陆上地震低频线性干扰形成机制及采集压制方法.doc

1、第 卷 第 期 年 月， 文 章 编 号 ：（） ： 陆 上 地 震 低 频 线 性 干 扰 形 成 机 制及 采 集 压 制 方 法徐 照 营 ，徐 梦 婕 ，谭 勇 （ 河 南 石 油 勘 探 局 物 探 公 司 ， 河 南 南 阳 ； 中 国 地 质 大 学 地 球 物 理 与 空 间 信 息 学 院 ， 湖 北 武 汉 ）摘 要 ： 低 频 线 性 干 扰 是 在 地 震 采 集 中 普 遍 存 在 的 一 类 干 扰 波 ， 对 单 炮 质 量 有 很 大 影 响 。 因 此 压 制 线 性 干 扰 ， 提 高 资 料 质 量 是 十 分 必 要 的 。 本 文 以 春 光 油 田

2、以 及 泌 阳 古 河 道 区 为 实 验 区 ， 讨 论 了 低 频 线 性 干 扰 的 形 成 机 制 ， 研 究 发 现 线 性 干 扰 的 强 弱 与 低 降 速 层 厚 度 存 在 关 系 。 激 发 点 所 在 低 降 速 层 厚 度 越 大 ， 低 频 线 性 干 扰 越 强 ， 也 即 在 野 外 采 集 时 炮 点 深 度 越 大 ， 线 性 干 扰 越 弱 。 试 验 结 果 表 明 ， 在 野 外 采 集 过 程 中 加 大 炮 点 深 度 ， 使 得 炮 点 位 于 高 速 层 界 面 以 下 时 ， 线 性 干 扰 的 压 制 效 果 比 较 好 。关 键 词 ： 低

3、 频 线 性 干 扰 ； 野 外 压 制 ； 叠 前 去 噪中 图 分 类 号 ： 文 献 标 识 码 ： 收 稿 日 期 ： ， ， （ ，；， ，）：， ， ， ， ， ， ： ； ； 激 发 点 产 生 的 地 震 波 首 先 向 上 传 播 ，然 后 在 地与 强 波 阻 抗 界 面 之 间 形 成 多 次 反 射 波 ，最 后 传 到 接 收 器 图 （）； 多 次 波 类 型 激 发 点 产 生 地 震 波 首 先 向 下 传 播 ，在 强 波 阻 抗 界 面 与 地 表 间 形 成 多 次 反 射 波 ，继 而 传 播 到 目 的 层 ，然 后 从 的 层 反 射 ，再 在 强

4、波 阻 抗 界 面 与 地 表 之 间 形 成 次 反 射 波 ，最 后 传 播 到 接 收 器 接 收 图 （）； 引 言干 扰 在 地 震 采 集 中 普 遍 存 在 ，为 提 高 叠 加 剖面 的 信 噪 比 ，通 过 特 定 的 野 外 采 集 方 法 结 合 不 同 的 叠 前 去 噪 技 术 压 制 低 频 线 性 干 扰 波 。 春 光 油 田 地 震 资 料 普 遍 存 在 线 性 干 扰 ，严 重 地 影 响 单 炮 质 量 ，如 果 解 决 不 好 会 对 后 续 处 理 产 生 很 大 影 响 ，严 重 时 可 造 成 在 叠 加 剖 面 上 出 现 断 面 等 假 象

5、。 因 此 必 须 去 除 线 性 干 扰 ，提 高 资 料 成 像 质 量 。随 着 地 震 勘 探 向 岩 性 勘 探 与 油 藏 描 述 等 的 深 入 ，强 线 性 干 扰 和 多 次 波 的 压 制 问 题 越 来 越 引 起 人 们 重 视 。 武 克 奋 利 用 双 向 预 测 法 压 制 线 性 干 扰 波 ，该 方 法 的 基 本 思 想 是 利 用 拉 冬 变 换 同 时 预 测 有 效 波 和 干 扰 波 的 模 型 ，以 约 束 压 制 函 数 的 计 算 ，然 后 在 单 道 记 录 上 压 制 干 扰 波 。 年 曾 波 、赵 旭 等 人 又 提 出 了 利 用 噪

6、 音 减 去 法 压 制 线 性 干 扰 ，该 方 法 的 基 本 思 想 为 ，采 用 域 滤 波 方 法 提 取 和 记 录 噪 音 初 始 模 型 ，根 据 原 始 记 录 与 噪 音 模 型 的 差 值 结 果 对 原 始 噪 音 模 型 进 行 加 权 处 理 ，使 合 成 噪 音 更 加 接 近 记 录 中 的 真 实 噪 音 ，最 终 采 用 减 去 法 ，从 记 录 中 减 去 合 成 的 噪 音 以 达 到 滤 波 目 的 。 在 以 往 的 研 究 中 ，主 要 都 是 通 过 滤 波 等 数 据 处 理 手 段 来 压 制 线 性 干 扰 波 ，但 事 实 上 在 线 性

7、 干 扰 波 能 量 很 强 ，或 者 频 谱 特 征 与 有 效 波 很 相 近 时 ，仅 通 过 处 理 手 段 难 以 完 全 压 制 干 扰 波 ，或 者 严 重 损 失 有 效 波 成 分 。 为 了 避 免 线 性 干 扰 能 量 过 高 ，本 文 以 春 光 油 田 以 及 泌 阳 古 河 道 区 为 实 验 区 ， 讨 论 了 低 频 线 性 干 扰 的 形 成 机 制 ，同 时 ，讨 论 了 如 何 在 野 外 采 集 过 程 中 压 制 干 扰 波 ，为 后 续 基 于 地 震 资 料 处 理 手 段 进 一 步 压 制 干 扰 波 提 供 了 较 好 的 原 始 资 料

8、。次 波 类 型 激 发 点 产 生 的 地 震 波 首 先 向 上 传 播在 强 波 阻 抗 界 面 与 地 表 之 间 形 成 多 次 反 射 波 ，而 传 播 到 目 的 层 ，然 后 从 目 的 层 反 射 ，再 在 强 波 抗 界 面 与 地 表 之 间 形 成 多 次 反 射 波 ，最 后 传 播 接 收 器 接 收 图 （）。图 多 次 波 类 型 示 意 以 泌 阳 古 河 道 某 一 炮 记 录 为 例 （ 图 ），在炮 记 录 上 ，可 见 强 低 频 线 性 干 扰 。低 降 速 层 的 厚 度为 了 分 析 低 频 线 性 干 扰 的 形 成 与 低 降 速 层 度 是

9、 否 有 关 ，在 春 光 油 田 进 行 了 试 验 ，在 春 光 油 南 北 低 降 速 带 厚 度 不 同 的 地 方 选 取 了 两 个 点 ， 分 析 低 频 线 性 干 扰 的 形 成 机 制 。工 区 低 降 速 带 厚 度 南 北 薄 ，中 部 厚 ，其 中 南 部 度 在 左 右 ，中 部 在 左 右 ，北 部 左 右 。低 速 层 速 度 为 ，高 速 速 度 为 ，低 速 层 、高 速 层 速 度 相 对定 ，降 速 层 速 度 ，变 化 较 大 。在 该 工 区 选 择 ， 两 个 实 验 点 ，利 用 微 震 测 井 法 对 这 两 个 点 低 降 速 进 行 表 层

10、 调 查 ， 海 拔 高 程 ，高 速 层 顶 界 面 ，低低 频 线 性 干 扰 的 形 成 机 制速 厚 度 （ 图 ）； 点 海 拔 高 程 ，激 发 点 附 近 存 在 强 波 阻 抗 界 面当 激 发 点 附 近 存 在 两 个 强 的 波 阻 抗 界 面 ，且 两 个 界 面 间 地 层 有 一 定 的 厚 度 时 ，地 震 波 就 会 在 激 发 层 间 多 次 震 荡 ，导 致 记 录 上 出 现 强 的 多 相 位 低 频 线 性 干 扰 。低 频 多 次 波 主 要 分 为 以 下 种 类 型 ： 多 次 波 类 型 激 发 点 产 生 的 地 震 波 首 先 向 下 传

11、播 ，速 层 顶 界 面 ，低 降 速 厚 度 （ 图 点 的 低 降 速 层 厚 度 远 大 于 点 。在 和 点 分 别 激 发 ，得 到 、 点 的 始 单 炮 记 录 （ 图 ），经 对 比 分 析 ， 点 原 始 单 记 录 中 未 见 低 频 线 性 干 扰 ，而 点 低 频 线 性 扰 明 显 。试 验 证 明 低 频 线 性 干 扰 的 形 成 ，除 了 在 激第 期 徐 照 营 等 ： 陆 上 地 震 低 频 线 性 干 扰 形 成 机 制 及 采 集 压 制 方 法 图 低 频 线 性 干 扰 的 形 成 原 因 分 析 图 点 低 降 速 解 释 成 果 低 频 线 性

12、干 扰 与 低 降 速 层 厚 度 的 关 系为 研 究 低 降 速 层 厚 度 与 低 频 线 性 干 扰 之 间 是 否 存 在 关 系 ，在 工 区 选 取 了 、 两 个 炮 点 。 、 两 点 的 低 降 速 层 速 度 基 本 一 致 ，而 厚 度 不 同 。 分 析 在 高 速 层 顶 界 面 反 射 系 数 一 致 的 情 况 下 ，低 降 速 厚 度 对 低 频 干 扰 形 成 的 影 响 。 图 （） 和 图 （） 分 别 为 点 和 点 的 原 始 单 炮 记 录 ， 两 炮 的 高 速 层 顶 界 面 反 射 系 数 基 本 一 致 ， 点 的低 降 速 带 厚 度 为

13、 ， 点 的 低 降 速 带 厚 度 为。 从 这 两 个 点 的 单 炮 也 可 以 看 出 ，低 降 速 层小 ，低 频 多 次 干 扰 相 对 越 弱 。另 外 ，在 该 工 区 低 降 速 厚 度 由 厚 向 薄 的 过 渡带 选 取 一 点 进 行 分 析 ，炮 点 位 置 如 图 中 所 示 。炮 点 北 部 低 降 速 层 厚 度 较 厚 ，南 边 较 薄 。 检 波 器南 北 向 排 列 ，中 间 激 发 ，两 边 接 收 。图 显 示 出 一 炮 较 为 典 型 的 单 炮 记 录 图 ，左 边 对 应 工 区 北 部 低 降 速 较 厚 区 的 排 列 低 频 线 性 干

14、扰 与 明 显 ； 而 右 边 对 应 工 区 南 部 低 降 速 层 较 薄 区 域 的 排 列 低 频 线 性 干 扰 很 弱 。 综 上 分 析 可 知 ，低图 点 低 降 速 解 释 成 果 图 、 原 始 单 炮 记 录 第 期 徐 照 营 等 ： 陆 上 地 震 低 频 线 性 干 扰 形 成 机 制 及 采 集 压 制 方 法 野 外 低 频 线 性 干 扰 的 压 制 手 段压 制 强 线 性 干 扰 和 多 次 波 的 方 法 主 要 有 频 率滤 波 和 视 速 度 滤 波 。 由 于 大 多 数 强 线 性 干 扰 波 和 多 次 波 与 一 次 反 射 波 频 率 接

15、近 ，所 以 频 率 滤 波 的 压 制 效 果 并 不 十 分 理 想 。 目 前 ，强 线 性 干 扰 和 多 次 波 的 压 制 以 域 滤 波 为 代 表 的 视 速 度 滤 波 为 主 。 它 也 有 个 明 显 的 弱 点 ， 是 不 能 做 时 变 滤 波 ，在 有 效 波 和 干 扰 波 视 速 度 接 近 时 ，不 能 很 好 地 分 离 ； 是 由 于 多 道 处 理 ，不 可 避 免 地 带 来 人 工 噪 声 ，引 起 有 效 波 波 形 畸 变 ，影 响 了 低 信 噪 比 地 区 相 干 噪 声 的 压 制 。 在 本 次 试 验 中 ，重 点 研 究 了 如 何

16、在 野 外 采 集 过 程 中 压 制 线 性 干 扰 波 。以 春 光 油 田 为 例 ，该 区 中 部 低 降 速 带 较 厚 ，低 频 频 线 性 干 扰 比 较 明 显 。通 过 试 验 对 不 同 的 井 深的 低 频 干 扰 情 况 进 行 调 查 ，在 同 一 位 置 ，相 同 药 量 ，分 别 将 炮 井 深 度 定 为 （ 图 （），（ 图 （），（ 图 （），对 比 三 炮 的 原 始 单 炮 记 录 发 现 ，炮 井 深 度 为 时 ，线 性 干 扰 十 分 明 显 ，有 效 波 几 乎 被 全 部 淹 没 。随 着 井 深 的 加 大 这 种 低 频 线 性 干 扰 越

17、 来 越 小 。因 此 ，在 野 外 可 以 采 用 加 大 井 深 ，使 激 发 点 远 离 强 波 阻 抗 界 面 的 方 法 来 压 制 低 频 线 性 干 扰 。 一图 过 渡 带 低 降 速 带 厚 度 图 相 同 药 量 不 同 深 度 激 发 效 果 对 比 图 泌 阳 古 河 道 激 发 效 果 对 比 般 的 ，选 择 在 强 波 阻 抗 界 面 下 的 深 度 激 发 。另 外 为 对 比 低 降 速 层 中 激 发 和 高 速 层 中 激 发 的 效 果 差 异 ，以 泌 阳 古 河 道 区 为 例 进 行 研 究 。在 泌 阳 古 河 道 区 ，由 于 发 育 较 厚

18、的 河 道 砾 石 ，以 往 激 发 由 于 钻 井 工 艺 不 过 关 ，导 致 激 发 点 无 法高 速 层 中 ，能 很 好 的 压 制 这 种 低 频 线 性 干 扰 （）。在 采 用 上 述 采 集 手 段 采 集 的 低 频 线 性 干 扰 弱 的 炮 集 资 料 基 础 上 ，再 采 用 室 内 地 震 资 料 处 手 段 ，压 制 干 扰 波 ，所 得 到 的 信 噪 比 明 显 提 高 ，第 期 徐 照 营 等 ： 陆 上 地 震 低 频 线 性 干 扰 形 成 机 制 及 采 集 压 制 方 法 图 剖 面 保 真 去 噪 频 线 性 干 扰 基 本 完 全 被 压 制 ，

19、可 以 清 晰 的 分 辨 有效 反 射 波 。 参 考 文 献 ： 武 克 奋 双 向 预 测 法 压 制 线 性 干 扰 波 和 多 次 波 石油 物 探 ，（）： 熊 金 良 ， 刘 洋 ， 岳 英 ， 等 极 浅 海 区 水 体 地 震 响 应 正 演 结 语通 过 实 验 分 析 ，低 频 线 性 干 扰 形 成 的 主 要 原因 有 两 点 ： 激 发 点 所 在 层 位 附 近 存 在 强 波 阻 抗 界 面 ； 与 低 降 速 层 厚 度 有 关 ，厚 度 越 大 ，线 性 干 扰 越 强 。 通 过 观 测 系 统 设 计 在 野 外 可 以 压 制 低 频 线 性 干 扰

20、波 ，当 激 发 点 位 于 强 波 阻 抗 界 面 以 下 时 ， 线 性 干 扰 波 明 显 减 弱 ，激 发 井 深 越 深 ，线 性 干 扰 越 弱 。 在 本 工 区 观 测 系 统 设 计 中 将 激 发 点 深 度 统 一 定 在 高 速 层 界 面 下 处 。 通 过 野 外 压 制 以 及 一 系 列 的 室 内 处 理 压 制 ，得 到 了 横 向 分 辨 率 较 高 的 叠 加 剖 面 ，能 够 达 到 生 产 要 求 。模 拟 石 油 地 球 物 理 勘 探 ，（）： 曾 波 ， 赵 旭 噪 音 减 去 法 压 制 线 性 干 扰 油 气 地 球物 理 ，（）： 甘 其 刚 ， 彭 大 钧 叠 前 时 空 域 线 性 干 扰 的 衰 减 及 应 用 石 油 物 探 ，（）： 何 樵 登 地 震 勘 探 原 理 和 方 法 北 京 ： 地 质 出 版 社 ， 许 胜 利 ， 林 正 良 ， 费 永 涛 ， 等 地 震 叠 前 线 性 干 扰 自 动 识 别 和 压 制 技 术 油 气 地 质 与 采 收 率 ，（）：