鄂尔多斯盆地南部黄土塬区叠前去噪技术研究

2022-09-12

前言

鄂尔多斯盆地南部黄土塬地区地形、地貌十分复杂, 表层被巨厚第四系黄土所覆盖, 沟壑纵横, 海拔高程在1150-1650m之间, 经过长期的剥蚀、切割地表第四纪黄土形成复杂多变的沟、塬、梁、峁、坡等地形, 这种复杂的地形地貌条件造成黄土塬区地震资料品质较差, 带来两大技术难题:静校正和去噪。静校正和噪音干扰的问题严重降低了黄土塬地区地震资料的信噪比, 所以叠前去噪就显得尤为重要, 而且叠前去噪工作做不好, 在严重的背景干扰下, 其他的处理工作是无法进行的, 所以本文基于黄土塬区的地震资料特点开展了叠前去噪技术的研究, 改善数据的品质, 为后续的处理工作打下基础。

一、振幅补偿与异常能量压制

地层对地震波滤波作用, 主要表现在两个方面:一是造成时间的延迟, 二是对地震波的振幅特性和相位特性都有影响, 为了消除由激发、接收以及地层各向异性等因素引起的接收道的能量差异, 就需要进行地表一致性振幅处理。在黄土塬的地震资料中, 低频干扰是比较强烈的, 容易造成严重的近道干扰。由于原始单炮的近炮点能量较强, 对振幅补偿带来一定的影响, 为做好地表一致性处理, 首先应大幅度地压制中低频规则噪音, 压制异常振幅, 为地表一致性振幅补偿创造良好的数据环境, 以确保振幅统计的有效性。针对近炮点强能量压制, 采用强能量多次叠代压制。通过“多道统计, 单道去噪, 分频压制”的思想, 在不同的频带内对噪音进行压制, 可以时变, 可以空变。

二、叠前线性干扰滤除

在野外采集到的地震单炮记录中, 存在线性干扰, 有的与初至折射波平行, 有的与初至折射波不平行, 它们的斜率方向和有效信号同相轴的方向彼此相交, 而能量却比有效信号大很多, 使其有效信号完全被淹没在其中, 由于干扰能量太强, 若不去掉, 完全无法从事任何资料处理工作。线性噪音和有效信号之间是有差异的, 利用它们在视速度、位置和能量上的差异, 先在T-X域采用倾斜叠加和向前、向后线性预测方法来确定线性干扰的视速度、分布范围及分布规律, 再将识别出的线性噪音从原始数据中减去, 最终实现线性干扰波的滤除。前文提到过, 黄土塬地区的地震资料由于被疏松的黄土层覆盖, 造成该区资料中噪音线性较差, 所以在剩余静校噪音的线形规律变强后进行先行噪音的去除, 更有利于去噪, 效果更好。

三、叠前多域去噪

叠前多域去噪技术, 就是在叠前多个数据集或数据域中进行去噪, 并不仅拘泥于某一种数据集或数据域中。这包括两层含义:一是在不同的数据集中去噪, 如共检波点集、共偏移距集等;二是在不同的数据域中去噪, 如时空域、FK域、FX域等。其依据是:干扰波和有效波的产生机制不尽相同, 在不同域中会有一些相对关系的变化, 选择最有利的域, 进行信噪分离, 再反变回正常域, 从而收到异曲同工的效果。叠前多域去噪既包括去除和压制各类噪音, 也包括对有效信号进行数据增强, 两个方面相结合, 共同实现信噪分离的目的。

1.炮域F-K滤波压制线性噪音

鉴于F-K滤波的副作用, 使用时需分析噪音频带, 严格控制F-K滤波频率取值范围, 并限制压制带斜坡宽度, 经过动校正和静校正之后, 转到共炮集做F-K滤波, 此时的F-K谱上线性噪音与有效波更易于分离, 利于去线性噪音。动静校正后炮集上, 残余线性干扰明显, 经高通滤波扫描分析后得知线性干扰主要能量在40Hz以下分布, 但50Hz以上还有少许能量, 尤其是近炮点。通过谱分析之后, 在共炮集作F-K滤波, 在图1的单炮可以看到, 主要线性噪音能量被压制。

四、结语

由于黄土塬特殊的地质条件使地震资料噪声较重, 信噪比低, 但在去噪的过程中, 要把握好尺度, 在保真保幅的情况下, 设计合理地去噪流程, 针对噪声特点, 运用合适方法, 适度去噪, 尤其在多域进行去噪时, 提倡循序渐进, 可以先后在多个域进行去噪, 实现累加效果, 避免仅在CDP域进行随机去噪。

摘要：黄土塬地区表层被黄土覆盖, 黄土结构疏松, 厚度在纵向和横向上变化剧烈, 对地震波的吸收和衰减较为严重。加上其复杂的地形条件, 使得得到的地震资料混有大量的噪音, 干扰类型多, 能量强, 线形规律差, 这些因素使得从野外采集的地震资料信噪比较低并且强的噪音干扰会使地震资料的处理难以进行。因此, 有效合理的叠前去噪就显得尤为重要, 我们依据黄土塬区的地震资料特点, 选择合适的处理流程, 运用多种方法组合有效去除面波、线形干扰, 并在多域进行去噪, 取得了较好的效果。

关键词：叠前去噪,信噪比,多域去噪,黄土塬