石高峰(華東分公司物探研究院 江蘇省 南京市 210007)
龍里區(qū)塊位于貴州省東南部,地處云貴高原東部。受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、氣候、水系等因素影響,巖溶地貌發(fā)育非常典型,地形支離破碎,山坡陡峭,溝塹縱橫,山巒延綿,懸崖峭壁隨處可見(jiàn)。
工區(qū)植被發(fā)育、地表高程變化劇烈,山脈峰、谷的延展方向與構(gòu)造線方向基本一致,地形復(fù)雜;受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、氣候、水系等因素影響,巖溶地貌典型,地震激發(fā)接收條件差;區(qū)內(nèi)基巖裸露地段較多,多為志留系和奧陶系灰?guī)r地層,還有少部分出露寒武系地層。
基于上述種種,龍里地區(qū)地震資料信噪比低,多種噪聲發(fā)育,需要多域聯(lián)合去噪,逐步,逐層,逐域的將噪聲進(jìn)行剝離。
按照不同的特征,地震資料中的噪聲可以有不同的分類方法。較常規(guī)的分類有三種:一是按噪聲在地震剖面上出現(xiàn)的特征,將噪聲分為規(guī)則噪聲(常常等同于相干噪聲)和不規(guī)則噪聲(常常等同于隨機(jī)噪聲);二是按噪聲的傳播機(jī)理,將噪分為面波(地滾波)、折射波、聲波、側(cè)面波、多次波、管波等;三是按噪聲的頻譜特征,將噪聲分為低頻噪聲、高頻噪聲和50Hz工業(yè)干擾等。
噪聲的特征不同,相應(yīng)的去噪方法也就不同.對(duì)于規(guī)則噪聲,如果具有簡(jiǎn)單的空間特征,如面波,可通過(guò)F-K濾波去除;側(cè)面波可通過(guò)F-K濾波或K—L濾波去除;多次波可通過(guò)Radon變換或聚束濾波去除.對(duì)于不規(guī)則噪聲,在時(shí)間域很難直接去除,但若其頻譜具有較明顯的特征,如低頻噪聲、高頻噪聲或50Hz工業(yè)干擾,則可方便地通過(guò)頻率域?yàn)V波去除.如果噪聲是隨機(jī)的,可以轉(zhuǎn)變?nèi)ピ胨悸?,不?duì)噪聲進(jìn)行處理,而是根據(jù)有效信號(hào)的相關(guān)性,通過(guò)多道擬合去除噪聲(3a去噪).
該區(qū)干擾波發(fā)育,能量強(qiáng)。對(duì)原始炮記錄進(jìn)行噪聲干擾分析,可見(jiàn)干擾波主要為視速度在500-2300米/秒的線性干擾、脈沖野值干擾、聲波干擾、低頻面波干擾、隨機(jī)干擾及50Hz干擾。
去噪過(guò)程中,既要保證不損失有效波,又要合理地壓制干擾波是一較為棘手的過(guò)程。針對(duì)該區(qū)原始資料存在的干擾波特征,主要采用分頻隨機(jī)噪聲衰減、區(qū)域異常振幅壓制以及去線性干擾模塊去噪,合理地壓制該區(qū)資料中含有的噪聲。經(jīng)使用這些去噪方法處理后,有效地提高了資料的信噪比,對(duì)去噪的記錄和噪聲進(jìn)行了分析,噪聲里面不包含有效信息。
首先最主要的噪音為低頻強(qiáng)能量干擾,使用3a進(jìn)行壓制。Omega2去噪模塊3a全稱為異常振幅衰減處理模塊,它的工作原理如下:首先在特定的時(shí)窗將地震數(shù)據(jù)做FFT變換,然后再各個(gè)頻帶計(jì)算平均能量,之后對(duì)問(wèn)題頻帶進(jìn)行修復(fù)。3a模塊使用的關(guān)鍵在于時(shí)窗的選取以及門檻值的選定。在龍里地區(qū),因?yàn)樵肼暷芰亢艽?,所以在處理時(shí)使用多個(gè)3a模塊串聯(lián)處理,逐步改善資料品質(zhì),最大限度保存有效信號(hào)。
圖1 LL11-SN03線典型單炮去噪前后效果圖
去除低頻強(qiáng)信號(hào)噪音之后,線性噪音成為主要的噪音干擾。針對(duì)規(guī)則的線性噪音,我們常規(guī)的方法為使用F-X濾波去除。但是由于龍里地區(qū)單炮噪聲復(fù)雜,有效反射較弱,我們采用Trace_mix流程去除線性。Trace_mix流程的原理如下,首先對(duì)單炮進(jìn)行線性動(dòng)較,速度為線性噪音的速度。然后對(duì)動(dòng)較后的單炮進(jìn)行混波處理,提取出線性噪音。然后用原始單炮減去反動(dòng)較之后的線性噪音,已達(dá)到去噪的目的。對(duì)單炮進(jìn)行了振幅一致性振幅補(bǔ)償之后的單炮,對(duì)能量進(jìn)行補(bǔ)償,為CMP域3a去噪處理做準(zhǔn)備。
此時(shí)殘存的異常噪音在單炮上已不具有明顯特征,將單炮進(jìn)行分選,在CMP域上進(jìn)行3a去噪。對(duì)殘留的異常振幅噪音進(jìn)行了有效的壓制,去噪后信噪比得到了明顯的提升。
從剖面的變化可以看見(jiàn)通過(guò)多域聯(lián)合去噪,剖面的信噪比逐步加強(qiáng),品質(zhì)逐步改善。
針對(duì)地震資料信噪比低的特點(diǎn),選用疊前多域聯(lián)合去噪,多方法、多層次的去除噪音,能夠有效的提高資料的信噪比,為速度拾取及疊加偏移提供了良好的基礎(chǔ)。