陸上地震低頻線性干擾形成機(jī)制及采集壓制方法

1、第 卷 第 期 年 月， 文章編號(hào)：（）：陸上地震低頻線性干擾形成機(jī)制及采集壓制方法徐照營(yíng)，徐夢(mèng)婕，譚勇（河南石油勘探局 物探公司，河南 南陽 ；中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 地球物理與空間信息學(xué)院，湖北 武漢 ）摘 要：低頻線性干擾是在地震采集中普遍存在的一類干擾波，對(duì)單炮質(zhì)量有很大影響。 因此壓制線性干 擾，提高資料質(zhì)量是十分必要的。 本文以春光油田以及泌陽古河道區(qū)為實(shí)驗(yàn)區(qū)，討論了低頻線性干擾的形 成 機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)線性干擾的強(qiáng)弱與低降速層厚度存在關(guān)系。 激發(fā)點(diǎn)所在低降速層厚度越大，低頻線性干擾 越 強(qiáng)，也即在野外采集時(shí)炮點(diǎn)深度越大，線性干擾越弱。 試驗(yàn)結(jié)果表明，在野外采集過程中加大炮點(diǎn)深 度，使 得 炮

2、點(diǎn)位于高速層界面以下時(shí)，線性干擾的壓制效果比較好。關(guān)鍵詞：低頻線性干擾；野外壓制；疊前去噪中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：收稿日期： ， ，（ ，；， ，）：， ， ， ， ， ， ： ； ；激發(fā)點(diǎn)產(chǎn)生的地震波首先向上傳播，然后在地與強(qiáng)波阻抗界面之間形成多次反射波，最后傳 到接收器圖（）； 多次波類型 激發(fā)點(diǎn)產(chǎn)生 地震波首先向下傳播，在強(qiáng)波阻抗界面與地表 間形成多次反射波，繼而傳播到目的層，然后從 的層反射，再在強(qiáng)波阻抗界面與地表之間形成 次反射波，最 后 傳 播 到 接 收 器 接 收 圖 （）；引言干擾在地震采集中普遍存在，為提高 疊 加 剖面的信噪比，通過特定的野外采集方法結(jié)合不同 的疊前去噪技

3、術(shù)壓制低頻線性干擾波。 春光油田 地震資料普遍存在線性干擾，嚴(yán)重地影響單炮質(zhì) 量，如果解決不好會(huì)對(duì)后續(xù)處理產(chǎn)生很大影響，嚴(yán) 重時(shí)可造成在疊加剖面上出現(xiàn)斷面等假象。 因此 必須去除線性干擾，提高資料成像質(zhì)量。隨著地震勘探向巖性勘探與油藏描述等的深 入，強(qiáng)線性干擾和多次波的壓制問題越來越引起 人們重視。 武克奮利用雙向預(yù)測(cè)法壓制線性干 擾波，該方法的基本思想是利用拉冬變換同時(shí)預(yù) 測(cè)有效波和干擾波的模型，以約束壓制函數(shù)的計(jì) 算，然后在單道記錄上壓制干擾波。 年曾 波、趙旭等人又提出了利用噪音減去法 壓 制 線 性干擾，該方法的基本思想為，采用 域?yàn)V波 方法提取和記錄噪音初始模型，根據(jù)原始記錄與 噪音

4、模型的差值結(jié)果對(duì)原始噪音模型進(jìn)行加權(quán)處 理，使合成噪音更加接近記錄中的真實(shí)噪音，最終 采用減去法，從記錄中減去合成的噪音以達(dá)到濾 波目的。 在以往的研究中，主要都是通過濾波等 數(shù)據(jù)處理手段來壓制線性干擾波，但事實(shí)上在線 性干擾波能量很強(qiáng)，或者頻譜特征與有效波很相 近時(shí)，僅通過處理手段難以完全壓制干擾波，或者 嚴(yán)重?fù)p失有效波成分。 為了避免線性干擾能量過 高，本文以春光油田以及泌陽古河道區(qū)為實(shí)驗(yàn)區(qū)， 討論了低頻線性干擾的形成機(jī)制，同時(shí)，討論了如 何在野外采集過程中壓制干擾波，為后續(xù)基于地 震資料處理手段進(jìn)一步壓制干擾波提供了較好的 原始資料。次波類型 激發(fā)點(diǎn)產(chǎn)生的地震波首先向上傳播在強(qiáng)波阻抗界面

5、與地表之間形成多次反射波，而傳播到目的層，然后從目的層反射，再在強(qiáng)波 抗界面與地表之間形成多次反射波，最后傳播 接收器接收?qǐng)D（）。圖多次波類型示意 以泌陽古河道某一炮記錄為例 （圖 ），在炮記錄上，可見強(qiáng)低頻線性干擾。低降速層的厚度為了分析低頻線性干擾的形成與低降速層 度是否有關(guān)，在春光油田進(jìn)行了試驗(yàn)，在春光油 南北低降速帶厚度不同的地方選取了兩個(gè)點(diǎn)， 分析低頻線性干擾的形成機(jī)制。工區(qū)低降速帶厚度南北薄，中部厚，其中南部 度在 左右，中部在 左右，北部 左右。低速層速度為，高速 速度為，低速層、高速層速度相對(duì)定，降速層速度，變化較大。在該工區(qū)選擇， 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，利用微 震測(cè)井法對(duì)這兩個(gè)點(diǎn)低降速

6、進(jìn)行表層調(diào)查， 海拔高程，高速層頂界面，低低頻線性干擾的形成機(jī)制速厚度（圖）； 點(diǎn)海拔高程，激發(fā)點(diǎn)附近存在強(qiáng)波阻抗界面當(dāng)激發(fā)點(diǎn)附近存在兩個(gè)強(qiáng)的波阻抗 界 面，且 兩個(gè)界面間地層有一定的厚度時(shí)，地震波就會(huì)在 激發(fā)層間多次震蕩，導(dǎo)致記錄上出現(xiàn)強(qiáng)的多相位 低頻線性干擾。低頻多次波主要分 為 以 下 種 類 型： 多 次波類型 激發(fā)點(diǎn)產(chǎn)生的地震波首先向下傳播，速層頂界面，低降速厚度（圖點(diǎn)的低降速層厚度遠(yuǎn)大于點(diǎn)。在 和 點(diǎn)分別激發(fā)，得到、 點(diǎn)的 始單炮 記 錄 （圖 ），經(jīng) 對(duì) 比 分 析， 點(diǎn) 原 始 單 記錄中未見低頻線性干擾，而 點(diǎn) 低 頻 線 性 擾明顯。試驗(yàn)證明低頻線性干擾的形成，除了 在 激

7、第 期徐照營(yíng)等：陸上地震低頻線性干擾形成機(jī)制及采集壓制方法圖低頻線性干擾的形成原因分析圖 點(diǎn)低降速解釋成果 低頻線性干擾與低降速層厚度的關(guān)系為研究低降速層厚度與低頻線性干擾之間是 否存 在 關(guān) 系，在 工 區(qū) 選 取 了 、 兩 個(gè) 炮 點(diǎn)。 、 兩點(diǎn)的低降速層速度基本一致，而 厚 度 不 同。 分析在高 速 層 頂 界面反射系數(shù)一致的情況 下，低降速厚度對(duì)低頻干擾形成的影響。 圖（） 和圖（）分別為 點(diǎn)和 點(diǎn)的原始單炮記錄， 兩炮的高速層頂界面反射系數(shù)基本一致， 點(diǎn)的低降速帶 厚 度 為 ， 點(diǎn) 的 低 降 速 帶 厚 度 為。 從這兩個(gè) 點(diǎn) 的 單 炮 也 可 以 看 出，低 降 速 層小

8、，低頻多次干擾相對(duì)越弱。另外，在該工區(qū)低降速厚度由厚向薄 的 過 渡帶選取一點(diǎn)進(jìn)行分析，炮 點(diǎn) 位 置 如 圖 中 所 示。炮點(diǎn)北部低降速層厚度較厚，南邊較薄。 檢波器南北向排列，中間激發(fā)，兩邊接收。圖 顯示出一炮較為典型的單炮記 錄 圖，左 邊對(duì)應(yīng)工區(qū)北部低降速較厚區(qū)的排列低頻線性干 擾與明顯；而右邊對(duì)應(yīng)工區(qū)南部低降速層較薄區(qū) 域的排列低頻線性干擾很弱。 綜上分析可知，低圖 點(diǎn)低降速解釋成果 圖 、 原始單炮記錄 第 期徐照營(yíng)等：陸上地震低頻線性干擾形成機(jī)制及采集壓制方法野外低頻線性干擾 的 壓制 手 段壓制強(qiáng)線性干擾和多次波的方法主要有頻率濾波和視速度濾波。 由于大多數(shù)強(qiáng)線性干擾波和 多次

9、波與一次反射波頻率接近，所以頻率濾波的 壓制效果并不十分理想。 目前，強(qiáng)線性干擾和多 次波的壓制以 域?yàn)V波為代表的視速度濾波 為主。 它也有 個(gè)明顯的弱點(diǎn)， 是不能做時(shí)變 濾波，在有效波和干擾波視速度接近時(shí)，不能很好 地分離； 是由于多道處理，不可避免地帶來人工 噪聲，引起有效波波形畸變，影響了低信噪比地區(qū) 相干噪聲的壓制。 在本次試驗(yàn) 中，重 點(diǎn) 研 究 了 如何在野外采集過程中壓制線性干擾波。以春光油田為例，該區(qū)中部低降速帶較厚，低 頻頻線性干擾比較明顯。通過試驗(yàn)對(duì)不同的井深的低頻干擾情況進(jìn)行調(diào)查，在同一位置，相同藥量，分別 將 炮 井 深 度 定 為 （圖 （），（圖 （），（圖（），對(duì)

10、比三炮的原始單炮記錄發(fā) 現(xiàn)，炮井深度為 時(shí)，線性干擾十分明顯，有效 波幾乎被全部淹沒。隨著井深的加大這種低頻線 性干擾越來越小。因此，在野外可以采用加大井深，使激發(fā)點(diǎn)遠(yuǎn) 離強(qiáng)波阻抗界面的方法來壓制低頻線性干擾。 一圖過渡帶低降速帶厚度 圖相同藥量不同深度激發(fā)效果對(duì)比圖泌陽古河道激發(fā)效果對(duì)比 般的，選擇在強(qiáng)波阻抗界面下 的深度激發(fā)。另外為對(duì)比低降速層中激發(fā)和高速層中激發(fā) 的效果差異，以泌陽古河道區(qū)為例進(jìn)行研究。在泌陽古河道區(qū)，由于發(fā)育較厚的河道礫石，以往激發(fā)由于鉆井工藝不過關(guān)，導(dǎo)致激發(fā)點(diǎn)無法高速層中，能 很 好 的 壓 制 這 種 低 頻 線 性 干 擾 （）。在采用上述采集手段采集的低頻線性干

11、擾 弱的炮集資料基礎(chǔ)上，再采用室內(nèi)地震資料處 手段，壓制干擾波，所得到的信噪比明顯提高，第 期徐照營(yíng)等：陸上地震低頻線性干擾形成機(jī)制及采集壓制方法圖剖面保真去噪 頻線性干擾基本完全被壓制，可以清晰的分辨有效反射波。參考文獻(xiàn)： 武克奮雙向預(yù)測(cè)法壓制線性干擾波和多次波石油物探，（）： 熊金良，劉洋，岳英，等極淺海區(qū)水體地震響應(yīng)正演 結(jié)語通過實(shí)驗(yàn)分析，低頻線性干擾形成的 主 要 原因有兩點(diǎn)： 激發(fā)點(diǎn)所在層位附近存在強(qiáng)波阻抗 界面； 與低降速層厚度有關(guān)，厚度越大，線性干 擾越強(qiáng)。 通過觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在野外可以壓制低頻 線性干擾波，當(dāng)激發(fā)點(diǎn)位于強(qiáng)波阻抗界面以下時(shí)， 線性干擾波明顯減弱，激發(fā)井深越深，線性干擾越 弱。 在本工區(qū)觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中將激發(fā)點(diǎn)深度統(tǒng)一 定在高速層 界 面 下 處。 通 過 野 外 壓 制 以 及 一系列的室內(nèi)處理壓制，得到了橫向分辨率較高