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地震数据多域组合去噪技术及其在金属矿勘探中的应用研究

李阳  
【摘要】:随着社会和经济的不断发展,近地表的矿产资源日渐枯竭,深部采矿已经成为目前矿产勘查的一个主要趋势,金属矿勘探己经由以前的浅层地表进入到500米至2000米的第二深度空间的开采与探测。由于金属矿区地质条件往往复杂多变;地下矿体形态复杂、分布不均、倾角大、尺度小;矿体与周围岩层之间的波阻抗差异很小;且矿体内部常呈现非均匀体性质,使金属矿地震数据信噪比普遍较低,多种干扰混杂在记录中。常规去噪手段在处理金属矿地震数据时难以达到理想效果。而在金属矿地震处理中,地震资料的高信噪比是处理工作的基础。探求一种能够有效提高信噪比的方法在金属矿地震勘探中作用尤为重要。虽然金属矿地震勘探去噪方法多样,但是通常都有其不同的针对性、适应性以及局限性,没有一种处理方法能够同时处理多种噪声,因此消除地震数据中的多种干扰应采用多种方法组合的压制方式。 本文系统的介绍了金属矿地震数据的噪声来源,并详细阐述了随机噪声、规则噪声以及散射噪声产生的原因、发育过程、干扰程度及其类型、特点等。分析了它们在不同的数学域中的特征与有效波之间的差异,寻找差异最大的数学域,然后设计出合适的去噪算法进行信噪分离。 本文设计了多域组合去噪技术及其处理流程,按照一定顺序组合,对噪声进行多级衰减。着重在时间-频率域、Radon域、Curvelet域分别介绍了f-k变换,基于Radon变换的蒙版滤波去噪,以及Curvelet变换-中值滤波法几种针对不同噪声的去噪手段。通过对不同去噪方法原理的研究,使我们能够确定不同噪声的压制方法。如对金属矿地震数据中强线性干扰,设计了F-K滤波、Radon变换方法二级衰减;针对强随机噪声,设计Radon变换以及Curvelet域组合变换法二级衰减,通过模型试算,进一步验证多域组合去噪方法的可行性。 将本文方法应用于金昌金属矿区多类混杂强噪声的典型地震实际数据中,运用多域多种去噪方法优化组合的方法进行去噪处理,处理效果显著。通过与常规金属矿地震去噪方法处理结果对比,多域组合去噪法大幅提高了数据的信噪比,经验证本文方法实用有效。 多域组合去噪方法在金属矿地震数据中运用,使得数据的信噪比大大提高,对金属矿地震数据中多种混杂噪声的去除及压制都有较好的效果。在实际运用中,可以根据地震数据特殊性和差异性选择去噪方法的不同组合方式,以达到较好的处理效果,为后期工作提供保障。


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