地震资料信噪比的高低直接制约地球内部地震探测的精度与可靠性。地震资料信噪比的增强是资源探查与地球深部结构构造地震探测的重要命题之一。本项目拟利用特定非线性偏微分算子方程具有对非规则噪声"免疫"功能这一特性,开发混沌振子法可检测周期-准周期信号的功能,获得该方法可应用在地震勘探有效信号提取中的可行性和应用条件。分析地震勘探有效信号准周期性的条件、分类和描述方法;建立适于地震勘探资料中非规则噪声有效压制的混沌振子算子与滤波算子方程;设计地震勘探中微弱有效信号检测的多方位变时窗扫描与复杂非规则噪声滤波方案;以强复杂非规则噪声准周期有效信号的合成记录道集检测并完善新方法与模块;从陆相薄互层地震勘探资料中仔细选取已知地层相应的炮道集进行试处理;利用非线性科学中的混沌理论,发展地震勘探资料微弱有效信号的混沌振子法提取技术。为高分辨率地震勘探与地球内部精细结构重建提供可靠的技术支撑。
地震方法是油气勘探的主要手段;地震资料信噪比提高是油气精细勘探的重要保障。本项目所提出的提高地震资料信噪比的混沌振子法是近年来在地震资料信号处理领域所取得的一个创新性的重要突破。项目组就提高地震资料信噪比的混沌振子法在理论与方法两方面进行系统研究,主要包括创建了混沌振子检测系统及物理机制研究、弱信号频率检测方法研究、混沌振子参数变化对检测结果的影响、及其检测弱有效地震信号的能力等。研究主要结果a.混沌振子检测系统对弱有效信号具有强敏感性,而对零均值未知分布色噪声具有强抑制能力。b.证明了截断噪声长度与混沌系统相态的关系。c.证明了系统存在周期解,得到阻尼比对信号频率检测的影响程度。d.利用子波函数模拟地震子波进行弱准周期信号的检测,检测信噪比约为-10.3dB。e.提出共炮点记录中同相轴各子波等间隔地移至同一时间轴上的"水平动校正"处理方法。上述研究成果国内外均未见,理论和实践均证明,该方法对零均值的任何色噪声均具有极强的抑制作用。该方法的提出丰富了微弱信号检测理论,在微弱有效地震信号检测中具有良好的应用前景,同时为高分辨率地震勘探与地球内部精细结构重建提供了可靠的技术支撑。