本文關(guān)鍵詞：基于高階累積量和Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)噪聲壓制研究

  更多相關(guān)文章： 微地震監(jiān)測(cè) 噪聲壓制 高階累積量 Shearlet變換 聯(lián)合去噪

【摘要】：從近年來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,中國(guó)未來(lái)油氣勘探開(kāi)發(fā)的主體目標(biāo)將是低滲透油氣藏,并且低滲透油氣藏的開(kāi)發(fā)水平?jīng)Q定了中國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。低滲透油氣藏開(kāi)采過(guò)程中的水力壓裂方法會(huì)誘生系列微地震事件,對(duì)該微地震信號(hào)的監(jiān)測(cè)已普遍應(yīng)用于壓裂人工致縫效果的評(píng)價(jià)。實(shí)際微地震記錄復(fù)雜,有效信號(hào)受到噪聲干擾嚴(yán)重難以識(shí)別,因此,對(duì)微地震資料進(jìn)行噪聲壓制是后續(xù)處理的前提。由于信號(hào)處理數(shù)學(xué)理論的不斷發(fā)展,應(yīng)用到微地震信號(hào)噪聲壓制的方法也層出不窮。本論文首先對(duì)實(shí)際采集到的微地震數(shù)據(jù)進(jìn)行了噪聲分析,在國(guó)內(nèi)外研究背景的基礎(chǔ)上,應(yīng)用高階累積量理論和Shearlet變換理論對(duì)微地震數(shù)據(jù)的噪聲壓制領(lǐng)域進(jìn)行研究。本文首先歸納概括了微地震有效信號(hào)的特征及實(shí)際微地震資料噪聲的種類和特點(diǎn)。針對(duì)山西某地實(shí)際噪聲數(shù)據(jù),應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)分析方法證明了大部分噪聲滿足高斯性,為后續(xù)理論方法的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。然后,系統(tǒng)地介紹了高階統(tǒng)計(jì)量和Shearlet變換的基本原理,并且分析了高階累積量和Shearlet變換在微地震數(shù)據(jù)噪聲壓制方面的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)傳統(tǒng)互相關(guān)方法的不足,引入了高階累積量理論,提出了基于三階累積量一維切片的方法進(jìn)行壓制噪聲同時(shí)獲得時(shí)延估計(jì)值。首先計(jì)算信號(hào)的三階自累積量和互累積量,為減少運(yùn)算量滿足野外實(shí)時(shí)要求取其一維切片,最終通過(guò)準(zhǔn)則函數(shù)求取時(shí)延值。該方法對(duì)相關(guān)性未知的高斯噪聲具有不敏感的特點(diǎn),尤其對(duì)相關(guān)高斯噪聲有更好的抑制效果,而互相關(guān)方法在存在相關(guān)噪聲時(shí)難以滿足要求。仿真結(jié)果表明在隨機(jī)高斯噪聲和相關(guān)高斯噪聲影響下,其時(shí)延檢測(cè)概率和均方根誤差優(yōu)于互相關(guān)方法。實(shí)際資料的采集是基于井地聯(lián)合監(jiān)測(cè)方式,選取井中信號(hào)作為參考道與地面數(shù)據(jù)進(jìn)行高階累積量運(yùn)算,實(shí)際資料處理也證明了該方法的適用性。針對(duì)小波和曲波變換的不足,引入了Shearlet變換理論,提出了基于非下采樣Shearlet變換的微地震數(shù)據(jù)噪聲壓制方法。與其他多尺度幾何分析方法相比,Shearlet變換具有最優(yōu)稀疏表示能力、更好的方向敏感性、更優(yōu)的去噪效果及更優(yōu)的有效信號(hào)保真度。非下采樣Shearlet變換采用非下采樣處理,避免了偽吉布斯現(xiàn)象。通過(guò)仿真和實(shí)際數(shù)據(jù)的處理,利用非下采樣Shearlet變換閾值去噪法與小波和曲波閾值去噪方法比較分析,定性定量地驗(yàn)證了非下采樣Shearlet變換具有更好的去噪效果。最后,考慮在信噪比極低的情況下,將Shearlet變換和高階累積量理論相結(jié)合。先用Shearlet變換對(duì)微地震資料進(jìn)行預(yù)處理,提高一定信噪比之后再進(jìn)行高階累積量運(yùn)算進(jìn)一步壓制噪聲獲得準(zhǔn)確的時(shí)延值。仿真和實(shí)際資料處理表明了聯(lián)合應(yīng)用的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：微地震監(jiān)測(cè) 噪聲壓制 高階累積量 Shearlet變換 聯(lián)合去噪
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 論文研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11-14
• 1.2.1 微地震資料噪聲壓制技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 高階累積量在噪聲壓制應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 Shearlet變換在噪聲壓制應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 微地震有效信號(hào)與噪聲分析16-22
• 2.1 微地震資料有效信號(hào)特點(diǎn)16-18
• 2.2 微地震資料噪聲分析18-22
• 第3章 高階累積量和Shearlet變換的基本理論22-35
• 3.1 引言22
• 3.2 高階統(tǒng)計(jì)量基本原理22-27
• 3.2.1 高階矩和高階累積量的定義及關(guān)系22-25
• 3.2.2 高斯過(guò)程的高階矩和高階累積量25-26
• 3.2.3 高階累積量的性質(zhì)及優(yōu)勢(shì)26-27
• 3.3 Shearlet變換的基本理論27-35
• 3.3.1 合成小波28
• 3.3.2 剪切波及其性質(zhì)28-31
• 3.3.3 Shearlet變換的離散化31-35
• 第4章 基于高階累積量的微地震信號(hào)去噪及時(shí)延估計(jì)35-47
• 4.1 基于三階累積量一維切片的時(shí)延估計(jì)方法35-39
• 4.1.1 互相關(guān)方法原理35-36
• 4.1.2 三階累積量一維切片方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程36-38
• 4.1.3 參考道的選取38
• 4.1.4 基于三階累積量一維切片的微地震信號(hào)處理步驟38-39
• 4.2 仿真實(shí)驗(yàn)39-44
• 4.3 實(shí)際資料處理44-47
• 第5章 基于Shearlet變換的微地震信號(hào)去噪研究47-58
• 5.1 非下采樣Shearlet變換的實(shí)現(xiàn)過(guò)程47-49
• 5.2 仿真實(shí)驗(yàn)49-53
• 5.3 實(shí)際微地震數(shù)據(jù)去噪分析53-58
• 第6章 基于Shearlet和高階累積量的微地震信號(hào)聯(lián)合去噪58-65
• 6.1 聯(lián)合去噪實(shí)現(xiàn)過(guò)程58-60
• 6.2 仿真結(jié)果及分析60-62
• 6.3 實(shí)際資料處理分析62-65
• 第7章 全文總結(jié)與展望65-67
• 7.1 全文總結(jié)65-66
• 7.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果71-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：725069