Автор: Денисов М.С.
Самонастраивающаяся сигнатурная деконволюция в задаче повышения разрешающей способности сейсмических трасс
Современный уровень развития сейсмической разведки и ожидания заказчиков геофизических работ требуют повышения разрешающей способности сейсмических трасс. Это необходимо для получения более детальных картин глубинного строения фрагмента земной коры, а также для повышения точности инверсионных и миграционных преобразований. С этой целью следует расширять диапазон частот сигнала, а также корректировать осложнения формы сейсмического импульса средствами обратной фильтрации. В статье описан оптимизационный способ сигнатурной деконволюции. Оператор обратной фильтрации рассчитывается по заданному сигналу, а затем производится самонастраивающаяся фильтрация исходных данных. Алгоритм является устойчивым в том смысле, что его применение не приводит к росту уровня случайных и регулярных помех. Адаптация реализуется в скользящем окне прямоугольной формы.
Материалы и методы
Исходными материалами являются сейсмические трассы, зарегистрированные в процессе проведения сейсмической разведки, а также оценка формы импульса. Методом обработки является нестационарная самонастраивающаяся обратная фильтрация в скользящем окне. \
Выводы
Неустойчивость традиционной сигнатурной деконволюции общеизвестна и является главной проблемой, с которой сталкивается геофизик-обработчик при попытке применить этот алгоритм для решения практических задач обработки сейсмических данных. Оператор деконволюции рассчитывается на основании некоторого модельного сигнала, имеющего единую форму для всех трасс. Таким фильтром затем обрабатываются все сейсмограммы без учета реальных локальных изменений импульса. Это приводит к появлению помех, и возрастание их уровня не может контролироваться в процессе деконволюции. С целью достижения устойчивости алгоритма предложен нестационарный самонастраивающийся фильтр, обладающий возможностью локального (в пределах скользящего пространственно-временного окна) обнаружения помех на каждой частоте в пределах рабочего диапазона с последующей регулировкой усиления на этой частоте. Такой подход позволяет успешно применять желаемый оператор деконволюции там, где это не приводит к росту амплитуды помех, и контролировать уровень шума в тех областях, где возможно его усиление. Эта особенность выгодно отличает его от традиционной сигнатурной деконволюции, когда устойчивость решения достигается наращиванием уровня регуляризации. Если сейсмограмма характеризуется низким уровнем помех, то результат устойчивой адаптивной деконволюции совпадет с результатом традиционной обработки. Предложенный алгоритм является локально-адаптивным в том смысле, что амплитудный спектр оператора деконволюции рассчитывается с учетом отношения сигнал/шум в каждом локальном фрагменте сейсмограммы. При этом фазовый спектр оператора не изменяется и на всей сейсмограмме остается согласованным с фазовой характеристикой сигнатуры. Такая особенность метода позволяет получать сигнал с наилучшей разрешающей способностью, при этом не увеличивая уровень шума.
Вернуться к списку статей
Материалы и методы
Исходными материалами являются сейсмические трассы, зарегистрированные в процессе проведения сейсмической разведки, а также оценка формы импульса. Методом обработки является нестационарная самонастраивающаяся обратная фильтрация в скользящем окне. \
Выводы
Неустойчивость традиционной сигнатурной деконволюции общеизвестна и является главной проблемой, с которой сталкивается геофизик-обработчик при попытке применить этот алгоритм для решения практических задач обработки сейсмических данных. Оператор деконволюции рассчитывается на основании некоторого модельного сигнала, имеющего единую форму для всех трасс. Таким фильтром затем обрабатываются все сейсмограммы без учета реальных локальных изменений импульса. Это приводит к появлению помех, и возрастание их уровня не может контролироваться в процессе деконволюции. С целью достижения устойчивости алгоритма предложен нестационарный самонастраивающийся фильтр, обладающий возможностью локального (в пределах скользящего пространственно-временного окна) обнаружения помех на каждой частоте в пределах рабочего диапазона с последующей регулировкой усиления на этой частоте. Такой подход позволяет успешно применять желаемый оператор деконволюции там, где это не приводит к росту амплитуды помех, и контролировать уровень шума в тех областях, где возможно его усиление. Эта особенность выгодно отличает его от традиционной сигнатурной деконволюции, когда устойчивость решения достигается наращиванием уровня регуляризации. Если сейсмограмма характеризуется низким уровнем помех, то результат устойчивой адаптивной деконволюции совпадет с результатом традиционной обработки. Предложенный алгоритм является локально-адаптивным в том смысле, что амплитудный спектр оператора деконволюции рассчитывается с учетом отношения сигнал/шум в каждом локальном фрагменте сейсмограммы. При этом фазовый спектр оператора не изменяется и на всей сейсмограмме остается согласованным с фазовой характеристикой сигнатуры. Такая особенность метода позволяет получать сигнал с наилучшей разрешающей способностью, при этом не увеличивая уровень шума.
