姚佳芮 王弘揚 賈毅 韓向義 任秋月

(成都理工大學地球物理學院,四川成都 610059)

1 引言

反褶積是地震資料處理的主要階段之一。其主要效果是通過壓縮地震記錄中的地震子波、短周期多次波等,來提高分辨率。在海上資料處理過程中,進行反褶積處理,通過壓制多次波還可以達到提高信噪比的效果。

本文應(yīng)用二維海上資料,工區(qū)水深在19-28M之間,為淺海數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析,在地震數(shù)據(jù)處理階段主要應(yīng)用三種反褶積方法：氣槍子波反褶積、tau-p域預(yù)測反褶積以及地表一致性反褶積。這三種方法我們主要應(yīng)用GeoEast軟件進行實現(xiàn)。

2 各種反褶積方法原理與應(yīng)用

2.1 氣槍子波反褶積

由于海平面是波阻抗較強的界面,當震源發(fā)出地震波之后,地震波向上到達海水表面又被反射回海中產(chǎn)生子波虛反射。虛反射與有效波相互干涉,使得記錄到的子波復(fù)雜化,反射波延續(xù)相位多,波組特征變差。相比較與深海資料,淺海地區(qū)的資料受震源、氣泡、水層等各種因素的影響更加嚴重,因此解決好子波問題對海洋資料的處理有很大的必要性,而淺海地區(qū)更加需要進行子波處理[1]。

通常情況下獲取氣槍子波的方法有兩種：一種是使用工區(qū)提供的遠場子波信息;另一種是從原始地震資料中信噪比比較強的數(shù)據(jù)中提取子波。本次采用工區(qū)提供的遠場子波數(shù)據(jù)進行氣槍子波反褶積。氣槍子波反褶積前后的疊加剖面對比如圖1所示,從疊加剖面可以看出,氣槍子波反褶積后,同相軸的連續(xù)性變得更好。

2.2 tau-p域預(yù)測反褶積

本次處理采用tau-p域預(yù)測反褶積來進行多次波的壓制,在t-x域中,多次波周期性會隨著偏移距增大逐漸變差。但是將它變到tau-p域,在每一個p道上的多次波都具有較好的周期性,這樣我們可以沿著p軸改變預(yù)測步長以達到衰減多次波的目的[2]。如圖2所示。

Tau-p域預(yù)測反褶積壓制多次波通過tau-p域正變換(TauPTransFwd)、tau-p域預(yù)測反褶積(TauPPrDecon)和taup域反變換(TauPTransInv)三個模塊來完成,其流程可以描述為圖3所示。

頻域tau-p正變換(TauPTransFwd)模塊實現(xiàn)的是將地震數(shù)據(jù)從t-x域轉(zhuǎn)換到tau-p域。Tau-p域預(yù)測反褶積(TauPPrDecon)實現(xiàn)了在tau-p域壓制“多次波”的過程,其原理與我們常用的預(yù)測反褶積原理大致相同。最后用頻域T a u-P反變換(TauPTransInv)模塊將進行完tau-p預(yù)測反褶積的數(shù)據(jù)反變換回t-x域,則完成了tau-p域壓制多次波的過程。

從圖4可以很清楚的看到tau-p域預(yù)測反褶積對于多次波的壓制效果,圖5通過疊加剖面的對比來說明方法的有效性。

2.3 地表一致性反褶積

在地震數(shù)據(jù)的采集過程中,由于激發(fā)、接收條件等的不同,導(dǎo)致了采集到的地震數(shù)據(jù)在振幅、地震子波等的方面存在差異,而地表一致性反褶積就是用于消除此差異的技術(shù)手段。實際上就是對地震波的一種濾波作用。其主要實現(xiàn)方式為：在頻域內(nèi),用分解對數(shù)譜求各炮點、檢波點和中心點位置以及與炮檢距有關(guān)的反因子,然后與數(shù)據(jù)道進行褶積。

該方法由三個模塊完成：首先是LogSpectrum模塊,對輸入的地震數(shù)據(jù)按時窗求取其對數(shù)功率譜(或復(fù)賽譜),然后進行三維地表一致性譜分解進行地表一致性分解,該步驟由模塊(SCSpecDecom3D)完成。最后進行反褶積運算,應(yīng)用模塊(SCSpecDecon3D)進行三維地表一致性反褶積,求出各分量的反褶積算子并應(yīng)用在地震道上[3]。

預(yù)測反褶積前后的單炮頻譜分析對比如圖6所示。圖中可以看出,地表一致性反褶積之后的數(shù)據(jù)主頻提高,頻帶變寬,分辨率也得到了一定的提高。

3 結(jié)語

對地震資料進行前期的處理的時候,僅用一種反褶積方法進行處理是不夠的,一般情況下可采用多種方法對資料進行處理以提高資料的信噪比和分辨率。對海洋地震資料進行處理的時候,區(qū)別于陸地資料處理氣槍子波反褶積是特定的步驟,利用氣槍子波反褶積基本可以消除虛反射和氣泡效應(yīng)的影響,并將子波最小相位化。

[1] 雷光鵬.預(yù)測反褶積在陸上地震資料處理中的初步應(yīng)用[J].石油物探,1984,(1)：89-94.

[2] 陳金海,王桂華,李國發(fā).海上地震虛反射探討[J].海洋石油,2000,(1)：22-27.

[3] 王紅麗,等,震源子波反褶積在海洋地震資料處理中的應(yīng)用[J].石油物探.2013,(1)：49-54.