地震資料疊前保幅去噪技術研究

摘要：隨著復雜巖性與頁巖油等精細勘探目標的出現(xiàn)，對地震資料保幅保真性也提出了更高需求。在應用疊前去噪技術時，既要謹慎合理地選擇去噪方法，提高疊前資料信噪比，又要監(jiān)控去噪前后振幅的相對保持關系，達到振幅相對保真的目的。本文以頁巖油目標區(qū)資料為例，提出了精細保幅去噪的思路，開發(fā)了多層位引導去噪、多域迭代去噪以及空間插值優(yōu)化去噪等技術，將研究取得的認識和成果應用于實際生產(chǎn)中，取得了較好的去噪效果，在保真保幅基礎上逐步提高疊前數(shù)據(jù)信噪比，為薄儲層精細刻畫奠定基礎。

關鍵詞：保幅保真;分域去噪;面波衰減;隨機噪聲

1 概況

地震資料“高信噪比、高分辨率、高保真度”三高要求中，信噪比是基礎，提高信噪比是地震數(shù)據(jù)處理的首要任務。為了提高信噪比，人們根據(jù)信號與噪聲的各種特征差異，設計了許多去除噪聲、提高信噪比的方法。隨著復雜巖性與頁巖油等精細勘探目標的出現(xiàn)，對地震資料保幅保真性也提出了更高需求。在應用疊前去噪技術時，既要謹慎合理地選擇去噪方法，提高疊前資料信噪比，又要監(jiān)控去噪前后振幅的相對保持關系，達到振幅相對保真的目的。

受野外采集激發(fā)、接收方式的影響，可控震源單點采集抗噪能力較差;另一方面研究區(qū)大量障礙物存在，導致原始地震資料信噪比較低，頁巖油地層反射信息無法識別，初始疊加目的層信噪比整體低于0.5。本次研究以技術和流程“雙重迭代”為基礎，在多層位控制參數(shù)細化、降低野外不規(guī)則采集影響等三方面進行應用創(chuàng)新，通過多輪多域去噪，在保真保幅基礎上逐步提高疊前數(shù)據(jù)信噪比，為薄儲層精細刻畫奠定了基礎。

2 疊前保幅去噪技術研究

結合資料特點，在保真提高信噪比過程中主要遵循以下三方面原則。一是在整個去噪過程中遵循雙重迭代，一方面按照原理對技術流程進行優(yōu)化迭代，前期極值去噪和分頻噪音衰減是為后期規(guī)則噪聲去除做好準備;另一方面將去噪與振幅補償?shù)M行，這樣既能獲得更準確的振幅補償因子，去噪效果也更好。二是在整個去噪過程中遵循“六分法”，通過在炮域、檢波點域、十字交叉域、共中心點域域等多種數(shù)據(jù)域開展多輪次的噪音去除，達到更好去噪效果。三是在去噪過程中，根據(jù)噪音類型及數(shù)據(jù)特征，對去噪技術和參數(shù)進行優(yōu)選，整體規(guī)律是：規(guī)則噪音以模擬減去法為主，而非規(guī)則噪音則采用統(tǒng)計壓制法進行噪音衰減。

2.1多層位引導去噪技術

噪音在不同頻段、不同時段、不同偏移距的分布是不一樣的，以往采用統(tǒng)一參數(shù)開展噪音衰減時非常容易造成有效信號損失或噪音殘留，因此本次研究通過引入多個層位數(shù)據(jù)庫進行引導，通過分時、分窗等手段加強控制，對去噪?yún)?shù)進行細化試驗，從而在實現(xiàn)噪音衰減同時加強有效信號的保護。

2.2多域迭代去噪技術

強能量隨機噪音在炮域、檢波點域、共中心點域或偏移距域等不同數(shù)據(jù)域內(nèi)分布特征不同，通過統(tǒng)計法可以實現(xiàn)強能噪音的逐步壓制，達到最好去噪效果。當采集規(guī)則時，可以通過在對噪音進行精細模擬基礎上開展自適應衰減來去除規(guī)則噪音;但是，當野外采集受障礙物影響時，會造成排列扭曲或炮點位移，影響噪音模擬精度，進而影響去噪效果。以諧波或外源干擾噪音為例，通過相干法噪音減去技術主要是根據(jù)信號在十字交叉道集內(nèi)在炮線方向和檢波線方向都具有相干性，而諧波干擾或外源噪音僅在檢波線方向具有相干性，在炮線方向不同炮點間不具有相干性的特征。當采集不規(guī)則時，炮點分布非常不規(guī)則，因此在十字交叉道集內(nèi)，諧波干擾殘留非常嚴重，結合去噪原理，通過對數(shù)據(jù)進行重新排列組合，抽取了具有不同類型、相同特征的擬十字交叉道集進行二次去噪，效果有了非常明顯的提高。

2.3空間插值優(yōu)化去噪技術

受野外障礙物存在的影響，采集不規(guī)則會造成十字交叉道集炮點缺失或檢波線扭動，因此對線性噪音進行FK域擬合和衰減時會影響效果。通過十字交叉道集插值，對缺失排列進行填充，這樣噪音分布則更加規(guī)律，在此基礎上進行去噪能取得更好效果。

針對低頻面波干擾，使用十字交叉域自適應面波衰減技術在十字交叉排列上壓制。該方法適合于全方位高密度資料的面波去除。隨著橫縱比增加，對同一條接收線，每條炮線上的炮點增多，在十字交叉域里面波能夠表現(xiàn)為完整的錐體，另一方面，面元減小，空間采樣密度增大，此時不易產(chǎn)生假頻，因此該方法更適合于全方位高密度數(shù)據(jù)的面波去除。這種三維去噪方式相比二維去噪精度更高。

針對異常振幅干擾、諧波干擾和高頻干擾，采用分頻異常振幅衰減技術進行衰減，根據(jù)“多道識別，單道去噪”的思想，在不同的頻帶內(nèi)自動識別地震記錄中存在的強能量干擾，確定出噪音出現(xiàn)的空間位置，根據(jù)用戶定義的門檻值，空變的方式予以壓制，從而提高原始資料的信噪比。

結合頁巖油勘探需求，在整個去噪過程中，并不追求去噪的徹底性，而是把重心放在去噪的保幅保真性。按照去噪流程，在不同去噪步驟、不同方法迭代去噪前后分別利用殘差法對去噪過程進行質(zhì)量控制。在噪音去除的同時，達到保護有效信號的目的。

3 技術應用效果

將研究取得的認識和成果推廣應用在大民屯頁巖油地層高分辨率成像處理等生產(chǎn)項目中，有效壓制了各種噪音干擾，提高了地震資料信噪比。疊前去噪后沙四段內(nèi)部頁巖油地層有效反射能夠清晰識別，信噪比提高明顯，為后續(xù)薄儲層精細刻畫奠定了良好的基礎。

4.結論和建議

本次研究針對復雜巖性與頁巖油等精細勘探目標的需求，以保幅提高地震資料信噪比為目標，充分挖掘保真疊前去噪技術和資料潛力，以技術和流程“雙重迭代”為基礎，在多層位控制參數(shù)細化、降低野外不規(guī)則采集影響等三方面進行應用創(chuàng)新，通過多輪多域去噪，在保真保幅基礎上逐步提高疊前數(shù)據(jù)信噪比，為薄儲層精細刻畫奠定了基礎。

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作者簡介：

于洪雪，女，1986年12月出生于遼寧省東港市，漢族，工程師，2009年畢業(yè)于長江大學資源勘查工程專業(yè)，現(xiàn)于遼河油田從事地震資料處理工作。