去噪技術(shù)在彭水頁(yè)巖氣地震資料處理中的應(yīng)用

楊帆（中石化華東分公司物探研究院 南京 210007）

近年來(lái)，非常規(guī)頁(yè)巖油氣勘探工作逐漸在四川、重慶、貴州等川東南高大山地展開(kāi)，在彭水、涪陵等區(qū)塊取得了頁(yè)巖油氣的突破。而川東南地區(qū)地表大都為高山峻林、灰?guī)r出露、溶洞和煤礦采空區(qū)發(fā)育，在如此復(fù)雜地表?xiàng)l件下采集的地震有效反射波的信號(hào)往往被干擾波嚴(yán)重干擾，造成地震資料信噪比降低，直接影響地震勘探的效果。

一、原始單炮噪音分析

川東南彭水地區(qū)地表廣泛分布有不同時(shí)期的灰?guī)r，特別是二疊、三疊紀(jì)灰?guī)r的脆性大、彈性參數(shù)差，地震激發(fā)的能量大都消耗在了破碎帶上，轉(zhuǎn)化為巖石的非彈性形變，造成彈性波能量低，加上大部分探區(qū)出露的巖石經(jīng)過(guò)成巖作用和喀斯特化，縫、洞發(fā)育，地震波傳播路徑復(fù)雜化，有效波能量衰減嚴(yán)重，且產(chǎn)生多種干擾波，干擾波能量強(qiáng)，波場(chǎng)復(fù)雜，直接導(dǎo)致地震資料信噪比降低。

1.隨機(jī)噪聲沒(méi)有固定頻率和固定傳播方向，在地震數(shù)據(jù)中形成雜亂無(wú)章的背景，在地震記錄表現(xiàn)為頻譜很寬，且無(wú)一定視速度；

2.線性噪音具有一定主頻和一定視速度，如面波、聲波、淺層折射等；

去除各種隨機(jī)噪聲及規(guī)律干擾是地震資料處理最重要的一步，是提高地震數(shù)據(jù)的信噪比的關(guān)鍵，而在如此繁多種類的噪音干擾下，如何保證有效信號(hào)在噪音壓制的過(guò)程不會(huì)損失同樣重要。

二、噪音壓制

1.隨機(jī)噪音衰減

（1）異常振幅噪音衰減

異常隨機(jī)噪音衰減模塊是基于在給定的頻帶范圍內(nèi)對(duì)噪音的振幅按比例變化。頻帶范圍內(nèi)有超過(guò)門檻值的振幅取其平均值然后給一個(gè)衰減比例或者直接用周邊地震道的內(nèi)插數(shù)據(jù)代替。門檻值是依據(jù)頻率范圍內(nèi)地震道之間能量差異而選擇的給定的倍數(shù)。

2.線性噪音衰減

（1）FK 域?yàn)V波

F-K濾波是利用有效波和干擾波在f-k域中的視速度差異設(shè)計(jì)一個(gè)扇形濾波器，可以濾掉任意方向任意視速度的干擾波，時(shí)窗可以任意給出，利用它來(lái)壓制線性干擾波、多次波、虛反射等干擾波，為此，針對(duì)該區(qū)剖面幾種視速度、頻率及方向角變化的干擾波時(shí)，就需要利用拼接技術(shù)進(jìn)行分步消除，并循環(huán)對(duì)疊加剖面的線性干擾進(jìn)行參數(shù)測(cè)試分析，然后回到炮檢集域進(jìn)行實(shí)際消除，大大提高了地震疊加的效果。

（2）多通道傾角濾波

傾角濾波能把具有多組斜率同相軸的剖面進(jìn)行分解，使每一個(gè)輸出同相軸的斜率盡可能的單一，在每一個(gè)輸出上進(jìn)行f-x域線性預(yù)測(cè)，然后將所有預(yù)測(cè)結(jié)果相加，就得到了最終的期望輸出。傾角濾波與f-x域線性預(yù)測(cè)聯(lián)合使用，能較好地適應(yīng)地震剖面上存在多組斜率干擾數(shù)據(jù)的衰減處理。

3.應(yīng)用效果分析

通過(guò)控制頻帶將隨機(jī)噪音的振幅進(jìn)行壓制，在保持了原有波組面貌特征的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了有效波組的連續(xù)性。從去除的噪音部分可以看到，去噪過(guò)程中最大程度地保護(hù)了有效反射信號(hào)。

彭水地區(qū)原始地震單炮中有多組不同視速度的線性干擾，具有能量強(qiáng)、頻率和有效波組接近的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響地震有效波的信噪比，本次對(duì)線性噪音的壓制采取限定波速、頻率以及限定傾角兩種方法組合去噪，有效波組清晰可見(jiàn)，單炮信噪比明顯提高，且被去除的噪音中沒(méi)有有效反射信號(hào)，去噪效果十分明顯。

組合去噪對(duì)單炮進(jìn)行去噪前后單炮、單炮頻率、單炮信噪比發(fā)生的變化。去噪后，單炮上噪音得到壓制，頻帶得到拓寬，信噪比極大的提高了。

通過(guò)去噪前后疊加剖面對(duì)比（圖1），地震資料信噪比得到明顯提高、波組連續(xù)性加強(qiáng)、剖面成像效果明顯提高，為后續(xù)的地表一致性振幅處理、靜校正處理、疊加及偏移成像處理打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)論

針對(duì)彭水地區(qū)地震記錄隨機(jī)噪聲、線性干擾造成的信噪比降低的特點(diǎn)，在地震資料處理中采用異常振幅噪音衰減對(duì)隨機(jī)噪音以及異常振幅噪音進(jìn)行壓制，然后使用FK濾波及多通道傾角濾波通過(guò)控制波速、傾角等多種組合方法對(duì)線性噪音進(jìn)行去除的組合去噪方法對(duì)噪音能有效的進(jìn)行壓制，去噪后的單炮地震記錄噪音得到壓制、頻帶得到拓寬、信噪比得到提高，去噪前后地震剖面信噪比提高、疊加成像效果明顯改善，為后續(xù)處理工作提供了資料基礎(chǔ)保障。

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