复杂区地震保真提高信噪比技术研究

于洪雪

摘 要：由于地表条件异常复杂导致复杂区地震资料信噪比降低，严重影响地震资料成像品质。本研究提出了针对复杂区地震资料保真提高信噪比技术的研究思路并在该思路指导下对六分法去噪、多次波压制等一系列提高信噪比技术展开研究。该技术应用于西北复杂地区实际地震资料处理，有效的提高了资料的信噪比，改善了成像品质。

关键词：信噪比;干扰波;六分法;多次波

1 前言

研究区位于毛乌素沙漠和黄土山地交界区，北部为沙漠草原区，南部为黄土山地区，地势平缓，西南低东北高，海拔1170-1260m。主要障碍物有煤矿区、大型农田喷灌区、种苗基地等，村庄较多，分布范围广。

从原始单炮和初叠加剖面上观察分析，研究区普遍存在面波、环境噪音、线性斜干扰等噪音类型。干扰波的存在，使得有效信号被淹没在强大的干扰背景之下，极大地影响着原始资料的信噪比。针对研究区干扰波做速度和频谱分析可知，面波频率主要集中在4-11Hz之间，速度1600-1800m/s。倾斜干扰分为低速和高速两种，其中低速倾斜干扰速度在400-650m/s之间，而高速倾斜干扰速度在4400m/s左右。从剖面来看，2.1s以下多次波比较发育。剖面不同位置的速度谱和道集上也显示存在多次干扰，多次波速度为3400-4200m/s。

2 主要技术研究

2.1 保幅性评价方法

通过实际数据测试，利用处理前后AVO属性对比分析方法，检测去噪方法保幅性;根据Shuey公式RPP= P+Gsin2θ对处理前后P属性或者G属性做交汇，如果处理前后P属性和G属性相对关系没发生改变，认为AVO特征没改变，处理相对保幅。通过实际数据测试，采用AVO梯度和斜率属性交会等方法，检测去噪方法保幅适用性，十字交叉域自适应面波衰减、聚束滤波、高精度Radon变换以及分频多域异常振幅衰减等几种方法的保幅性较好。

2.2 六分法去噪

研究采用六分法去噪的思路，六分法去噪：分类、分时、分频、分域、分步、分区压制干扰，发挥宽方位数据空间连续性好的优势，利用多套处理系统的保幅保真性好的模块进行多域保幅去噪，去噪贯穿整个处理过程。由于宽方位数据空间连续性好，噪音分布在三维空间更有规律，因此采用三维空间域去噪，更有利于噪音的识别与压制。十字交叉域去面波后的叠加剖面同向轴连续性增强，信噪比得到了提高。

根据对该区干扰波的分析，原始资料噪音类型主要有：面波、线性干扰、异常振幅和多次波等。利用三套处理系统的特色模块，在多个域进行噪音压制，形成了本次研究去噪方案（见表1）。针对低频面波干扰，根据面波特征，采用十字交叉域自适应面波压制的方法压制和削弱面波对地震资料品质的影响。根据面波和反射波在频率分布特征、空间分布范围、能量等方面的差异，通过不同速度试验进行壓制。针对异常振幅干扰，其主要特征是高频、高能。采用分频异常振幅压制模块进行压制。此模块根据“多道统计，单道压制”的思想，在不同的频带范围内自动识别地震记录中存在的强能量干扰，确定噪音出现的空间位置，根据定义的门槛值，以空变的方式予以压制，从而提高原始资料的信噪比。

通过多轮多域去噪前后效果对比，可以看出干扰波逐步得到有效压制，且未损伤有效信号，资料的信噪比得到提高。

2.3 多次波识别和压制

研究区多次波发育类型多，对目标区精细成像和砂体识别造成影响，通过对OMEGA、CGG、GEOEAST三套处理软件多种多次波压制技术进行深入的研究，形成了一套技术针对性强、多域组合、多次迭代、循序渐进的多次波识别和压制流程。针对多次波，根据多次波类型不同，分别采用不同的多次波识别方法。

采用逼近法多轮高精度拉冬变换技术，首先压制动校时差较大的多次波，然后再压制动校时差较小的多次波，逐步压制复杂多次波干扰。经过几轮压制，多次波得到明显的去除，但在道集和叠加剖面上仍可见部分残余多次。

针对残余多次，采用τ-p域预测反褶积去多次技术。已知反射波在t-x域的时距曲线满足双曲线特征，而在τ-p域中满足椭圆方程;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。因此预测反褶积对更容易叠加成轴的小偏移距上层间多次波有较好的压制效果。

3 结束语

通过本次研究，取得了一些关于复杂区保幅保真提高信噪比处理的认识。利用叠前时间偏移道集的AVO属性信息，从主流处理系统选择方法原理上比较保幅的去噪模块开展研究;通过实际数据测试，采用AVO属性交会等方法，检测去噪方法保幅的适用性;采用“六分法”循序渐进，逐步压制各类噪音。本研究在实际应用中取得了良好的效果。