Polynomial Filter and its Application to Seismic Data

Titel in Übersetzung: Polynomfilter und ihre Anwendung auf reflexionsseismische Daten

Claudia Steiner-Luckabauer

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Eines der Hauptprobleme in der Bearbeitung von seismischen Landdaten ist, dass Primärenergie von Reflexionen vom-durch Oberflächenwellen, dem sogenannten "ground roll", der von der Energiequelle generiert wird, überdeckt wird. Es ist eine nicht-triviale Anwendung, die hochfrequenten und relativ schwachen Reflexionen vom "ground roll", der eher tiefere Frequenzen und relativ starke Amplituden enthält, zu separieren, und dabei die Amplituden der Reflexionen unverfälscht zu erhalten. Besonders im Bereich der Reservoir-Geophysik ist die Erhaltung wahrer bzw. wenigstens relativer Amplituden von ausschlaggebender Bedeutung, da sich petrophysikalische Parameter wie die Porosität, Permeabilität, Porendruck oder Sättigung aus den Amplituden ableiten lassen. Bis heute werden die konventionellen Filter wie Bandpassfilter und Frequenz-Wellenzahl (f-k) Filter angewendet, um das Störsignal aus der seismischen Sektion zu entfernen. Dies ist jedoch problematisch, da Techniken, die auf dem Fourier-Ansatz basieren, Gibbs-Energie produzieren . Diese Arbeit stellt das Konzept von diskreten Polynom-Basisfunktionen zum Filtern seismischer Daten vor, in globaler und lokaler Anwendung. Für die Bearbeitung wurden die Gram-Polynome gewählt, da deren Eigenschaften - wie z.B. optimales Rauschverhalten - polynomerhaltende und von Gibbs-Energie freie Filterung gewährleisten. Es wird die Herleitung der Gram-Polynome beschrieben und das Prinzip der Superposition bestätigt. Für diskrete Polynomapproximation wird das Konzept der Savitzky-Golay Glättung auf die Anwendung auf seismische Daten ausgeweitet. Auf einem 2D-3C Datensatz werden wellenlängenselektive Filter getestet und implementiert. Es wird gezeigt, dass der "ground roll" sowohl anhand eines eindimensionalen Filters (Spur für Spur) als auch in der zweidimensionalen Anwendung aus dem Datensatz entfernt werden kann. Für die Anwendung im Zeitbereich wird ein neuer Algorithmus für relative amplitudenerhaltende und von Gibbs-Energie freie Entfernung des "ground rolls" vorgestellt. Zu geringe oder unregelmäßige Abtastung lieferte mit konventionellen Methoden bisher überwiegend nicht zufriedenstellende Resultate. Mit der in dieser Arbeit präsentierten Anwendung ist ein relativ amplitudenerhaltendes und Gibbs-Energie freies Filtern der Daten möglich, auch für unzureichend oder unregelmäßig abgetastete Daten. Die Anwendung der Savitzky-Golay Glättung im zweidimensionalen Bereich stellt diese Technik für die Erkennung und das Entfernen von Wellenformen im zeitlichen und räumlichen Bereich vor. Das Prinzip der diskreten Polynomglättung wurde ebenfalls anhand des Entfernens von hochfrequentem Rauschen angewendet. Dies zeigt, dass diese Methode auch in anderen Bereichen als dem Entfernen des "ground rolls" Anwendung finden kann.
Titel in ÜbersetzungPolynomfilter und ihre Anwendung auf reflexionsseismische Daten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • O'Leary, Paul, Beurteiler B (intern)
  • Millahn, Karl, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2011

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Seismik
  • Ground Roll
  • Polynom Filter
  • Gibbs Energie
  • Reservoir Charakterisierung
  • amplitudenerhaltend

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