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相关技术在随钻地震中的应用

田玉昆  
【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。


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