復(fù)雜區(qū)地震保真提高信噪比技術(shù)研究

于洪雪

摘 要：由于地表?xiàng)l件異常復(fù)雜導(dǎo)致復(fù)雜區(qū)地震資料信噪比降低，嚴(yán)重影響地震資料成像品質(zhì)。本研究提出了針對(duì)復(fù)雜區(qū)地震資料保真提高信噪比技術(shù)的研究思路并在該思路指導(dǎo)下對(duì)六分法去噪、多次波壓制等一系列提高信噪比技術(shù)展開(kāi)研究。該技術(shù)應(yīng)用于西北復(fù)雜地區(qū)實(shí)際地震資料處理，有效的提高了資料的信噪比，改善了成像品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：信噪比;干擾波;六分法;多次波

1 前言

研究區(qū)位于毛烏素沙漠和黃土山地交界區(qū)，北部為沙漠草原區(qū)，南部為黃土山地區(qū)，地勢(shì)平緩，西南低東北高，海拔1170-1260m。主要障礙物有煤礦區(qū)、大型農(nóng)田噴灌區(qū)、種苗基地等，村莊較多，分布范圍廣。

從原始單炮和初疊加剖面上觀察分析，研究區(qū)普遍存在面波、環(huán)境噪音、線性斜干擾等噪音類(lèi)型。干擾波的存在，使得有效信號(hào)被淹沒(méi)在強(qiáng)大的干擾背景之下，極大地影響著原始資料的信噪比。針對(duì)研究區(qū)干擾波做速度和頻譜分析可知，面波頻率主要集中在4-11Hz之間，速度1600-1800m/s。傾斜干擾分為低速和高速兩種，其中低速傾斜干擾速度在400-650m/s之間，而高速傾斜干擾速度在4400m/s左右。從剖面來(lái)看，2.1s以下多次波比較發(fā)育。剖面不同位置的速度譜和道集上也顯示存在多次干擾，多次波速度為3400-4200m/s。

2 主要技術(shù)研究

2.1 保幅性評(píng)價(jià)方法

通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試，利用處理前后AVO屬性對(duì)比分析方法，檢測(cè)去噪方法保幅性;根據(jù)Shuey公式RPP= P+Gsin2θ對(duì)處理前后P屬性或者G屬性做交匯，如果處理前后P屬性和G屬性相對(duì)關(guān)系沒(méi)發(fā)生改變，認(rèn)為AVO特征沒(méi)改變，處理相對(duì)保幅。通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試，采用AVO梯度和斜率屬性交會(huì)等方法，檢測(cè)去噪方法保幅適用性，十字交叉域自適應(yīng)面波衰減、聚束濾波、高精度Radon變換以及分頻多域異常振幅衰減等幾種方法的保幅性較好。

2.2 六分法去噪

研究采用六分法去噪的思路，六分法去噪：分類(lèi)、分時(shí)、分頻、分域、分步、分區(qū)壓制干擾，發(fā)揮寬方位數(shù)據(jù)空間連續(xù)性好的優(yōu)勢(shì)，利用多套處理系統(tǒng)的保幅保真性好的模塊進(jìn)行多域保幅去噪，去噪貫穿整個(gè)處理過(guò)程。由于寬方位數(shù)據(jù)空間連續(xù)性好，噪音分布在三維空間更有規(guī)律，因此采用三維空間域去噪，更有利于噪音的識(shí)別與壓制。十字交叉域去面波后的疊加剖面同向軸連續(xù)性增強(qiáng)，信噪比得到了提高。

根據(jù)對(duì)該區(qū)干擾波的分析，原始資料噪音類(lèi)型主要有：面波、線性干擾、異常振幅和多次波等。利用三套處理系統(tǒng)的特色模塊，在多個(gè)域進(jìn)行噪音壓制，形成了本次研究去噪方案（見(jiàn)表1）。針對(duì)低頻面波干擾，根據(jù)面波特征，采用十字交叉域自適應(yīng)面波壓制的方法壓制和削弱面波對(duì)地震資料品質(zhì)的影響。根據(jù)面波和反射波在頻率分布特征、空間分布范圍、能量等方面的差異，通過(guò)不同速度試驗(yàn)進(jìn)行壓制。針對(duì)異常振幅干擾，其主要特征是高頻、高能。采用分頻異常振幅壓制模塊進(jìn)行壓制。此模塊根據(jù)“多道統(tǒng)計(jì)，單道壓制”的思想，在不同的頻帶范圍內(nèi)自動(dòng)識(shí)別地震記錄中存在的強(qiáng)能量干擾，確定噪音出現(xiàn)的空間位置，根據(jù)定義的門(mén)檻值，以空變的方式予以壓制，從而提高原始資料的信噪比。

通過(guò)多輪多域去噪前后效果對(duì)比，可以看出干擾波逐步得到有效壓制，且未損傷有效信號(hào)，資料的信噪比得到提高。

2.3 多次波識(shí)別和壓制

研究區(qū)多次波發(fā)育類(lèi)型多，對(duì)目標(biāo)區(qū)精細(xì)成像和砂體識(shí)別造成影響，通過(guò)對(duì)OMEGA、CGG、GEOEAST三套處理軟件多種多次波壓制技術(shù)進(jìn)行深入的研究，形成了一套技術(shù)針對(duì)性強(qiáng)、多域組合、多次迭代、循序漸進(jìn)的多次波識(shí)別和壓制流程。針對(duì)多次波，根據(jù)多次波類(lèi)型不同，分別采用不同的多次波識(shí)別方法。

采用逼近法多輪高精度拉冬變換技術(shù)，首先壓制動(dòng)校時(shí)差較大的多次波，然后再壓制動(dòng)校時(shí)差較小的多次波，逐步壓制復(fù)雜多次波干擾。經(jīng)過(guò)幾輪壓制，多次波得到明顯的去除，但在道集和疊加剖面上仍可見(jiàn)部分殘余多次。

針對(duì)殘余多次，采用τ-p域預(yù)測(cè)反褶積去多次技術(shù)。已知反射波在t-x域的時(shí)距曲線滿足雙曲線特征，而在τ-p域中滿足橢圓方程;多次波在t-x域只有近道成周期性，而在τ-p域所有偏移距成周期。因此預(yù)測(cè)反褶積對(duì)更容易疊加成軸的小偏移距上層間多次波有較好的壓制效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次研究，取得了一些關(guān)于復(fù)雜區(qū)保幅保真提高信噪比處理的認(rèn)識(shí)。利用疊前時(shí)間偏移道集的AVO屬性信息，從主流處理系統(tǒng)選擇方法原理上比較保幅的去噪模塊開(kāi)展研究;通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試，采用AVO屬性交會(huì)等方法，檢測(cè)去噪方法保幅的適用性;采用“六分法”循序漸進(jìn)，逐步壓制各類(lèi)噪音。本研究在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。