1.存在問題

在油氣勘探成熟地區(qū)，地震資料的品質(zhì)受密集電網(wǎng)電磁場(chǎng)的影響較為嚴(yán)重，形成的工業(yè)電干擾疊加使得野外采集的地震資料品質(zhì)大幅度降低，在一定程度上影響了對(duì)地層和巖性油氣藏的地震精細(xì)預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)。

現(xiàn)有的商業(yè)化地震處理軟件還沒有自動(dòng)識(shí)別含工業(yè)電干擾地震道的相關(guān)模塊，通常借助人工交互方式通過(guò)統(tǒng)計(jì)共檢波點(diǎn)道集能量來(lái)參與識(shí)別，同時(shí)對(duì)識(shí)別出的地震道需要給定較準(zhǔn)確的工業(yè)電干擾頻率（如50 Hz）從而實(shí)現(xiàn)有效壓制。然而，大量實(shí)際資料分析結(jié)果表明，工業(yè)電干擾的頻率并不是嚴(yán)格的50 Hz，而是在50 Hz附近（±1 Hz）動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)變化，同時(shí)對(duì)含弱能量的工業(yè)電干擾地震道的識(shí)別也無(wú)能為力。這就使得現(xiàn)有軟件處理模塊壓制工業(yè)電干擾不徹底、保真保幅性差。

2.采用方法

為了解決上述問題，采用了一種時(shí)間域?qū)?yōu)的含工業(yè)電干擾地震道逐道迭代識(shí)別和自適應(yīng)壓制方法技術(shù)。其具體計(jì)算步驟如下：①初始化工業(yè)電干擾頻率，例如50 Hz；②建立工業(yè)電干擾的離散數(shù)學(xué)模型（余弦函數(shù)形式或正弦函數(shù)形式）；③建立目標(biāo)函數(shù)，即離散數(shù)學(xué)模型與實(shí)際地震道的殘差能量；④采用最小二乘法求解目標(biāo)函數(shù)，使目標(biāo)函數(shù)殘差能量最小化，獲得工業(yè)電干擾的振幅和相位公式；⑤根據(jù)牛頓迭代法尋優(yōu)逼近工業(yè)電干擾頻率的精確解；⑥采用歸一化互相關(guān)系數(shù)作為含工業(yè)電干擾地震道的識(shí)別準(zhǔn)則（門檻值大于0.2時(shí)該地震道識(shí)別為含工業(yè)電干擾地震道）；⑦對(duì)識(shí)別出的含工業(yè)電干擾的地震道，重復(fù)步驟④和⑤，獲得精確的工業(yè)電干擾振幅、頻率和相位；⑧從該實(shí)際地震道中減掉預(yù)測(cè)出的工業(yè)電干擾模型，最終得到壓制工業(yè)電干擾后的高信噪比地震記錄。對(duì)于步驟⑥中未識(shí)別出含工業(yè)電干擾的地震道，則不作任何處理。按照步驟①到步驟⑧完成所有含工業(yè)電干擾地震道的自動(dòng)識(shí)別和自適應(yīng)壓制處理。對(duì)于含多種頻率成分工業(yè)電干擾的地震道，在Linux平臺(tái)采用多線程并行計(jì)算研發(fā)模塊（圖1），并實(shí)現(xiàn)技術(shù)的高效并行化處理。

圖1 多線程并行計(jì)算研發(fā)模塊示意圖

3.作用和效果

該項(xiàng)技術(shù)能夠逐道自動(dòng)識(shí)別待處理地震道是否含有工業(yè)電干擾，不需要人工參與識(shí)別，并且不受地震處理域的限制（例如共炮點(diǎn)域、共檢波點(diǎn)域等），而且還能夠精確估算每個(gè)地震道中多種工業(yè)電干擾的振幅、相位、頻率信息，實(shí)現(xiàn)含多種工業(yè)電干擾地震道的自動(dòng)識(shí)別和自適應(yīng)壓制，并兼顧弱能量工業(yè)電干擾的壓制。該項(xiàng)技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)有效信號(hào)無(wú)損傷，工業(yè)電干擾部分無(wú)有效信號(hào)，在工業(yè)電干擾位置頻譜過(guò)度自然；②能夠?qū)崿F(xiàn)含多個(gè)頻率工業(yè)電干擾地震道的同步保幅壓制，且不受分析時(shí)窗位置的限制；③構(gòu)建了全新的工業(yè)電干擾處理流程，降低了常規(guī)處理流程的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)電干擾的自動(dòng)識(shí)別和自適應(yīng)壓制；④適合共炮點(diǎn)、共檢波點(diǎn)、共中心點(diǎn)道集等任何類型原始地震數(shù)據(jù)處理；⑤開發(fā)了多核多線程并行計(jì)算可執(zhí)行程序，通過(guò)模塊化封裝，計(jì)算效率明顯提高，并支持多SEGY文件輸入和輸出。該項(xiàng)技術(shù)解決了油氣勘探中的一個(gè)關(guān)鍵性和共性的問題，因不需要人工參與識(shí)別，其在處理效率、計(jì)算復(fù)雜度、保真保幅性等方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì)，可以為當(dāng)前精細(xì)地震勘探提供重要的技術(shù)支撐。目前該項(xiàng)技術(shù)已獲得授權(quán)發(fā)明專利1項(xiàng)（專利號(hào)：ZL201610511644.6）、軟件著作權(quán)1項(xiàng)（軟件著作權(quán)編號(hào)：2019SR1108444），并在大慶探區(qū)5個(gè)以上的勘探開發(fā)區(qū)塊進(jìn)行了推廣應(yīng)用，支撐了油氣精細(xì)勘探部署，是目前商業(yè)化地震處理軟件中工業(yè)電干擾壓制模塊的有效補(bǔ)充，具有廣闊的應(yīng)用前景。