戈壁地區(qū)可控震源線性干擾波衰減方法探討

何麗萍

（中國(guó)石化石油工程地球物理有限公司江漢分公司，湖北 潛江433100）

南疆戈壁地區(qū)柴窩堡區(qū)塊位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣，是近期有望實(shí)現(xiàn)勘探突破的重點(diǎn)區(qū)塊，開(kāi)發(fā)前景看好。由于包括柴窩堡在內(nèi)的戈壁地區(qū)地表及地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性，給地震勘探帶了一定的困難。在該區(qū)塊的地震勘探過(guò)程中，采集的單炮絕大部分是采用可控震源激發(fā)，但受地表激發(fā)條件的限制和影響，單炮上線性干擾嚴(yán)重，影響了地震剖面淺層成像效果。地震剖面以中弱反射為主、地震所采集的資料信噪比低、波組特征不清、同相軸連續(xù)性差。在對(duì)該區(qū)域的地震資料處理中，要提高地震剖面的成像效果，選擇合適的線性干擾波衰減方法是非常必要的。

1 地震采集資料存在的問(wèn)題

從柴窩堡工區(qū)可控震源單炮地震采集的原始資料（見(jiàn)圖1）分析看，線性干擾嚴(yán)重，干擾波充斥著整個(gè)單炮，幾乎看不到有效波。

分析認(rèn)為，本工區(qū)線性干擾嚴(yán)重、面波發(fā)育，廣泛分布著與激發(fā)和接收條件直接相關(guān)聯(lián)的能量較強(qiáng)的聲波（300 m／s）、高能面波（800m／s～1 200m／s）以及速度范圍較大的線性干擾。單炮能量強(qiáng)，干擾頻帶較寬，有效波能量弱，信噪比低。這些干擾嚴(yán)重影響了地震剖面的質(zhì)量。要改善疊加剖面的成像效果，就必須針對(duì)原始單炮上的線性干擾波進(jìn)行相關(guān)處理。

2 提高地震剖面的成像效果處理方法對(duì)比

針對(duì)柴窩堡工區(qū)可控震源單炮地震采集的原始資料所存在的不足，主要采取從原始單炮資料上對(duì)線性干擾波進(jìn)行相應(yīng)的衰減，再通過(guò)疊加剖面效果對(duì)比驗(yàn)證所采用的衰減線性干擾波的方式是否合適，從而找到最佳的處理方法。

2.1 道組合波衰減法

1）道組合法基本原理

道組合線性干擾波衰減方法采用“Alpha調(diào)整均值組合”算法，該算法從組合窗中央的輸入數(shù)據(jù)中減去計(jì)算的樣點(diǎn)值，通過(guò)使用合適參數(shù)來(lái)衰減所測(cè)量到的相關(guān)線性速度。

2）道組合法處理效果

在原始單炮上量取線性干擾波的速度，進(jìn)行去除線性干擾波前后的單炮對(duì)比分析（見(jiàn)圖1，2），單炮上去除線性干擾波后雙曲線特征明顯，突出了有效波。

圖1 原始單炮

圖2 去除線性干擾單炮

圖3和圖4分別為道組合去除線性干擾波前后疊加剖面的效果，采用道組合方法衰減線性干擾波后，剖面同相軸的連續(xù)性增強(qiáng)，提高了資料信噪比，但在淺層100 ms～200ms處有效反射同相軸的能量有所減弱，處理效果不理想。

圖3 疊后未去除線性干擾疊加剖面

圖4 疊后道組合去除線性干擾疊加剖面

針對(duì)道組合去除線性干擾后局部淺層同相軸變?nèi)醯膯?wèn)題，從單炮上分析認(rèn)為，單炮淺層區(qū)域有效反射波速度與線性干擾波速度相近，故在采用道組合去除線性干擾波處理后導(dǎo)致淺層能量變?nèi)?。改用約束道組合方式針對(duì)單炮進(jìn)行開(kāi)時(shí)窗，在時(shí)窗內(nèi)應(yīng)用道組合方式去除線性干擾波，達(dá)到了保留淺層區(qū)域信息的目的（見(jiàn)圖5，6）。

圖5 未開(kāi)窗口去除線性干擾疊加剖面

圖6 開(kāi)窗口去除線性干擾疊加剖面

對(duì)比圖5、圖6可看出，疊加剖面上中間及左側(cè)橢圓形區(qū)域內(nèi)，開(kāi)時(shí)窗去除線性干擾波后，同相軸連續(xù)，能量增強(qiáng)。而在疊加剖面的右側(cè)的橢圓形區(qū)域內(nèi)，開(kāi)時(shí)窗去除線性干擾波后，疊加剖面同相軸能量變?nèi)?，說(shuō)明這個(gè)區(qū)域的淺層強(qiáng)能量線性干擾波壓制了能量較弱的有效波，通過(guò)加強(qiáng)線性干擾波衰減能量后，在疊加剖面上就突出了有效波，提高了同相軸連續(xù)性。

2.2 面波衰減法

1）面波產(chǎn)生的原因

資料采集施工中采取了20m的小道距，覆蓋次數(shù)提高，采集精度較以往有了很大的提高。但是小道距帶來(lái)嚴(yán)重的面波干擾，面波能量強(qiáng)、衰減慢、頻率低，如果對(duì)強(qiáng)能量面波衰減方式不當(dāng)會(huì)影響剖面的疊加成像效果。

2）面波衰減后的疊加剖面效果

圖7所示為采用道組合去除線性干擾后的疊加剖面，圖中橢圓形區(qū)域內(nèi)通過(guò)開(kāi)時(shí)窗道組合衰減線性干擾波保留了淺層的信息，但是在層間還存在低頻干擾，影響同相軸連續(xù)性。

圖7 采用道組合去除線性干擾后的疊加剖面

為了濾除低頻干擾，采用“開(kāi)時(shí)窗道組合＋面波衰減”的方法去除線性干擾波后，淺層近偏移距區(qū)域的雙曲線更清晰，疊加剖面上同相軸連續(xù)性好，如圖8所示。

圖8 疊加剖面效果對(duì)比

從圖8中對(duì)比分析可看出，采用“道組合＋面波衰減”的方式衰減了線性干擾波后，淺層同相軸的連續(xù)性增強(qiáng)，但中深層疊加剖面頻率變低，產(chǎn)生了“蚯蚓狀”的能量團(tuán)。因此認(rèn)為，中深層采用面波衰減會(huì)影響剖面品質(zhì)，保真度不高，故對(duì)中深層不宜采用面波衰減方式，需采用淺層開(kāi)時(shí)窗面波衰減方式。

2.3 FK濾波衰減法

FK濾波衰減主要是對(duì)頻率波數(shù)域的數(shù)據(jù)應(yīng)用一個(gè)頻率波數(shù)域的濾波器。

圖9為采用FK濾波前（左 ）、后（右）的疊加剖面，對(duì)比顯示，圓形區(qū)域內(nèi)可以看出同一個(gè)方向的線性干擾波去除，但同時(shí)也加強(qiáng)了另一個(gè)方向的干擾波，線性干擾波去除不明顯，分析發(fā)現(xiàn)所研究區(qū)域的資料線性干擾波速度變化范圍大，采用FK濾波衰減需要拾取多個(gè)不同的多邊形窗口，不易拾取準(zhǔn)確，在疊加剖面上也易產(chǎn)生“炕席”現(xiàn)象，研究區(qū)域線性干擾重，采取FK濾波衰減效果不理想。

圖9 FK濾波前（左）、后（右）疊加剖面對(duì)比

3 柴窩堡工區(qū)地震資料處理方法及效果

通過(guò)對(duì)不同處理方法進(jìn)行對(duì)比研究后，最終采用了“開(kāi)時(shí)窗道組合＋面波衰減”的方式對(duì)柴窩堡工區(qū)的地震資料進(jìn)行了處理，處理后的疊加剖面上線性干擾波衰減明顯，同相軸的連續(xù)性明顯增強(qiáng)。與以往處理過(guò)的剖面對(duì)比，采用“開(kāi)時(shí)窗道組合＋面波衰減”的方式處理后的疊加剖面，在同相軸的連續(xù)性和能量上都有所改善和提高（見(jiàn)圖10）。

圖10 疊加剖面對(duì)比

4 結(jié)論

1）柴窩堡工區(qū)地震測(cè)線線性干擾速度變化范圍大，尤其是淺層的干擾。要保證地震剖面的成像效果，就必須使用適當(dāng)?shù)姆椒V除或衰減線性干擾。適宜的方法是“開(kāi)時(shí)窗道組合＋面波衰減”，處理后的疊加剖面同相軸的連續(xù)性和能量都有所改善和提高。

2）該區(qū)近偏移距區(qū)域面波嚴(yán)重，采用常規(guī)的道組合不能很好地衰減線性干擾波，部分淺層區(qū)域可采用開(kāi)時(shí)窗面波衰減的方式來(lái)改善疊加成像效果；中深層不宜采用面波衰減的方式，否則，易產(chǎn)生“蚯蚓狀”能量團(tuán)，頻率降低，保真度不高。

3）該區(qū)域內(nèi)的測(cè)線線性干擾波速度變化范圍大，應(yīng)用FK濾波方式后在該區(qū)域易產(chǎn)生“炕席”現(xiàn)象，因此該區(qū)域不適合采取FK濾波去除線性干擾波的方式。

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