LIFT技術(shù)在地震資料處理中的應(yīng)用

劉含陽 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

王 征，麻志國 （中海油服股份有限公司物探事業(yè)部，天津 塘沽300450）

譚 晶 （中國石油技術(shù)開發(fā)公司，北京100120）

東海陸架盆地南部地震采集基本都以1990年前二維地震采集老測線為主，其排列長度短 （電纜長度2400m）、中深層信噪比低、多次波發(fā)育、地震剖面的基底反射不清、部分多次波與反射波間剩余時差較小。針對上述問題，若使用常規(guī)多次波衰減技術(shù)，則在不損傷有效信號的同時衰減足夠的多次波會存在較大困難度。為此，筆者對LIFT技術(shù)在地震資料處理中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 LIFT技術(shù)簡介

智能引導(dǎo)濾波技術(shù) （Leading Intelligence Filter Technology，LIFT）是一種新的噪音衰減技術(shù)，其核心是在信噪分離的基礎(chǔ)上衰減噪音，即在最大程度地保留有效信號的前提下衰減各種噪音。首先對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效信號數(shù)據(jù)和噪音數(shù)據(jù)的分離 （即信噪分離），從而得到信號模型數(shù)據(jù)和噪音數(shù)據(jù)，其中信號模型數(shù)據(jù)包含大部分有效信號和極少噪音，而噪音數(shù)據(jù)則包含大部分噪音和極少量有效信號。為了達(dá)到最大程度保留有效信號的目的，對第一次信噪分離的噪音數(shù)據(jù)再次進(jìn)行信噪分離，提取出非常微弱的有效信號，將非常微弱的有效信號與第一次信噪分離的信號模型進(jìn)行重構(gòu)，得到輸出數(shù)據(jù)。

2 使用LIFT技術(shù)衰減近道多次波

多次波衰減技術(shù)是地震資料常規(guī)處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于多次波與反射波的速度差異衰減多次波技術(shù)，要求多次波與反射波間必須有明顯的剩余時差。用反射波速度對道集進(jìn)行動校正 （Normal moveout，NMO），這樣反射波被拉平而多次波校正不足[2]。在近偏移距道上的多次波 （簡稱近道多次波）與反射波之間的時差差別小到可以忽略，這樣阻礙了基于速度差異方法的應(yīng)用。解決該問題的方法是疊前對共中心點CMP（Common midpoint）道集進(jìn)行內(nèi)切除，這樣會遇到以下問題：①如果與目的層同相軸有關(guān)的遠(yuǎn)偏移距數(shù)據(jù)資料在外切除的時候丟失，則會造成后續(xù)處理和反演失敗。②近道數(shù)據(jù)丟失，破壞了道集的完整性，影響地震資料分辨率，不利于振幅隨偏移距變化 （Amplitude versus offset，AVO）分析等后續(xù)處理。針對上述問題，可以利用LIFT技術(shù)進(jìn)行解決。其基本原理是使用基于局部時窗的AVO技術(shù)，利用反射波速度NMO校正后的CMP道集的遠(yuǎn)偏移距數(shù)據(jù)模擬出近偏移距數(shù)據(jù)的模型道集，與遠(yuǎn)道數(shù)據(jù)重構(gòu)得到CMP道集，從而達(dá)到衰減近道多次波的目的。這種方法靈活、快速有效，是一種多域濾波工具，具有較強(qiáng)的保幅性[3]，即模擬的近道數(shù)據(jù)具有完整的波動力學(xué)特征，在有效衰減了近道多次波的同時盡可能地保留了反射波。

3 使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波

利用反射波速度對道集進(jìn)行NMO校正時，所使用反射波速度存在一定誤差，因而需要給定時窗，例如拉東變換多次波衰減技術(shù)里設(shè)置通放帶和壓制帶需要適當(dāng)放大，以避免損傷反射波。少部分多次波和反射波速度差異不大，因而在速度差異技術(shù)衰減多次波后殘留有剩余多次波，而對最終成像造成剩余多次波同相軸構(gòu)造假象的影響。為避免剩余多次波構(gòu)造假象現(xiàn)象的產(chǎn)生，在進(jìn)行常規(guī)多次波衰減處理時使用偏小時窗，這樣會在衰減多次波的同時損傷反射波，導(dǎo)致不能保存原始記錄中反射波的原貌。針對上述問題，可以利用LIFT技術(shù)進(jìn)行解決。其基本原理是在進(jìn)行適度多次波衰減后的CMP道集A上，使用基于局部時窗的AVO技術(shù)，利用反射波速度進(jìn)行NMO校正的CMP道集模擬反射波模型道集B，并從CMP道集中將其減去，將剩余多次波模型C（含有高百分比的多次波和低百分比的反射波）分離出來，在剩余多次波模型上進(jìn)行較強(qiáng)烈的多次波衰減，提取非常微弱的反射波信號C-與AVO模擬的反射波模型道集B重構(gòu)，從而得到衰減剩余多次波后的道集A-（見圖1）。

圖1 使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波流程圖

圖2 在CMP道集上使用LIFT技術(shù)衰減近道多次波

4 實例分析

選取東海陸架盆地南部二維某側(cè)線中某個CMP道集，使用LIFT技術(shù)衰減近道多次波 （見圖2）。圖3所示為該CMP道集2050～2150ms時間段的局部放大。從圖3可以看出，圖3（a）和圖3（c）中箭頭標(biāo)示的近道多次波被衰減，而圖3（a）和圖3（b）中方框標(biāo)志的近道反射波信號得到加強(qiáng)，因而使用LIFT技術(shù)成功衰減了近道多次波。與近道內(nèi)切除技術(shù)相比，使用LIFT技術(shù)可最大程度地保留有效信號，且保持了道集的完整性，從而有利于后續(xù)處理。

圖3 在CMP道集上使用LIFT技術(shù)衰減近道多次波局部放大圖

在東海陸架盆地南部二維某側(cè)線上，使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波。圖4所示為使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波前后某CMP道集和速度譜對比。從圖4可知，使用LIFT技術(shù)前道集上可見校正不足的多次波，速度譜上可見有效信號能量團(tuán)左側(cè)還殘留大量剩余多次波能量團(tuán)；使用LIFT技術(shù)后道集上多次波衰減較徹底，速度譜上有效信號能量團(tuán)左側(cè)基本無剩余多次波能量團(tuán)。

圖4 使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波前后CMP道集和速度譜對比

圖5所示為使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波前后偏移剖面對比。從圖5可知，使用LIFT技術(shù)前偏移剖面中殘留大量多次波，造成剩余多次波構(gòu)造假象，不利于構(gòu)造解釋；使用LIFT技術(shù)后偏移剖面中多次波衰減較徹底，基底反射波能量得到加強(qiáng)，有利于構(gòu)造解釋。

圖5 使用LIFT技術(shù)衰減剩余多次波前后偏移剖面對比

[1]李來林，魏大力.LIFT去噪方法在地震資料處理中的應(yīng)用 [J].石油物探，2007，46（2）：193-195.

[2]伊爾馬茲.地震資料分析-地震資料處理、反演和解釋 [M].劉懷山，王克斌，童思友，等譯.北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[3]李添才，李烈，陳瑜，等.利用LIFT技術(shù)衰減海上近道多次波 [J].勘探地球物理進(jìn)展，2010，33（2）：107-111.