积的关系.
反演相当于地震道除以地震子波, 得到反射系数:
反射系数=地震道/地震子波
频域内窄频段的子波限制了信息的获取范围.The narrow band wavelet restricts the available range of information in the frequency domain.
地震子波完全由它的振幅谱和相位谱来定义:
The Wavelet is defined completely by its amplitude
spectrum and its phase spectrum:
在有限频率范围内, 相位谱通常可近似为一条直线. 直线的截距是子波的常数相位旋转, 它是子波的最佳表征. 直线的斜率标示着子波的时移.
The intercept of the line is the constant phase rotation which best characterizes this wavelet.
The slope of the line measures the time-shift of the wavelet.
极性的约定:
极性约定是一个特殊的子波相位问题. 默认的约定便是: 声阻抗的增加在零相位的地震数据上代表一个波峰.
A special wavelet phase issue is the Polarity convention.
The default convention is that an increase in acoustic impedance is represented as a peak on zero-phase seismic data:
另一个默认的约定便是: 声阻抗的增加在零相位的地震数据上代表一个波谷.
The alternate convention is that an increase in acoustic impedance is represented as a trough on zero-phase seismic data:
使用ì极性约定菜单î可以设置极性约定:
The polarity convention is set using the Synthetic
Polarity Convention menu:
地震子波在时间和空间上都存在着变化, 即具有时变性和空变性, 这是基于以下几个原因:
Wavelets in the earth vary both laterally (spatially) and temporally for a variety of reasons:
近地表效应(空变)
Near surface effects (space variant)
频率吸收(时变和空变)
Frequency-dependent absorption (space and time variant)
层间多次波(时变和空变)
Inter-bed multiples (space and time variant)
NMO 拉伸
处理过程中的人为因素
Processing artifacts
STRATA 假定子波是常数, 不随时间和空间变化: 时间不变性: 这意味着反演就是在有限的时窗内求最优化的波阻抗
Time invariant: This means that the inversion is optimized for a limited time window.
空间不变性: 这意味着去除子波的空变后被最优化处理. 通常, 许多方法有可以用来提取子波. STRATA中用了以下几种:
In general, a variety of methods can be used for wavelet extraction. Some are available in STRATA. (1) 仅用地震数据估计地震子波的振幅谱. 假设相位谱已经从别的渠道得知.
子相关autocorrelation
最大熵谱分析maximum entropy spectral analysis
交互谱分析cross spectral analysis
STRATA中统计子波的提取用自相关: Statistical wavelet extraction uses the autocorrelation
(2) 单独使用地震数据估算振幅谱和相位谱
Estimate both amplitude and phase spectra from the seismic data alone.
最小熵子波估计
高阶力矩法higher order moments
STRATA 不用这种方法, 因为STRATA认为该方法不可靠.
(3) 使用给定的测量数据估计振幅谱和相位谱
Estimate both amplitude and phase spectra using deterministic measurements.
海洋信号marine signatures
VSP 分析
STRATA中, 以ASCII文件形式读入外部子波
(4) 用地震和测井资料估算振幅谱和相位谱
Estimate both amplitude and phase spectra using both seismic and well log measurements.
STRATA中用测井资料提取全子波.
(5) 用地震资料和测井资料估算振幅谱和常数相位谱STRATA中用测井资料提取常数相位子波.
STRATA中提取子波的方法:
第一步, 是否用测井资料来估算子波的相位. 关键是看测井资料与地震资料的相关性是否好. 通常情况下, 必须首先进行手动校正测井曲线. The critical issue for this decision is how well the logs tie the seismic data. Usually, manual correlation must be done to align the logs first.
1 提取统计子波(不用井资料):
这个过程只是通对地震道进行自相关计算子波的振幅谱, 并假设已知子波的相位.
主要参数:
ï道范围(通常设置为较大值以增加统计所用的道数) Trace range (usually set this large to increase statistics)
ï时窗(至少应该为子波长度的两倍)
ï子波长度(取决于层厚和分辨率, 层厚一般取200ms, 薄层取50~100ms).
2 用测井资料提取子波:
用测井资料提取子波:
此方法用测井资料估算子波的振幅谱和相位谱. 效果取决于测井曲线和地震道的相关程度.
主要参数:
选择要用的井(只用标定效果好的井)
道范围(距井的距离)
时窗
子波长度
3 用测井资料计算单一常数相位值
该方法使用地震道的自相关计算子波的振幅谱, 与统计子波提取方法中一样, 用测井资料计算子波的相位谱, 并且相位谱被近似为一个单一的常数谱.
This procedure calculates the amplitude spectrum of the wavelet using the autocorrelation of the seismic traces,exactly as in the statistical procedure.
The phase spectrum is approximated as a single constant value, using the well logs.
这种方法比较稳定, 特别是测井资料与地震数据的相关性较差时.
This procedure is more robust than the full phase spectrum calculation, especially when the tie between logs and seismic is poor.
计算相位的步骤:
(1) 用统计子波提取方法计算子波(不用井资料).
(2) 对所提取的子波进行一系列的常相位旋转
(3) 用每一次旋转后的子波计算合成道, 并且与地震道进行相关.
(4) 选出与地震道产生最大相关值的相位旋转
子波提取中的问题:
用井提取子波时, 必须首先求出测井曲线之间的最优化相关
To extract a wavelet using logs, an optimum correlation must be done first.
正确地相关必须以子波已知为前提
To perform correlation properly, the wavelet must already be known.
实际子波提取的流程:
(1) 用统计子波提取来确定一个初步的子波, 假设子波的近似相位已知.
(2) 拉伸或压缩测井曲线来标定地震道.
(3) 使用新的测井曲线来提取新的子波.
(4) 重复第(2)、（3）步，直到提取的子波达到要求为止.。
