金屬礦地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究

金屬礦地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究

0地震地質(zhì)條件河南洛川黃金礦位于秦嶺東伏牛山與熊耳山交匯處，屬中高山。由于地表高程起伏相對高差變化大(最大達860m),近地表條件復雜,地震地質(zhì)條件復雜多變,所獲得的炮集記錄上初至劇烈起伏,靜校正量大,干擾嚴重,信噪比極低;橫向不均勻性比較嚴重;受地下地質(zhì)構(gòu)造和地層傾角的影響,低降速帶結(jié)構(gòu)復雜、地震波在橫向上變化劇烈;地下波阻抗界面的阻抗差異較小,產(chǎn)生的反射波能量較弱,且波場特征復雜,不均勻性強,地質(zhì)體大尺度小,形成的波場復雜,針對金屬礦資料的特點,必須開展一些關(guān)于金屬礦處理的技術(shù)研究,從而改善原始資料的品質(zhì),為金屬礦勘探提供技術(shù)服務。1金屬礦地震資料處理針對措施目前在國內(nèi)外金屬礦地震數(shù)據(jù)資料處理主要分為反射波處理和散射波處理,其中在反射波處理方面主要是通過理論分析和試驗研究,對常規(guī)地震資料的一些處理流程進行篩選,修改和保留一些處理模塊,補充一些處理模塊,逐漸完善和豐富適用于金屬礦地震資料處理的方法技術(shù)在當前金屬礦地震資料不管是反射波處理還是散射波處理都處于研究試驗階段,隨著研究程度的不斷深入,數(shù)據(jù)處理一定能夠在金屬礦勘探中發(fā)揮更重要的作用。2關(guān)鍵處理技術(shù)2.1地表范圍的變化在實際生產(chǎn)中觀測面通常是起伏不平的地面,地下傳播介質(zhì)也是不均勻的,表層低速帶橫向變化劇烈。對地震波的傳播時間產(chǎn)生了較大影響,通過折射靜校正使時距曲線滿足于用于動校正的雙曲線方程。從圖1可以看出,該工區(qū)的地表起伏非常劇烈,最高與最低點的高程差達到860多米,而且整個工區(qū)地表條件橫向變化也較大。從圖2原始單炮可以看到,由于上述的影響初至及面波變得扭曲,帶來了嚴重的靜校正問題。為了消除地表及低速帶的影響,此次處理使用美國綠山軟件的折射波靜校正方法。該方法利用分析生產(chǎn)記錄中的折射波,對每個炮點和檢波點進行統(tǒng)計,這種方法不受靜校正量大小的限制,同時能解決長、短波長靜校正問題。初至與反射波同步記錄,客觀地反映了野外生產(chǎn)情況,解決了因小折射與生產(chǎn)不同步,低速帶變化而導致的靜校正誤差。折射靜校正實現(xiàn)步驟:(1)進行空間屬性定義;(2)折射初至拾取;(3)折射界面定義及控制;(4)折射界面速度分析及延遲時間求取;(5)構(gòu)造折射界面模型求取靜校正值;(6)靜校正值輸出。對靜校正值數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)的質(zhì)量控制,確保靜校正數(shù)據(jù)的準確可靠,最終生成的淺地表模型如圖3所示,在應用折射靜校正后,在原始單炮記錄可以明顯地看出:初至變得光滑,單炮信噪比得到提高(圖4),為后續(xù)處理打下良好基礎(chǔ)。2.2線性干擾消除近地表條件的變化和采集過程中各種因素的影響使得原始地震記錄中存在著多種類型的干擾。本工區(qū)內(nèi)干擾波較為發(fā)育,存在野值、面波等干擾。這些噪音能量強且分布范圍廣,另外還存在一定程度的線性干擾等。保真去噪是處理中堅持的原則(1)異常振幅壓制。針對一些道的強能量干擾,利用時頻空間域異常能量衰減及F-X域最小平方法相結(jié)合的方法進行去噪,這種處理能有效地減小信號的畸變,使各種強能量干擾得到很好的壓制,同時不損失有效波成分。異常振幅壓制前后的單炮記錄如圖5所示。(2)對于頻率較低、速度較低的面波,使用自適應去面波方法來壓制。通過速度分離的方法將干擾波分離出來,并把它們從原始信號中減去,從而達到衰減有一定視速度的線性噪音的目的,消除面波影響并保留有效信息。(3)FX域線性干擾消除。線性噪音較有效波速度差異大、相干性強、能量強,采用線性噪音衰減技術(shù),在頻率—空間域?qū)€性噪聲進行預測并從記錄中減去,此方法能在去掉線性噪聲的基礎(chǔ)上最大限度地保留有效信號。通過以上系列的去噪處理,去除了能量較強的面波、淺層折射、野值等噪音干擾,去噪處理后,有效壓制了各種干擾波,提高了資料的信噪比為后續(xù)處理打下了堅實基礎(chǔ)。2.3地表一致性振幅補償?shù)卣饠?shù)據(jù)的振幅值是地震資料處理的一個重要參數(shù),金屬礦地震資料處理對振幅信息的精度要求得更加嚴格,此次項目的地質(zhì)任務要求盡可能多的反應中深部信息,特別是1500m以淺的信息,其中包括對下面巖漿巖巖體的反應,因此對中深層弱反射能量的補償尤為重要。首先應用球面擴散補償技術(shù)對由于球面擴散作用產(chǎn)生的反射波能量的衰減從縱向上對能量進行補償。其次,對于受激發(fā)和接收因素影響而造成的原始資料能量在橫向上存在的差異,采用地表一致性振幅補償技術(shù)對炮點、檢波點振幅進行補償,消除由激發(fā)、接收因素引起的橫向能量差異,使橫向能量均衡,從而使工區(qū)資料能量在縱橫向上達到協(xié)調(diào)一致。從補償前后的單炮及疊加剖面上看,振幅補償后的炮記錄深層能量得到了恢復,橫向上炮與炮、道與道之間的能量得到了較好的統(tǒng)一,為下步做好反褶積打下了良好的基礎(chǔ)。圖6為球面擴散、地表一致性振幅補償前后的單炮記錄,其淺中深及道間能量得以較好的補償。2.4地表一致性試驗生產(chǎn)過程中受不同激發(fā)條件和接收條件的影響,原始數(shù)據(jù)在子波振幅、頻率、相位等方面存在一定的變化,地表一致性處理是消除這些差異最好的手段。地表一致性預測反褶積能夠消除炮點、檢波點、CDP點和炮檢距幾個方向上濾波器的混合效應,求出的反褶積因子比較平穩(wěn),反褶積效果使得地震記錄的子波振幅、頻率、相位的一致性好,增強了地震子波橫向穩(wěn)定性。根據(jù)該區(qū)資料特點進行地表一致性預測反褶積試驗(表1)。為了更好地確定反褶積流程,進行了系統(tǒng)的流程試驗。參數(shù)選擇中結(jié)合本區(qū)地震資料特點和此次處理的地質(zhì)任務要求,在有效提高資料頻率的基礎(chǔ)上,兼顧提高資料的信噪比,突出有效波成分。經(jīng)過試驗最終確定使用因子長度160,預測距離24ms。2.5疊前速度技術(shù)受地質(zhì)情況影響金屬礦資料信噪比低、速度譜上很難辨別有效波能量團、疊加速度難以準確拾取時,為了拾取精度較高的速度,必須要有強有力的速度解釋手段,而CGG軟件具有強大的交互速度解釋的功能,可以通過多種圖件的監(jiān)控,使速度解釋更為合理。通過上述技術(shù)確定合理的時間偏移參數(shù)、最終的速度場能最大限度地逼近地下介質(zhì)的速度、精細去除動校拉伸畸變保留有效信號。時間偏移剖面如圖7所示,比較可見,各種反射波、繞射波等都能夠準確歸位,沒有出現(xiàn)過量偏移或欠偏的現(xiàn)象。3地震數(shù)據(jù)處理優(yōu)化試驗,試驗工作后波組地震剖面波組特性,確定最佳處理方案,將其增強相對系對河南省欒川金屬礦地震勘探研究項目原始資料進行了全面細致分析,有針對性地采用相應的處