Description:

"First Break", том 22, Май 2004 Техническая статья LIFT: A New and Practical Approach to Noise and Multiple Attenuation LIFT: Новый и практический подход к подавлению шума и кратных волн. Jason Choo, Jon Downton, Jan Dewar* Джейсон Чоо, Ион Даунтон, Ян Девар Введение Данное ограничение модели сигнала слабее по сравнению с другими алгоритмами ослабления шума. Сейсмических данных, чем сигнал, осложненный помехами. Модель всегда будет несовершенной и для решения этой проблемы было разработано много алгоритмов. Большинство методов подавления шума останавливаются на модели сигнала, так как модель сама по себе есть результат программы ослабления шума. Некоторые методы слегка продвинулись путем прибавления процентной доли от исходных входных данных. LIFT - это новая собственная методика подавления шума и кратных волн, разработанная лабораторией Core, благоприятная для сохранения амплитуд. Данная методика использует новый способ прибавления оценочного значения сигнала, удаленного в процессе моделирования сигнала вместо того чтобы прибавлять процентную долю исходных данных. Это коренной прорыв в стратегии подавления шума. Данный подход очень гибкий и может включать множество областей приложения, фильтров и новых технологий и способов моделирования данных, включая технологии будущего, по мере их развития. Рассматриваемая методика улучшает сохранность сигнала, делая количественную оценку AVO и анализ свойств горных пород гораздо более надежной. Также это устойчивый метод, сохраняющий амплитуды для подготовки данных к миграции до суммирования, помогающий избежать артефактов миграции и дорогостоящих повторных процедур. Исходные амплитуды после применения LIFT достоверны и позволяют считать миграцию до суммирования и AVO реалистическими процедурами. Современные способы ослабления шума Для моделирования сигнала или помехи использовалось множество подходов с различными допущениями. Например, преобразование Каруен-Леве (Karhunen-Loeve) накладывает на сигнал условие одноуровенности во временной области, допуская только вариации амплитуд. Преобразование Радона более гибкое и допускает следование сигнала по различным траекториям, но несколько траекторий (гипербола, парабола и прямая) не могут полностью описать все поведение сигнала. Очень популярен для ослабления случайного шума предсказывающий фильтр в F-X области. При этом используется общее допущение, что сигнал повторяет свою форму от профиля к профилю и пространственно предсказывается сверточными фильтрами. Core Lab Reservoir Technologies Division, Calgary Рисунок 1. Условная схема ослабления шума при добавлении 50% исходных данных. Один очевидный недостаток в том, что у нас выходной сигнал имеет уровень 140 вместо 100 исходных. При 140 мы знаем, что оценка сигнала несовершенна. Прибавление сигнала не сохраняется и в действительности искажается. Для прибавления процентной доли смоделированного восстановления недостаток того, что модель не охватывает весь шума к сигналу иногда используется другая методика (Рис. 2). Помня, что даже если наш сигнал опять достаточно верно, смоделированный шум С все еще содержать часть сигнала. Если мы добавим 50% допущений математической модели. С практической точки зрения причина добавления состоит в превращении результата в более "реалистичный" и менее "синтетический". 95 52.5 Это величина меньше, чем 140 55, но по крайней мере данная методика не изменяет сам сигнал. Исходные данные (A) включают весь сигнал и весь шум. В нашем схематичном изображении мы положили удовлетворительным. Поэтому необходим новый подход, сохраняющий сигнал, так и повышающий отношение сигнала шум. F-X деконволюцию. Рисунок 2. Условная схема ослабления шума при добавлении 50% смоделированного шума. Рисунок 3. Методика LIFT. Очень упрощенная схема для иллюстрации. Вместо того, чтобы моделировать сигнал или даже добавлять процентную долю от исходных данных, с помощью методики LIFT оценивается разностный сигнал, убранный в процессе моделирования сигнала и включается в восстановленные данные. Рисунок 3 иллюстрирует концепцию. Заметим, что по сравнению с традиционными способами ослабления шума путем добавления, LIFT увеличивает отношение сигнал шум и лучше сохраняет сигнал. Весь подход итеративен. Простой, но требовательный Концепция методики LIFT очень проста, но может затребовать сложную последовательность действий для архивирования оптимальных результатов одновременно для сохранения сигнала и ослабления шума. На практике переход от модели сигнала (от шага А к В на рис. 3) может быть сложным, требующим соответствующих процедур и контроля качества в подходящих областях. Подсчет невязки осложняется выбором соответствующих комбинаций процедур, методов контроля качества и областей. Переход от шума к разностному сигналу (от шага С к D на рис. 3) может быть прост, как процедура ослабления шумовых выбросов на шаге С. Рисунок 4. Общая схема методики LIFT Отсчет со среднеквадратичной амплитудой в пять раз выше, чем у смежных 50 трасс может быть подавлен медианной фильтрацией. Кроме этого простого примера, могут применяться другие способы оценки разностного сигнала; должен использоваться метод наиболее подходящий к природе шума. По существу мы просто хотим способ "очистить" С. Данная процедура, как правило, итеративна. Рисунок 5. Сравнение применения методики LIFT для ослабления белого шума в сравнении с традиционными подходами на примере FXDN. Заметим, что FX Decon, популярный метод ослабления белого шума, фактически ухудшает данные. Результаты применения методики LIFT дают более высокое соотношение S N, не страдают от смазывания и гораздо эффективнее воздействуют на зашумленную трассу. Общая методика LIFT - это название последовательности действий, которая производится для оценки и включения разностного сигнала в процесс восстановления данных, как показано на рис. 3. Некоторые из алгоритмов, применяемых в методике LIFT хорошо признаны, например, FX Decon (для данных, загрязненных белым шумом), FK (для линейного шума), моделирование лучей в геофонах (для шумов наземных источников), AVO инверсия (для моделирования полезных волн) или преобразование Радона (для подавления кратных волн). Выбор алгоритма зависит от природы шума. LIFT - это не один модуль: это техника ослабления шума нелинейным адаптивным способом. Ослабление белого шума На рисунке 5 показано сравнение отношения сигнал шум, достигнутого при подавлении белого шума, используя методику LIFT и более традиционный подход FX Decon. Отметим, что FX Decon, популярный метод ослабления белого шума, фактически ухудшает данные. Результаты применения методики LIFT дают более высокое соотношение S N, не страдают от смазывания и гораздо эффективнее воздействуют на зашумленную трассу. Ослабление шума от источника Вместе с ослаблением белого шума методика LIFT применяется к наземным данным для ослабления сложных шумов от источника. Для моделирования шума от колебаний Ключевые слова: технический статья, lift, преобразование радон, применение lift, доля, сравнение, radon, моделировать сигнал, кратное, остаточный, май, break, путь, результат, морской, статья, ослабление шум, включать, энергия, давать, миграция, eage, гораздо, шум, разностный сигнал, волна, артефакт миграция, подавление, сигнал, схема, трасса, преобразование, применение методика, исходный входной, обычный, пространственный, белый шум, профиль, методика lift, оценка, артефакт, сохранять, исходный, миграция суммирование, данный, эффективный, кратное волна, подход, geophysics, рисунок, использоваться, методика, обработка, выходной сигнал, радон, амплитуда, процентный, литература, моделирование, сейсмический, суммирование, подавление кратное, кратный, сложный, входной, большинство, западный канада, подавление шум, дать, алгоритм, сохранение сигнал, шаг, наземный, помеха, применение, гибкий, break май, точка, способ, заметить, отношение, смоделировать, общий, метод, сохранение, смазывание, белый, технический, ослабление, разностный, область, высокий, исходный дать, процентный доля, необходимый, уровень, добавление, хороший, сигнал шум, источник, прибавление, полученный, страдать, допустить, ослабление белый, модель сигнал, входной дать, полезный, подготовка, данный методика, простой, традиционный, модель, показать, fx, процедура, применяться