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相关技术在随钻地震中的应用

作　者: 田玉昆
导　师: 刘怀山
学　校: 中国海洋大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 随钻地震自相关互相关三阶累积量
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
引　用: 1次
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内容摘要

随钻地震是20世纪90年代初发展起来的新技术,它以钻头钻进时的震动作为震源。随钻地震的方法有许多,但总起来在实际中常采用的方法主要为依靠安装在地面钻柱顶部的加速度传感器接收到的信号作为钻头信号的估计,再通过先导信号与地面检波器记录做互相关处理得到地震剖面。这种方法简单、实用、成本低,丝毫不影响钻井作业,但随钻地震资料受地面强干扰噪声和钻柱传播的影响严重。如果能通过去噪、反褶积等处理技术,可提高随钻地震资料的信噪比,达到预测钻头前方地层构造细节等勘探目的。互相关是随钻地震数据基础性处理的核心部分,虽然这种方法不是唯一的办法,但它是最可靠、应用最广泛的方法。本文在前人研究的基础上对随钻地震处理的互相关方法进行了进一步研究及新的互相关方法的探索。随钻地震的互相关方法,其实质是得到一个以钻头信号的自相关为震源子波的剖面。本文研究的相关技术主要包括先导信号的自相关和先导信号与地面检波器信号间的互相关。前者主要用于检测先导信号中的周期性成分,衰减随时间变化的不相干成分,对其中的钻头信号特征进行提取,同时可以通过钻柱多次波计算钻柱的延迟时间,为后续互相关剖面的时延校正提供准确的数据。而先导信号与地面检波器记录互相关的主要作用是：①把连续的钻头信号压缩成类似于点震源激发记录的信号；②只保留两个参与互相关的道所共有的信号和噪声,衰减独立存在于两者之外的不相干噪声,以提高信噪比。在对传统的纵波资料进行相关处理基础上,本文对随钻地震的三分量资料进行了互相关处理,得到了一定的认识。在传统的相关方法求取的剖面上,互相关峰值并没有完全的压缩为尖脉冲,并伴有一定宽度的旁瓣。本文通过三阶累积量方法能够完全压制野外采集的数据中高斯噪声影响的特点,对随钻地震方法进行了改进。求取的地层响应剖面,峰值处更窄,旁瓣压制更加彻底,处理效果也更好。三阶累积量方法,能够在最大程度上压制高斯噪声的影响,通过三阶累积量对角切片,也能更好的描述先导信号的特征。对于传统的二阶累积量的方法,也就是常用的互相关方法,是一种很好的改进。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
1 前言  11-19
  1.1 课题来源  11
  1.2 研究目的及意义  11-14
  1.3 国内外发展与研究现状  14-16
  1.4 研究内容  16-17
  1.5 技术路线  17
  1.6 主要创新点  17-19
2 相关技术原理  19-27
  2.1 相关系数  19-20
  2.2 相关函数  20-21
  2.3 高阶统计量方法  21-27
3 随钻地震勘探方法  27-33
  3.1 随钻地震基本原理  27-28
  3.2 钻头震源  28-29
    3.2.1 钻头信号辐射模式  28-29
    3.2.2 钻头信号的接收  29
  3.3 随钻地震数据采集  29-31
    3.3.1 观测系统和采样间隔  30
    3.3.2 野外施工  30-31
  3.4 随钻地震数据处理  31-33
4 随钻地震信号相关处理  33-52
  4.1 随钻地震记录形成  33-34
  4.2 相关检测  34-35
  4.3 先导信号自相关  35-41
    4.3.1 钻柱多次波  35-40
    4.3.2 先导信号自相关算子作为反褶积因子  40-41
  4.4 先导信号与检波器记录互相关  41-44
    4.4.1 互相关延迟  42-43
    4.4.2 有效信号和噪音的互相关  43-44
    4.4.3 钻柱传播效应  44
  4.5 基于高阶统计量的方法  44-50
    4.5.1 随机噪声的高阶统计量  44-46
    4.5.2 利用三阶累积量进行先导信号检测  46-49
    4.5.3 利用三阶累积量提取地层响应  49-50
  4.6 体相关  50-52
5 实际处理效果分析  52-65
  5.1 模型模拟效果及分析  52-58
    5.1.1 互相关方法  52-55
    5.1.2 高阶累积量方法  55-58
  5.2 实际随钻资料处理效果分析  58-65
6. 结论及建议  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
个人简历  72
发表的学术论文  72

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