提高三維地震數(shù)據(jù)處理信噪比方法的研究

劉慧楠

摘要：地震數(shù)據(jù)處理解釋是地震勘探的主要組成部分，是石油天然氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈中對油田勘探開發(fā)效益影響最大、技術(shù)含量最高的一環(huán)。地震自戀撩原始記錄中存在大量噪聲干擾，使得有效反射波的能量會被強(qiáng)能量干擾，記錄的信噪比較低，疊前去噪是提高地震資料精度的最關(guān)鍵一步，本文對Geoeast地震處理模塊去噪過程的原理、算法、技術(shù)關(guān)鍵做了詳細(xì)介紹，并進(jìn)行三維地震數(shù)據(jù)的去噪過程進(jìn)行實(shí)例分析。

關(guān)鍵詞：地震數(shù)據(jù)處理;疊前去噪;信噪比;

0前言

Geoeast系統(tǒng)是統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，統(tǒng)一顯示平臺、統(tǒng)一開發(fā)平臺、可動態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)組裝的地震數(shù)據(jù)處理與解釋協(xié)同工作的一體化軟件系統(tǒng)[1]。本文講述了一種使用該系統(tǒng)處理模塊來提高三維地震資料信噪比的方法。

1初始數(shù)據(jù)分析與預(yù)處理

1.1初始數(shù)據(jù)分析

建立三維工區(qū)，觀察各單炮初始數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)記錄上存在著很多干擾信息，且各單炮能量差距較大，為保證地震資料信噪比和分辨率較高，要針對以上問題在后續(xù)工作中對這些方面進(jìn)行處理。

通過分析原始數(shù)據(jù)得到地震數(shù)據(jù)的采集參數(shù)，。初始數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率掃描分析，可以看出有效波頻帶范圍在20-80Hz之間，面波頻帶范圍在5-15Hz之間，數(shù)據(jù)的有效波主頻在30Hz左右。對單炮進(jìn)行視速度的拾取，面波視速度在200-500m/s左右，線性干擾視速度大約為300m/s-2300m/s。

1.2初始數(shù)據(jù)處理

交互觀測系統(tǒng)定義，以野外檔號和記錄道號為索引，賦予每一個地震道正確的炮點(diǎn)坐標(biāo)、檢波點(diǎn)坐標(biāo)，以及由此計算的中心點(diǎn)坐標(biāo)和面元序號。具體操作分為數(shù)據(jù)輸入、網(wǎng)格化、計算CMP面和輸出四部分

2 面波壓制

疊前去噪是地震資料處理過程中提高資料信噪比的有效手段。GeoEast系統(tǒng)具有完備的疊前多域分頻去噪技術(shù)[2]，疊前去噪要遵循能量優(yōu)先的原則，利用多種去噪方法、逐級去噪，在保護(hù)有效信號的同時逐步提高信噪比。

面波，是地震波中一種特殊類型的波，它只存在于界面附近，一般具有頻率低、速度低的特點(diǎn)，面波衰減模塊利用時頻分析的方法，確定面波范圍的視速度、反射波主頻和面波主頻。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，檢測出面波在時間和空間上的分布范圍。

1.參數(shù)選擇測試

為加強(qiáng)面波去除的有效性，達(dá)到實(shí)現(xiàn)面波壓制效果最大化，本次研究選擇了四個參數(shù)卡進(jìn)行對比，參數(shù)卡參數(shù)如下：

2.去噪效果分析

對四組參數(shù)卡進(jìn)行去噪效果對比，參數(shù)卡3的去面波效果最好，選用參數(shù)卡3進(jìn)行整體數(shù)據(jù)去面波處理，處理效果前后對比，可以看出10Hz以下的面波噪聲得到了很好的壓制。

3 線性相干噪音干擾壓制

通過原始數(shù)據(jù)的觀察可以看到存在少量的線性噪音，CohNoiRem3D模塊采用局域FK法壓制相干噪聲，通過逐點(diǎn)識別的方法，適應(yīng)了規(guī)則聲視速度的變化，因此可以對地震數(shù)據(jù)上規(guī)則噪聲進(jìn)行有效壓制。

1.參數(shù)選擇測試

根據(jù)拾速度結(jié)果，原始數(shù)據(jù)中線性干擾視速度大約為500m/s-2300m/s。線性干擾頻帶范圍10-20Hz。

2.去噪效果分析

對四組參數(shù)卡進(jìn)行去噪效果對比，選用效果較好的中參數(shù)進(jìn)行去線性干擾處理，數(shù)據(jù)體中的線性干擾得到了較好的壓制，

4 異常振幅衰減

采用WildAmpAtten模塊進(jìn)行壓制，此模塊采用“多道識別、單道去噪、分頻壓制”的思想，在不同的頻帶內(nèi)自動識別地震記錄中存在的強(qiáng)能量干擾，確定出噪音出現(xiàn)的空間位置，根據(jù)用戶定義的門檻值和衰減系數(shù)，采用時變、空變的方式予以壓制。計算使用的識別參量為數(shù)據(jù)包絡(luò)的橫向加權(quán)中值，這種分頻處理方法可以提高去噪的保真程度。

WildAmpAtten模塊，輸入?yún)?shù)為切除表，識別噪音所用的道數(shù)為60道，時間門檻值和分頻處理的頻帶參數(shù)選擇，分頻參數(shù)在選擇時應(yīng)使分頻帶內(nèi)的信號與噪聲在能量分布上有所差異，且各頻帶應(yīng)有所重疊。

輸入數(shù)據(jù)：輸入疊前炮集、道集地震數(shù)據(jù)或疊后數(shù)據(jù)，三維處理輸入數(shù)據(jù)關(guān)鍵字排序?yàn)镾ource、Trace，旗標(biāo)為Source。三維處理關(guān)鍵字排序?yàn)镾ource、Receiver line、Trace，旗標(biāo)為Receiver line。疊后數(shù)據(jù)三維處理關(guān)鍵字排序?yàn)镃MP Line、CMP，旗標(biāo)：CMP Line。

輸出數(shù)據(jù)：輸出異常振幅衰減后的地震數(shù)據(jù)和衰減的噪音。經(jīng)過WildAmpAtten模塊處理前后的單炮記錄和輸出的噪聲，可以看出異常振幅得到了一定的壓制。

在進(jìn)行全部噪聲去除作業(yè)后，對單炮記錄進(jìn)行疊加，得到去噪前后的部分疊加剖面，可看出噪聲得到了很好的壓制，疊加剖面的信噪比有明顯提高。

5總結(jié)與認(rèn)識

通過對比可以看出處理之后的剖面噪聲壓制的較好，同相軸連續(xù)且清晰，斷層，傾斜地層剖面可見，信噪比得到了提高，所以本次處理采取的流程具有合理性和有效性。

本次研究首先對各種噪聲的頻譜和速度進(jìn)行了分析，分別給出了合適的范圍，其次在相應(yīng)范圍內(nèi)設(shè)置參數(shù)卡，調(diào)試去噪結(jié)果，優(yōu)選方案，應(yīng)用于作業(yè)中，對噪聲進(jìn)行了較好的壓制，最終得到比較清晰的地震疊加剖面。

參考文獻(xiàn)

[1]詹毅，趙波，劉建紅，李合群.GeoEast V3.0地震數(shù)據(jù)處理解釋一體化軟件系統(tǒng)[J].石油科技論壇，2017，36（S1）：4-7+23+189.

[2]臧勝濤，蘇勤，王建華，徐興榮，趙玉合，肖明圖.山地復(fù)雜構(gòu)造帶地震資料處理方法[J].石油地球物理勘探，2018，53（S1）：62-68+9.