黃土塬區(qū)地震數(shù)據(jù)去噪技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要：通過對該類地區(qū)地震數(shù)據(jù)的分析研究發(fā)現(xiàn)該類區(qū)域原始數(shù)據(jù)主要近炮點異常能量、多次折射干擾、線性干擾等噪音。如何基于這些噪音的發(fā)育規(guī)律找到針對性技術(shù)方法實現(xiàn)有效壓制對于提高地震數(shù)據(jù)信噪比至關(guān)重要。針對近炮點異常能量，通過劃分近炮點區(qū)域，在時間序列開展不同比例衰減，可以實現(xiàn)近炮點異常能量的有效壓制，提高地震數(shù)據(jù)信噪比。針對線性相干噪音，通過計算線性噪音的線性速度，采用曲波變換的方法，可以實現(xiàn)該類噪音的有效去除，進一步提高地震數(shù)據(jù)信噪比的同時具有較好的保真性。

關(guān)鍵詞：黃土塬;噪音衰減;近炮點異常能量;線性噪音;信噪比

1.概況

黃土塬地區(qū)近地表厚度大，速度低，對地震信號傳播中的吸收衰減非常嚴重，尤其是高頻成分的吸收更加嚴重，同時巨厚的黃土層嚴重影響震源激發(fā)強度，導(dǎo)致野外采集的地震數(shù)據(jù)信噪比很低，從大部分采集后的原始數(shù)據(jù)中基本很難發(fā)現(xiàn)有效反射，主要發(fā)育面波、多次折射干擾、線性干擾等噪音，因此如何有效壓制噪音信號，突出有效反射，提高地震數(shù)據(jù)的信噪比是黃土塬地區(qū)地震資料處理的重要環(huán)節(jié)。

2.噪音衰減處理技術(shù)方法研究

根據(jù)噪聲出現(xiàn)的規(guī)律，噪聲可以分為規(guī)則噪聲和無規(guī)則噪聲兩大類。各種噪聲產(chǎn)生的原因和噪聲的種類都具有非常復(fù)雜和多樣化的特點，因此在壓制噪聲時必須客觀地分析地震數(shù)據(jù)中的各種噪聲，認識噪聲出現(xiàn)的規(guī)律和特征，根據(jù)有效反射波與噪聲的差異，采取合理有效的手段壓制噪聲。

2.1主要研究思路

通過對該黃土塬地區(qū)原始地震資料干擾波分析，發(fā)現(xiàn)此類地區(qū)主要發(fā)育近炮檢距異常振幅、面波、線性干擾、折射干擾等多種噪音。按照噪音發(fā)育特點，采用先強后弱，先規(guī)則后隨機的原則，通過不同去噪方法的測試對比逐步實現(xiàn)發(fā)育的噪音的有效壓制。同時在去噪過程中從單炮、剖面、噪聲、頻譜、AVO特征對比等進行質(zhì)控，保護低頻，做到保真。

2.2近炮點強能量壓制

在針對該類噪音壓制時，首先要明確近炮點異常能量的發(fā)育規(guī)律，通過黃土塬地區(qū)單炮分析發(fā)現(xiàn)，該類噪音基本是全區(qū)發(fā)育，但是主要集中在近炮檢距范圍內(nèi)，主要原因是由于巨厚黃土層的存在，導(dǎo)致地震信號在傳播過程中能量衰減有一個臨界范圍，此類噪音嚴重制約后期的能量補償及有效信息的提取。

通過對實際地震數(shù)據(jù)的處理試驗，形成了壓制近炮點異常能量的技術(shù)方法：

根據(jù)發(fā)育范圍分三角區(qū)、方形區(qū)進行區(qū)域劃分;

通過頻率掃描在不同頻率范圍進行分頻異常能量壓制;

在時間序列上進行門檻值時變控制，實現(xiàn)該類噪音的分區(qū)、分頻、分時針對性壓制。

通過上述方法可以實現(xiàn)黃土塬地區(qū)近炮點異常能量的有效壓制，圖1是典型黃土塬地區(qū)近炮點強能量壓制前后的單炮及去除的噪音，從圖中可以看出，通過分區(qū)、分頻、分時的針對性壓制，有效去除了近炮點強能量，從頻譜分析中也可看出，強能量的有效壓制提高了有效信號的主頻，同時一定程度上提高了有效信號的信噪比。

2.3 曲波變換線性干擾壓制除

通過對黃土塬地區(qū)原始地震數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，在該類地區(qū)廣泛發(fā)育的另一類噪音是以折射干擾為代表的線性干擾。該類噪音是由于黃土塬地區(qū)高速頂上下速度差異明顯，存在明顯的反射界面，在地震數(shù)據(jù)高覆蓋次數(shù)采集的現(xiàn)狀下，野外采集到的地震數(shù)據(jù)多次折射等線性干擾信號異常發(fā)育，嚴重制約有效反射的疊加成像。

曲波變換技術(shù)是將地震數(shù)據(jù)從時間域變換的頻率波數(shù)域，然后通過在頻率波數(shù)域更加細致的劃分頻率波數(shù)范圍，找到線性相干噪音主要分布的頻率波數(shù)范圍進行針對性壓制，然后將壓制后的頻率波數(shù)域數(shù)據(jù)進行反變換到時間域，實現(xiàn)線性干擾的有效去除，這樣可以減少假頻現(xiàn)象，處理過程具有更好的保真性。

通過黃土塬地區(qū)實際數(shù)據(jù)的處理效果中可以發(fā)現(xiàn)通過曲波變換技術(shù)方法的應(yīng)用，可有效去除線性干擾，同時能夠很好的保持處理前后數(shù)據(jù)的頻率特征，在具體較好保真性的前提下能夠提高有效信號信噪比。

3.結(jié)論和建議

（1）黃土塬地區(qū)近地表厚度大，速度低，主要發(fā)育近炮點異常振幅、多次折射為代表的線性相干噪音，原始數(shù)據(jù)信噪比較低，應(yīng)用針對性技術(shù)方法實現(xiàn)這兩類噪音的有效壓制可以大幅提高有效信息信噪比。

（2）針對近炮點異常能量，通過劃分近炮點區(qū)域，在時間序列開展不同比例衰減，可以實現(xiàn)近炮點異常能量的有效壓制，提高地震數(shù)據(jù)信噪比，為后續(xù)橫向振幅補償?shù)於〝?shù)據(jù)基礎(chǔ)。。

（3）針對線性相干噪音，通過計算線性噪音的線性發(fā)育速度，采用曲波變換的方法，通過頻率波數(shù)域的正反變換，可以實現(xiàn)該類噪音的有效去除，進一步提高地震數(shù)據(jù)信噪比的同時具有較好的保真性。

參考文獻：

[1] 曾友良等.Radon變換場分離技術(shù)研究[D].青島：中國石油大學(xué)（華東），2007，1-83.

[2] 張軍華，呂寧，田連玉，等.地震資料去噪方法、技術(shù)綜合評述[J].地球物理學(xué)進展，2005，20（4）：1083～1091.

[3] 吳長江.三維錐形濾波器壓制面波的應(yīng)用效果分析[J].工程地球物理學(xué)報，2010，7（1）：15～18.

作者簡介：

袁安龍，男，1987年9月出生山東省諸城市，漢族，工程師，2014年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（北京）地球探測與信息技術(shù)，現(xiàn)于遼河油田從事地震資料處理工作。