Осн типы цифровых фильтров при обр-ке сейсм данных МОГТ

Цель ЦФ: выделение сигнала с заданными св-вами из смеси его с помехами. Фильтрация – любое изменение формы сигнала или его спектров.

 ЦФ – алгоритм, позволяющий подавлять помехи и выявлять сигнал.

1. Свертка s (t)* h (t)= y (t), s(t)-вх. Фун-я (полезн. сигнал+помехи), h(t)-оператор фильтра, y(t)-отфильтров. сигнал, *-свертка.

2.Произв-е сп-ов S(f) H(f)=Y(f)

3.Z-преобраз-й S(Z) Н(Z)=Y(Z)

4.Рекурсивная фил-я (повторенная) –фил-я с обр связью.

Z -символизирует задержки сигнала, позвол-ет фильтр с пологой хар-кой сделать более крутым и при этом избежать явл-я Гиббса. Приводит к запаздыванию на 1 шаг кв-я.

 

Классификация фильтров

1)а)по принципу пост-ва во времени б) переменные во времени

2) линейные и нелинейные

3) временные (исп отчеты разн по времени), простр-е (разн в пр-ве), простр-временные.

4 )согласованные (их пар-ры согл с пар-ми волн-помех или полезн волн, пр. полосовые и режекторные), обратные

5) одноканальные (исп отсчеты 1го канала), многокан-е

 

Если фильтр пост во времени, АЧХ пост во процессе фил-и.

Всл-е частотно зависимого погл-я со временем (с увелич рас-я пп –пв) высокач ком-ты поглощ-ся быстрее, отр волны от неглубоко залег-х ОГ имеют более высокочаст состав. Чтобы выделить пол сигнал –фильтры (полосовые)

Если в процессе фильтрации соб-ся принцип линейности –линейные (чаще), если нет- нелинейные.

 

Критерии опт фильтров:

1)S(f)/N(f)²=max-отнош-е пикового уровня сигнала на среденкв уровень помех.

2)критерий Виннера, кот предполаг-ет, что отфильтр трасса должна мин отлич-ся от желаемого рез-та фильтрации в среднекв смысле:

(y(t)*h(t)-g(t))²=min (оптим фильтр или виннеровский)

Обратная фильтрация

Чтобы увелич врем разреш сп-ть сигнала (сделать спектр более широким, а сигнал более узким во времени).

При распр-и в среде сигнал стан-ся более длинным во времени (спектр уж-ся)

S0(f)H(f)=S(f) -> S0(f)=S(f)1/H(f)

H(f)- част хар-ка среды –спектр зарег сигнала умнож на спектр обратный влиянию среды. Деконволюция –обр свертке.

Виды обр фильтров:

В зав-ти от соотн-я S/N:

Фильтры обнаружения, воспроизведения, сжатия, предсказывающий (прогнозстич дек-я) и корректирующая фильтрация.

Если S/N небольш исп соглас фил-ю (1ый критерий)

Если не большое, но выше чем в 1м (1-1,5) исп фильт воспр-я –позв-ть воспр-ти полезн сигнал с дост высокой точностью.

Если 2-3 –обр фил-я сжатия.

Решить осн задачу декон-и по критерию Винера.

Форму пол сигнала получ с помощью акф

Акф сигн ≈акф трассы+помеха

Зная форму сигнала можем прогнозировать, как он будет вести себя в дальнейшем.

2 категории:

1)основана на знании формы сигнала и возм-ти подавить некот его экстремумы (спец фильт, кот распознает сигнал, а потом обнуляет)

2)предсказания кратных волн и искл этих волн из записи.

Корректир обр фил-я – преобр-е рег-х кол-й в одну и ту же форму кол-й-коррекция формы пол сигнала (сжать, придать форму)-нульфазовая деконволюция. При взрывных работах-миним –фаз дек-я.

Простр-времен РИС.

 

S(t,x)-> S(f,k)

Веерный фильтр.

Гомоморфн фил-я

Последов-ть цифровой обработки данных МОГТ

 

Граф обработки выбир в зависимости от особ-ей геол строения и кач-ва пол мат-ов.

Но есть ряд общ процедур

Входные данные

1.Данные о ВЧР (МСК)

2.Полевые материалы

3.Данные СК,ВСП, кроме скоростей глубокой части входит другая геолого-г/ф информация (о тектонич-м строении, аэроксмич-я инф-я, ГИС и др.)

Мультиплесная форма- инф-я, записанная не по канальности, а по шагам квантования. Вся сейс инф-я с полевых лент вводится в ПВМ для произ-ва препроц-га

4. Препроцессинг – набор процедур кот необх провести до собст-но обработки. Сюда входит: редактир-е записи (обнуление трасс плохого кач-ва и уч-ов записи), смена обратной полярности, мьютинг. Под мьютингом поним-ся обнуление участков сейсм трасс в каком-то интервале времен по какому-то напрвл-ю, кот искажены в силу тех или иных причин. В сейсм трассы заносится геом-я точек возб и приема.

  Демультиплексация –перевод из мультипл формы в потрассное след-е мгнов зн-й.

В первый момент записи, бывают сильно искажены амплитуды колебаний. Второй искаж-й эффект, это понижение частоты сигналов на больших удалениях и малых временах. Кроме того формирование с/г ОГТ из с/г ОПВ и запись их в порядке удобном для цифровой обработки. Демультипликсация – преобразование мгновенных значений по отдельным трассам.

При 3Д работах бининг –всю пл-дь делять на бины. В пределах каждого собирают сейсм трассы, точки обнаруж-я кот попад в этот бин. Бинирование поз-ет сформировать сейсмограммы ОГТ в прост-ве.

При препроц-нге можем виз-ть.

5. Вывод сейсмограмм для виз-и для опр год-фов первых вст-й, по кот расчит ст поправки.

6. расчет ст поправок, с уч МСК

они отсыл-ся в 1.

При распечатке с-м можем по ним опр какие трассы нужно редак-ть, провести спектр анализ, опр осн пар-ры пол волн и помех –этот анализ 8

Его рез-ты в 4, а также при послед-х процедурах 9

9 –ввод инф-и в ЭВМ и самые первые проц-ры: нач фильтры (чаще полос), искл коэф C(t)-геом расх-е, восстан-е ам-д.

В любом случае на 1м этапе рег-ка ам-д. При перв рег-ке ам-д иногда выводят C(t) для опр точных коэф усил-я.

10 –коэф-ты усиления.

11 - разл виды фильтров, кот позволяют убрать волны-помехи

7 - расчет ст поправок

12 -постр-е сумм-го врем разреза

13 - Доп фил-я (по сейсмограмам или вр разрезу)

14, 15 –кор-я ст и кин поправок

(в неск-ко этапов-итерац проц-с)

Кор-я ст- выявить погр-ти в апр (рассчит) стат поправках

Кор-я кин –опр Vогт, подходящую для спрямления

Получаем 16 –конечн ст п-ки

17 -блок ск-ей Vогт для различ горизонтов.

Иногда Vогт исп для расчета инт скор-ей совм с СК, ВСП, кот исп для расчета глубин ОГ - 18

Часто после ввода кин поправок DMO- ввод угл кин попр-к, кот отн-ся к част мигр-и –учет наклона границы

19 - получ оконч сумм врем разрез

20 - серия фильтров по нему или кубу инф-и –для повыш разреш сп-ти, когда кол-я более короткие –больше дет (косметич хар-р этих фильтров)

21 - куб сумм трасс- в гр инт-и

22 -мигр-я по суммарн разрезу, учет сейсм сносаю

23 - этап фил-и –деконволюция для сжатии сигнала

24 -куб инф-и после миграции

25 - инт-я сейсмич данных (кор-я волн, стратиграф привязка ОГ, построение карт t0, ∆t0, H,∆H)-исп-е этих док-в для геол инт-и.

26 - карты динами параметров

27 -карты изохрон и времен толщин

28 -разл сеч-я кубов инф-и и врем разрезы

29 –струк карты и карты толщин

30 –палеосечения и др

31 – кинемат инт-я всех док-ов- она заключ в выделении объектов перспективных на н и г и указ-е точек бур-я СКВ. т.о. в рез-те кинем инт-и мы изучаем геом-ю ОГ с выдел-ем персп-х объектов.

В н.в. задача с-ки закл в построении детальной модели выдел-х объектов, из-е фес- динамич инт-я.