TDNFK去噪在煤田地震數據處理中的應用

陳 冕 楊彩曉 萬光南

（1 1..河南省煤田地質局物探測量隊，河南 鄭州 45000950009；2 2..河南省煤炭地質勘察研究總院，河南 鄭州 45005450054）

TDNFK是CGG公司服務于油田的Geocluster地震勘探資料處理系統中衰減面波的模塊。其原理是將疊前單炮抽十字交叉排列后，面波在三維空間內呈現椎體狀分布，與有效波產生明顯的視速度差異，在此基礎上應用TDNFK去噪模塊能夠對面波進行有效地壓制，同時不傷及有效信號。這一模塊在油田勘探中已經得到成熟的應用，而由于煤田勘探小排列，低覆蓋次數等不同特點，想要在煤田地震勘探數據處理中應用TDNFK模塊必然要對參數做出相應的修改。本文就這一問題進行了詳細的探討和研究。

1 TDNFK模塊參數

TDNFK去噪模塊里的主要參數含義如下：

NX，NY：X和Y方向上的最大數值，指的是十字交叉排列下的數值。

DMOTX，DMOTY：inline和crossline方向上的面元大小。DMOTX和DMOTY是反假頻參數，一般定義為n倍面元，n通過測試決定[1-2]。

YMX：整個工區十字排列的線數。最好大于NX×NY。SIGVMIN：要保留的有效信號的最小速度。FMIN，FMAX：噪聲的最小、最大頻率。

TI，TF：模塊計算的開始、結束時間窗口。

AZRCV：坐標網格方向角。指檢波線方向和正東方向的夾角弧度值。

INFO：Y位管理。需與抽十字交叉道集時生成的道頭字一致。

Vl：Vl至V2的鑲邊速度，V2，V3：噪聲最小、最大的視速度，V4：V3至V4的鑲邊速度。對噪聲的視速度范圍進行控制能夠達到更好地去噪效果。

E：衰減系數。數值越大去噪效果越好，但過大會損傷有效波，需要測試決定。

2 實際應用

以黑龍江東輝某煤礦三維地震勘探為例，設計cdp網格為10×10m，覆蓋次數為5×5=25次。此勘探區地勢平坦，激發條件良好，所得原始記錄質量很好，但面波十分發育。在單炮記錄上量取面波的視速度分布大致為100～1 050m/s，頻率分布大致為1～20Hz，初至波的視速度1 600m/s，有效波的視速度≥3 300m/s。針對該區資料，嘗試了帶通濾波、F-K濾波等方法壓制面波，均有效果但對有效波有些損傷，且有殘余面波。于是嘗試采用TDNFK模塊去除面波，具體操作如下：

輸入靜校正后的炮集數據用修改道頭的方法抽十字交叉道集，一般是利用MODET將檢波線線號乘10000再加上炮線線號形成的數值賦給道頭字29，然后用BSORT按照29，19，4的順序抽道集，再加上MNGTY設置Y位為29，然后按照上述速度、頻率等設置DMOTX：20，DMOTY：20，SIGVMIN：3300，FMIN：0，FMAX：20，V1：1，V2：100，V3：1050，V4：1150，E：12后運行TDNFK，根據逐項單一變化原則測試參數。

2.1 E值測試

運行TDNFK后有一定的去噪效果，但殘余面波較多，于是更改FMIN、FMAX、V1、V2、V3、V4值進行測試。發現無論這些參數如何更改，去噪效果都沒有發生任何改變。經研究原來是E值設置較小，影響了去噪的效果。于是首先測試E值，按照12、24、36、48、60、72、84、96的順序逐次測試。發現E值從12到36時去噪效果都逐次有明顯改善，36以大改善較小，于是在36至48范圍內測試選定E值為40[3]。

2.2 頻率與速度測試

首先對頻率進行測試，測試中發現FMAX取值越大去噪效果越好，但對有效波也逐漸產生損害。經測試FMIN取默認值，FMAX取23時去噪效果最佳。

然后對V1、V2、V3、V4進行測試，雖然初至波的視速度為1 600m/s，但V3超過這一速度時，去噪效果依然明顯且不影響有效波，直到達3 000m/s左右才對有效波產生損害。經測試V1、V2取預填寫值，V3、V4分別取2 550m/s和2 650m/s達到最佳效果。

2.3 其他參數

DMOTX、DMOTY測試中，均取10時去噪效果有細微改善，取30出現假頻，最終確定為10。SIGVMIN取值小于2 500m/s時無變化，大于3 300m/s時會削弱有效波，經測試取值3300m/s時達到最佳效果。

經過測試，最終的參數設置DMOTX為10，DMOTY為10，SIGVMIN為2900，FMIN為0，FMAX為23，V1為1，V2為100，V3為2550，V4為2650，E為40。

采用上述參數進行TDNFK去噪，面波得到完全壓制的同時其他有效信號未受損，有效波凸顯，大大提高了煤田地震勘探資料的信噪比。

圖1 去噪前（左）后（右）單炮

3 結語

本文利用在油田地震勘探常用的衰減面波的TDNFK模塊，根據煤田地震勘探數據資料的特點，有針對性地對相關參數進行測試，按照測試參數填寫并運行模塊后，去噪后單炮在保護有效信號的同時有效地壓制了高能面波，提高了資料的信噪比，為下一步的數據處理奠定了基礎。最終結果表明只要所采用的參數適宜、流程得當，在煤田地震勘探資料處理中應用專為油田地震勘探資料處理設計的TDNFK模塊也能取得良好的效果。

[1]吳華.“十字交叉法”面波去噪技術及應用[A].國際地球物理會議論文集[C].北京，2009.

[2]石穎.十字交叉排列面波壓制方法及應用[J].東北石油大學學報，2012，36（5）：29.

[3]佟遠萍.大慶油田喇嘛甸地區轉換波地震資料中十字排列去噪方法研究[J].科學技術與工程，2011（4）：710.