4D隨機(jī)噪音衰減技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

牛鵬程 孟凡彬 郎玉泉

摘 要：采集過(guò)程中產(chǎn)生的一些隨機(jī)噪音，降低了信噪比，常規(guī)炮域、CMP域等去噪后殘留的隨機(jī)噪音還影響著資料的品質(zhì)，難于消除。為此，本文在常規(guī)共炮域、檢波點(diǎn)域去噪的基礎(chǔ)上，提出了4D隨機(jī)噪音衰減技術(shù)，經(jīng)實(shí)際資料處理取得了理想效果，對(duì)于低信噪比地震數(shù)據(jù)處理，不傷害較弱的有效信號(hào)，且去噪效果顯著，為疊前隨機(jī)噪音壓制提供了一種新的途徑。

關(guān)鍵詞：隨機(jī)噪音；數(shù)據(jù)規(guī)則化；噪音衰減；信噪比

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.148

1 引言

在地震野外采集中，由于低降速帶的存在及淺部巖性的變化所引起的次生干擾，如折射波、多次波、散射噪音等；在實(shí)際采集過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一些隨機(jī)噪音、50HZ工業(yè)干擾等。這些噪音對(duì)我們感興趣的目的層產(chǎn)生一些干擾，降低資料的信噪比，處理不好，會(huì)產(chǎn)生一些假象，給解釋人員帶來(lái)虛假的認(rèn)識(shí)，造成成果剖面的降低。因此，針對(duì)大量原始單炮數(shù)據(jù)中噪聲特點(diǎn)，提出新 4D隨機(jī)噪音衰減技術(shù)方法與流程，產(chǎn)生了較好的處理效果[3]。

2 基本原理

在常規(guī)共炮域、檢波點(diǎn)域去噪的基礎(chǔ)上，研發(fā)了共偏移距域（ Offset ）平面4D隨機(jī)噪聲衰減新架構(gòu)方法，形成了4D隨機(jī)噪音衰減技術(shù)。

4D隨機(jī)噪音衰減架構(gòu)分別在offset、line、cdp、time域?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)噪音衰減。首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)則化處理，CGGVeritas公司三維REG3D（Offset Regularization）（如圖1），可使面元中各偏移距道均勻分布，解決地震資料采集因變觀造成面元覆蓋次數(shù)不均勻的問(wèn)題。 其次，本Fourier Reconstruction技術(shù)，首先用非規(guī)則Fourier變換計(jì)算與實(shí)際輸入數(shù)據(jù)位置有關(guān)的譜分量，再通過(guò)反Fourier變換映射非規(guī)則網(wǎng)格數(shù)據(jù)到給定的規(guī)則網(wǎng)格上。最后，處理應(yīng)用REG3D模塊的去假頻Fourier重構(gòu)功能，即 DF 選件。

3 應(yīng)用實(shí)例及效果

高信噪比是地震資料處理過(guò)程中的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。有效地提高地震資料的信噪比對(duì)于獲得能滿足地質(zhì)解釋需要的高品質(zhì)的處理成果具有著重要意義。本地區(qū)的噪音類(lèi)型主要有異常振幅、面波、線性干擾、多次波等。提高信噪比的關(guān)鍵是針對(duì)不同類(lèi)型的干擾波，采用不同的針對(duì)性技術(shù)對(duì)其進(jìn)行消除，從而突出有效信號(hào)，這也是資料處理中的關(guān)鍵因素之一。為了提高地震資料的信噪比，在保幅的前提下，采取的主要思路是根據(jù)不同的噪聲類(lèi)型，應(yīng)用逐級(jí)、多域、組合去噪的思路，逐步提高信噪比。

在去除噪音的過(guò)程中，始終注重有效信號(hào)的保護(hù)，并且通過(guò)去噪前后單炮、剖面和噪聲記錄的頻譜分析，嚴(yán)格做好質(zhì)量監(jiān)控，保證有效信號(hào)不會(huì)受到傷害，做到保幅。

本次處理應(yīng)用REG3D模塊的去假頻Fourier重構(gòu)功能，即DF選件。

（1）由于本次地震數(shù)據(jù)覆蓋次數(shù)不均勻，為滿足疊前時(shí)間偏移共偏移距面成像的需要，需要對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行三維規(guī)則化處理。本次采用非規(guī)則 Fourier分解將時(shí)間域信號(hào)轉(zhuǎn)換到f-kx-ky域重構(gòu)，然后再反變換到規(guī)則的網(wǎng)格，從而完成覆蓋次數(shù)的規(guī)則化和面元網(wǎng)格的中心化，盡可能滿足偏移的要求，提高成像效果與信噪比。

（2）對(duì)于低信噪比地區(qū)，為了不傷害較弱的有效信號(hào)，去噪工作要逐步進(jìn)行，炮域去噪后殘留的噪音可在共offset域采用多維（主測(cè)線、聯(lián)絡(luò)測(cè)線、時(shí)間、偏移距平面）相關(guān)、f-x-y預(yù)測(cè)技術(shù)，壓制噪音，加強(qiáng)有效信號(hào)。

（下轉(zhuǎn)第144頁(yè)）

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在共Offset平面應(yīng)用矢量分解法進(jìn)一步抑制疊前道集噪聲，本特色去噪方法及技術(shù)方案，實(shí)際處理效果顯著。圖2為REG3D 規(guī)則化前后疊加剖面，圖3-5為共Offset平面4D矢量分解去噪前后單次剖面、道集及疊加剖面對(duì)比，剖面信噪比得以大幅度提高。

通過(guò)以上分步、分頻、分域逐級(jí)綜合去噪思路，去噪后的單炮記錄中干擾得到很好的壓制，被壓制的噪聲中沒(méi)有有效反射波，到達(dá)了去噪的目的，同時(shí)又保留了有效波。資料的數(shù)據(jù)信噪比逐步得到提高（如圖6所示）。

4 結(jié)論

（1）對(duì)于低信噪比地震數(shù)據(jù)處理，為不傷害較弱的有效信號(hào)，去噪工作往往要逐步進(jìn)行；

（2）炮域、CMP域等去噪后殘留的隨機(jī)噪音，可通過(guò)疊前4 D隨機(jī)噪聲衰減的新架構(gòu)方法得到進(jìn)一步壓制，且去噪效果顯著。

4D新架構(gòu)性創(chuàng)新去噪方法，可大幅壓制隨機(jī)噪聲，提高道集記錄信噪比，為后續(xù)的STACK、PSTM、PSDM、疊前反演等處理提供高質(zhì)量的疊前道集。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇貴仕，丁成震，Guishi S，et al.疊前隨機(jī)噪聲衰減及其應(yīng)用技巧[J].石油地球物理勘探，2014，V49（a01）：87-92.

[2]劉金平，王世清，王紅燕，et al.疊前噪音衰減技術(shù)在高分辨率處理中的應(yīng)用[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，27（04）：12-14.

[3]屈紹忠，楊振邦.疊前六分法去噪技術(shù)在地震資料處理中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2013，32（07）：104-105.

基金項(xiàng)目：國(guó)家“十三五”科技重大專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目（2016ZX05041-002）、（2016ZX05043001）。

作者簡(jiǎn)介：牛鵬程（1969-），男，山西永濟(jì)人，本科，高級(jí)工程師，主要從事地球物理勘探研究。