微地震信號的震相分離.pdf

1、野外采集的微地震信號，其震源未知，能量弱，信噪比低，波的到達(dá)方向隨機(jī)，因而使鉛垂分量和水平分量記錄上監(jiān)測到的波形更加難以識別分離。 為此，本文先從微地震監(jiān)測的基本原理入手，從理論上分析微震監(jiān)測的激發(fā)原理，掌握微地震信號的基本特征。針對井中三分量檢波器水平分量方位的隨機(jī)性，本文利用射孔記錄進(jìn)行檢波器的水平分量定位；針對每個分量上監(jiān)測到的波的到達(dá)方向的隨機(jī)性，通過研究偏振一位置對比法震相分離技術(shù)，設(shè)計了綜合利用波的第一類方向特性和第

2、二類方向特性追蹤波的跟蹤分量，進(jìn)行震相分離的方法；在利用波的偏振對比追蹤波的跟蹤分量時，本文首先從最一般的極化濾波入手，進(jìn)一步研究針對復(fù)雜波場的自適應(yīng)極化濾波方法；在利用波的第二類方向特性進(jìn)行波的位置對比追蹤波時，本文研究了用頻率相干濾波和變速二維窄通帶濾波追蹤波，最后通過偏振一位置對比的聯(lián)合追蹤波的跟蹤分量，達(dá)到震相分離的目的。 在利用波的偏振一位置對比聯(lián)合追蹤波的跟蹤分量時，本文研究了兩種偏振一位置對比方法，即：具有給定偏振

3、參數(shù)的極化濾波-頻率相干濾波相結(jié)合的方法與自適應(yīng)極化濾波-改進(jìn)的二維窄通帶濾波相結(jié)合的方法。在頻域相干濾波算法設(shè)計中，提出左右相干度、循環(huán)迭代算法，以達(dá)到壓制噪音增強(qiáng)有用信號的目的；常規(guī)的極化濾波，通過選取固定分量作為期望方向，濾波得到三個偏振方向的剩余互補(bǔ)剖面，疊加在一起，可以粗略的合成微地震信號的跟蹤分量。在設(shè)計FK濾波時，針對常規(guī)二維濾波在處理微地震數(shù)據(jù)上存在的問題，本文設(shè)計了改進(jìn)的二維窄通帶濾波；即：計算相鄰道滑動時窗內(nèi)信號的相

4、關(guān)系數(shù)，確定時窗內(nèi)信號的速度范圍，然后利用時窗擴(kuò)展技術(shù)消除二維fft變換造成的時空域的混迭和泄漏。設(shè)計自適應(yīng)極化濾波時，通過相鄰道最大偏振投影互相關(guān)搜索法求取每個波的期望方向(也就是跟蹤分量的方向)，然后構(gòu)造極化濾波因子進(jìn)行極化濾波選擇波，濾波后的三分量微地震記錄分別向期望方向投影，合成波的跟蹤分量的綜合地震記錄，即可實現(xiàn)微地震信號的震相分離，清晰地識別各種微震信號。 文中的應(yīng)用實例及模型結(jié)果表明：改進(jìn)的二維窄通帶濾波-自適應(yīng)極