海拉尔盆地和12井区噪声压制技术

来源：SCI期刊网分类：建筑论文时间：2022-01-26 09:51 热度：

　　摘要：海拉尔盆地和12井三维地震工区的地表结构复杂，不仅发育折射波、面波、强能量噪声等原生干扰波，而且发育多次折射波等次生干扰波。去除此类干扰波是确保有效波成像的关键。因此，有针对性地应用锥形滤波去噪和分频噪声压制技术去除了和12井区的原生、次生干扰波，有效提高了该区地震资料的信噪比。

海拉尔盆地和12井区噪声压制技术

　　关键词：噪声压制;组合去噪;锥形滤波;分频去噪

　　地震资料处理要求高信噪比、高分辨率和高保真度。目前常用的去噪方法有f一A：域去噪技术、t一/>域拉东变换去噪技术、r-x域线性噪声衰减技术等，应依据地震资料的特点选取去噪方法。海拉尔盆地呼和湖凹陷和12井区地震资料的信噪比低，发育多种类型的干扰波。因此，针对原始单炮上噪声在时间域和频率域的特征，利用锥形滤波去噪技术压制单炮记录上较严重的面波、折射波和多次折射波等干扰波，对于剩余的次生干扰和高能噪声等采用分频噪声压制技术进行去噪处理的效果较好。

　　1工区地震资料噪声分析

　　海拉尔盆地和12井区地形起伏大，表层结构复杂，有多条不同方向的冲沟和草地、沙丘、沼泽、高岗，导致工区原始资料的信噪比低，并发育多种类型的干扰波[1’2]。这些干扰波的能量极强，其频率与有效波的频段有重叠现象，因此淹没了有效的反射信息，几乎看不到有效信息的原始单炮记录占总资料的33%。分析该区典型的地震资料原始单炮噪声特点可知，原始资料中频率较低，有效波的频带较窄(图1(a))，频率主要为6?50Hz。噪声干扰波的频带较宽且低频干扰尤其严重，发育了较为严重的面波(见图1(b)中红色圈定部分)、折射及多次折射波(见图1(b)中绿色圈定部分)、强能量噪声(见图1(b)中黄色圈定部分)、次生干扰波等多种类型的干扰波。

　　1.1面波

　　工区内面波的特点是频率低、振幅强、视速度低，并随着偏移距和传播时间的增加而逐渐减弱。面波的视速度集中在1〇〇￣700m/s及1200m/S，频率主要为6￣15Hz，已达到有效波的频率范围。

　　1.2折射和多次折射波

　　研究工区的特点是分布范围广、速度范围较大且能量强。折射波的频率主要为6￣25HZ，呈发散状分布，视速度主要集中在]600￣2300m/s，已和有效波的信息相互重叠。

　　1.3强能量噪声

　　风吹、草动、检波器扰动及油田的各种设施产生的次生干扰等噪声在地震资料采集时会与地震波一同被接收，因此具有能量强、随机性极强等特点，严重影响了有效的反射信息，用常规的去除面波、折射波技术已无法达到对该区地震资料信噪比的要求[3]。采用锥形滤波去噪技术和分频噪声压制技术对噪声进行衰减后，大幅度提高了地震资料的信噪比，达到了地震处理要求。

　　2锥形滤波去噪技术

　　应用三维锥形滤波去噪技术之前，首先要变换观测系统。该区块是正交观测系统，从正交的三维地震数据中抽取沿某一条检波线和与之垂直的炮线上所有的地震道组成新的道集，形成了三维地震数据的一个正交子集w。在十字排列中，具有相同炮检距的地震道中心点均在一个圆上，而折射波、面波和多次折射波等干扰波在十字交叉域上表现为锥形且是从顶点辐射出的直线，因此具有稳定的速度。将基于正交子集的地震数据通过三维傅里叶变换转换到频率一波数域，分析干扰波所在的频率段并测出干扰波的线性速度范围，再通过三维F—K一\域锥形滤波技术压制干扰波。

　　图2是采用锥形滤波技术去噪前、后的单炮记录和去除的噪声。从去噪前、后单炮上可以看出，原始信号中的面波和折射波干扰得到了很好的压制，有效反射信息更加突出，信噪比明显提高，且在去除的噪声上没有看到有效信息，说明锥形滤波去噪技术对有效信号的保护非常好。

　　3分频去噪技术

　　采用锥形滤波技术去噪后，在单炮记录上仍存在剩余的初至折射波、次生面波和强能量噪声等。因此，根据锥形滤波去噪后的单炮记录中残余噪声的特点采用分频去噪技术进一步去除干扰噪比(图3)波[5]。分频去噪技术是根据干扰波在不同频率和时间段的特性将信号分解为若干个频率段，在分析不同频段的噪声特征后对最主要的频段噪声进行识别和压制，而对其他频段不产生影响。对比分频噪声压制后的单炮和去除的噪声干扰可见，采用锥形滤波技术去噪后残留的面波、次生折射波、强能量噪声基本上被分离出来且没有损失有效信号。

　　4应用效果分析

　　利用锥形滤波去噪技术和分频去噪技术相结合的方法对海拉尔盆地和12井区地震资料进行了噪声压制处理。图4是采用组合去噪方法处理前、后的叠加剖面及频谱，从剖面中可以看出，噪声得到了很好的压制，有效信号明显突出，同相轴的连续性得到提高，信噪比明显增强(图4(a)、(b))。对比组合去噪前、后的频谱可以看出，30￣60Hz频段的能量得到了提高，拓宽了地震资料高频成分，不仅主频得到了一定提高，而且没有损伤地震资料的低频信息(图4(c)、(d))。

　　图5(a)是应用常规去噪技术对和12井区地震资料进行去噪后的剖面，图5(b)是应用锥形滤波去噪技术和分频去噪技术相结合的方法对和12井区地震资料进行去噪后的剖面。从图中可以看出，图5(a)中仍存在的噪声影响了有效反射信息的识别，地质层位不清晰(特别是T?层以下)。对比结果表明，图5(b)中的主要地质层位(如1^、T2_2、T?)更加清晰，说明该方法对研究区块噪声的去除比较彻底，有效地质层位的信息更加明显(见图5(b)中红色圈定部分)，不仅为地震资料的后续处理奠定了基础，也使解释结果更加准确[6_8]。

　　5结论

　　(1)和12井区地震资料的频率低，表层结构复杂，干扰波较发育且与有效信号重叠，信噪比低。

　　(2)锥形滤波去噪技术适用于三维正交观测系统，根据干扰波在十字排列域中具有稳定速度的特点去除干扰的方法在研究区块的应用效果很好。

　　(3)分频去噪技术是根据干扰波与有效信息在不同频段、时间段的特性去除噪声，去噪效果明显。——论文作者：王喜维于春玲刘景山

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