復(fù)雜區(qū)地震保真提高信噪比技術(shù)研究

于洪雪

摘 要：由于地表條件異常復(fù)雜導(dǎo)致復(fù)雜區(qū)地震資料信噪比降低，嚴(yán)重影響地震資料成像品質(zhì)。本研究提出了針對復(fù)雜區(qū)地震資料保真提高信噪比技術(shù)的研究思路并在該思路指導(dǎo)下對六分法去噪、多次波壓制等一系列提高信噪比技術(shù)展開研究。該技術(shù)應(yīng)用于西北復(fù)雜地區(qū)實際地震資料處理，有效的提高了資料的信噪比，改善了成像品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：信噪比;干擾波;六分法;多次波

1 前言

研究區(qū)位于毛烏素沙漠和黃土山地交界區(qū)，北部為沙漠草原區(qū)，南部為黃土山地區(qū)，地勢平緩，西南低東北高，海拔1170-1260m。主要障礙物有煤礦區(qū)、大型農(nóng)田噴灌區(qū)、種苗基地等，村莊較多，分布范圍廣。

從原始單炮和初疊加剖面上觀察分析，研究區(qū)普遍存在面波、環(huán)境噪音、線性斜干擾等噪音類型。干擾波的存在，使得有效信號被淹沒在強大的干擾背景之下，極大地影響著原始資料的信噪比。針對研究區(qū)干擾波做速度和頻譜分析可知，面波頻率主要集中在4-11Hz之間，速度1600-1800m/s。傾斜干擾分為低速和高速兩種，其中低速傾斜干擾速度在400-650m/s之間，而高速傾斜干擾速度在4400m/s左右。從剖面來看，2.1s以下多次波比較發(fā)育。剖面不同位置的速度譜和道集上也顯示存在多次干擾，多次波速度為3400-4200m/s。

2 主要技術(shù)研究

2.1 保幅性評價方法

通過實際數(shù)據(jù)測試，利用處理前后AVO屬性對比分析方法，檢測去噪方法保幅性;根據(jù)Shuey公式RPP= P+Gsin2θ對處理前后P屬性或者G屬性做交匯，如果處理前后P屬性和G屬性相對關(guān)系沒發(fā)生改變，認(rèn)為AVO特征沒改變，處理相對保幅。通過實際數(shù)據(jù)測試，采用AVO梯度和斜率屬性交會等方法，檢測去噪方法保幅適用性，十字交叉域自適應(yīng)面波衰減、聚束濾波、高精度Radon變換以及分頻多域異常振幅衰減等幾種方法的保幅性較好。

2.2 六分法去噪

研究采用六分法去噪的思路，六分法去噪：分類、分時、分頻、分域、分步、分區(qū)壓制干擾，發(fā)揮寬方位數(shù)據(jù)空間連續(xù)性好的優(yōu)勢，利用多套處理系統(tǒng)的保幅保真性好的模塊進行多域保幅去噪，去噪貫穿整個處理過程。由于寬方位數(shù)據(jù)空間連續(xù)性好，噪音分布在三維空間更有規(guī)律，因此采用三維空間域去噪，更有利于噪音的識別與壓制。十字交叉域去面波后的疊加剖面同向軸連續(xù)性增強，信噪比得到了提高。

根據(jù)對該區(qū)干擾波的分析，原始資料噪音類型主要有：面波、線性干擾、異常振幅和多次波等。利用三套處理系統(tǒng)的特色模塊，在多個域進行噪音壓制，形成了本次研究去噪方案（見表1）。針對低頻面波干擾，根據(jù)面波特征，采用十字交叉域自適應(yīng)面波壓制的方法壓制和削弱面波對地震資料品質(zhì)的影響。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，通過不同速度試驗進行壓制。針對異常振幅干擾，其主要特征是高頻、高能。采用分頻異常振幅壓制模塊進行壓制。此模塊根據(jù)“多道統(tǒng)計，單道壓制”的思想，在不同的頻帶范圍內(nèi)自動識別地震記錄中存在的強能量干擾，確定噪音出現(xiàn)的空間位置，根據(jù)定義的門檻值，以空變的方式予以壓制，從而提高原始資料的信噪比。

通過多輪多域去噪前后效果對比，可以看出干擾波逐步得到有效壓制，且未損傷有效信號，資料的信噪比得到提高。

2.3 多次波識別和壓制

研究區(qū)多次波發(fā)育類型多，對目標(biāo)區(qū)精細成像和砂體識別造成影響，通過對OMEGA、CGG、GEOEAST三套處理軟件多種多次波壓制技術(shù)進行深入的研究，形成了一套技術(shù)針對性強、多域組合、多次迭代、循序漸進的多次波識別和壓制流程。針對多次波，根據(jù)多次波類型不同，分別采用不同的多次波識別方法。

采用逼近法多輪高精度拉冬變換技術(shù)，首先壓制動校時差較大的多次波，然后再壓制動校時差較小的多次波，逐步壓制復(fù)雜多次波干擾。經(jīng)過幾輪壓制，多次波得到明顯的去除，但在道集和疊加剖面上仍可見部分殘余多次。

針對殘余多次，采用τ-p域預(yù)測反褶積去多次技術(shù)。已知反射波在t-x域的時距曲線滿足雙曲線特征，而在τ-p域中滿足橢圓方程;多次波在t-x域只有近道成周期性，而在τ-p域所有偏移距成周期。因此預(yù)測反褶積對更容易疊加成軸的小偏移距上層間多次波有較好的壓制效果。

3 結(jié)束語

通過本次研究，取得了一些關(guān)于復(fù)雜區(qū)保幅保真提高信噪比處理的認(rèn)識。利用疊前時間偏移道集的AVO屬性信息，從主流處理系統(tǒng)選擇方法原理上比較保幅的去噪模塊開展研究;通過實際數(shù)據(jù)測試，采用AVO屬性交會等方法，檢測去噪方法保幅的適用性;采用“六分法”循序漸進，逐步壓制各類噪音。本研究在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。