东沙海区浅层剖面资料的改进处理
- 格式：pdf
- 大小：10.67 MB
- 文档页数：4
第41卷 第3期 煤田地质与勘探Vol. 41 No.3 2013年6月COAL GEOLOGY & EXPLORA TIONJun. 2013收稿日期:2012-02-07作者简介: 薛 花(1985—)，女，湖北荆门人，硕士，助理工程师，从事海洋地震资料处理及波动方程偏移成像研究.文章编号: 1001-1986(2013)03-0072-03东沙海区浅层剖面资料的改进处理薛 花，文鹏飞(国土资源部海底矿产资源重点实验室；广州海洋地质调查局，广东 广州 510760) 摘要: 针对浅地层剖面仪在东沙海区采集的浅层剖面资料中出现的随机干扰、大值干扰等问题，通过去噪处理手段进行了有效的压制，消除了干扰波对原始资料的污染；针对由于间隔性采集和处理对原始资料造成的时间延迟现象，通过时移校正方法进行了处理；针对剖面中炮号与相应导航文件中的FIX 号不存在对应关系的情况，通过提取道头时间、导航时间并在FOCUS 模块中编写相应程序，将剖面中炮号与FIX 号的关系建立起来。
改进处理后的浅层剖面资料为地质分析与解释提供了较好的基础资料。
关 键 词：浅层剖面；去噪；延时校正；剖面连接中图分类号：P631 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2013.03.017Shallow section data processing in Dongsha areaXUE Hua ，WEN Pengfei(Key Laboratory of Marine Mineral Resources , Ministry of Land and ResourcesGuangzhou Marine Geological Survey , Guangzhou 510760, China )Abstract: In this paper, shallow section data in Dongsha area have been processed and studied. Random and big interferences were effectively suppressed through processing. The contamination of interference wave to original data was eliminated. The main problems solved in processing were delay correction, the correlation of anchor point and each trace, profile connection etc., providing basis for subsequent geological analysis and interpretation of shallow stratigraphic profile data.Key words: shallow section; noise suppression; delay correction; profile connection目前，针对海上单道、多道地震资料的处理研究较多，鲜见对浅层剖面资料处理方法的报道。
以往的浅地层剖面资料没有记录过原始数据，因此也没有进行过处理，只能对纸质剖面进行解释。
广州海洋地质调查局引进德国ATLAS 公司生产的Parasound P70全海域参量浅地层剖面仪并应用于正式生产。
该设备采用了差频技术，具有波束窄、穿透强和分辨率高等特点，其换能器固定安装在海洋六号船底，可用于海洋区域浅地层结构、浅层气和浅地层断裂发育情况的调查，对海底沉积物分层结构进行连续探测，从而获得高分辨的浅地层剖面。
但是，该仪器采集到的浅层剖面资料也存在随机干扰和大值干扰、原始资料时间延迟、剖面中炮号与相应导航文件中的FIX 号不存在对应关系等问题，给资料解释带来一些困难。
因此本文借鉴前人单道地震资料的处理方法[1]，对浅层剖面资料进行了改进处理，为地质分析与解释提供了较好的基础资料。
1 浅地层剖面仪性能概述浅地层剖面仪[2]是在超宽频海底剖面仪基础上改进的，可对海洋、江河、湖泊底部地层进行剖面显示。
该仪器的地层分辨率较高，可以任意选择扫频信号组合，现场实时设计、调整工作参量，可在浅层海洋地质调查、地球物理勘探和海洋工程等领域广泛应用。
工作时，设置在探测船上或其拖曳体上的换能器向水下发射大功率低频脉冲声波；接收回波信号的时间和强度，通过对回波信号的放大和滤波等处理后，送入记录器，就可以在移动的干式记录纸上显现不同灰度的点组成的地层剖面。
相比浅层地震和地质雷达而言[3-4]，浅地层剖面仪穿透地层的深度偏小，但是纵向分辨率较高,可达15~30 cm ，特别适合海洋地质调查。
该仪器能对海底沉积物分层结构进行连续探测，从而能获得高分辨的浅地层剖面。
第3期薛 花等: 东沙海区浅层剖面资料的改进处理 · 73 ·2 浅层剖面的处理难点东沙海区浅层剖面资料的分辨率[5-7]相当高，有效波频带范围在 2000~6 000 Hz ，主频约为4 500 Hz ，按1/4波长计算，分辨率可达6~20 cm 。
以低频涌浪干扰、大值干扰为主要干扰。
根据工区地质条件，结合以往地震调查资料处理经验，其资料处理难点主要有：a. 海洋环境噪音 涌浪噪音、外源干扰等多种海洋环境噪音干扰对资料的信噪比造成很大的影响，而有效压制各种噪音干扰，提高资料信噪比是资料处理的关键问题之一。
b. 大值干扰 由于海况或其他仪器同时施工引起的大值异常很大程度上影响了浅剖面资料的信噪比，选取合适的去大值的处理方法是解决浅剖资料大值异常问题的关键。
c. 时间延迟的影响 由于间隔性采集以及量程等原因，往往对野外采集数据进行了延时记录，使得在监视剖面上不能正确反映反射波的深度与时间，这样不利于后续资料的处理和解释。
因此，有必要对野外采集数据进行延时校正，消除由于上述原因对原始资料造成的时间延迟现象。
d. 定位点FIX 号与各道的对应关系 在浅剖面定位数据上，一般是按FIX 号来确定当时的具体位置的。
由于SEGY 数据没有记录FIX 号，因此处理后得到的剖面无法与实际目标区域的位置坐标相对应，不便于后续资料解释，这就需要建立FIX 号与各道的关系。
e. 剖面连接 由于仪器本身的原因，每小时需要更换文件名记录，所以一条测线往往由几个数据文件组成。
大多数情况下每条测线由3个数据文件组成，少数测线由4个甚至5个数据文件组成，在处理时需要对这些文件进行连接。
3 浅地层剖面资料的改进处理方法3.1 噪音压制频率滤波[8]对消除有效波频带外的干扰频率效果明显。
图1是原始资料频谱图，可以看出有效波的高截频在 5 200~5 500 Hz 、低截频在 2 300~2 500 Hz ，确定浅层剖面数据资料的有效频带范围2 300~2 500 Hz 和5 200~5 500 Hz 。
图2是涌浪干扰压制前后的对比图，经过滤波后随机噪音被有效压制。
对于大值异常干扰则采用对一定空间内振幅求中值的方法，该方法适合本区的大值特点。
图3是大值干扰压制前后的对比图。
图1 原始资料频谱图Fig.1 Spectrum of original data图2 涌浪干扰压制前(a)后(b)对比图Fig.2 Comparison before (a) and after (b) waves interferencesuppression图3 大值干扰压制前(a)后(b)对比图Fig.3 Comparison before (a) and after (b) suppression of biginterference value3.2 延时校正野外浅层剖面仪记录的数据，由于是间隔性采集和量程等原因，往往对采集数据进行了延时记录，使得在监视剖面上不能正确反映反射波的深度与时间，不利于后续资料的处理和解释。
因此有必要对野外采集数据进行延时校正，消除原始资料的时间延迟现象。
利用Focus 5.4地震资料处理系统中的STATIC 模块，可以消除时间延迟的影响，改善记录初至的扭曲、错断现象。
图4为延时校正处理前后的对比图。
图4 延时校正前(a)后(b)对比图Fig.4 Comparison before (a) and after (b) delay correction3.3确定FIX号与各道的对应关系在浅剖定位数据上，一般是按FIX号来确定当时的具体位置。
由于SEGY数据没有记录FIX号，这样在进行处理后得到的剖面无法与实际目标区域的坐标相对应，不便于后续资料解释。
因此需要建立FIX号与各道的关系。
利用Focus 5.4地震资料处理系统编写模块程序提取每条剖面的地震道头时间和相对应的导航数据时间，利用Focus 5.4地震资料处理系统编写特殊处理程序，最终形成一个记录道与FIX号相对应的关系表。
由于每个FIX号对应多个记录道，且对应道数不尽相同，因此在实际工作中还需对FIX号乘某个系数，使其能与记录道号一一对应。
图5a是原始测线的剖面图，图5b是定位后测线的剖面图。
3.4剖面连接浅剖记录的每条测线往往由几个数据文件组成，大多数情况下每条测线由3个数据文件组成，少数测线由4个甚至5个数据文件组成，在处理时需要对这些文件进行连接。
由于一条测线中各个数据文件的起始道号相同，所以不能用道号直接对各个数据文件进行连接，只有经过赋FIX号后利用FIX号与道号建立的对应关系，使用具有唯一性的FIX号对这些数据文件进行连接。
在Focus 5.4地震资料处理系统中，编写对应的模块程序，将已赋FIX号的分段测线有效的连接起来，便于后续地质分析解释。
图6a为原始测线分段剖面图，对分段数据分别进行交互处理，并赋FIX号后，将分段数据进行连接，图6b为处理并连接后的剖面图。
4结语浅层剖面资料经过改进处理后，成像效果更直观清晰，这对进行地质分析及解释具有重要意义。
利用浅层剖面资料可识别天然气水合物层、天然气渗漏或扩散引起的沉积物声学异常特征(如声混浊、空白带、图5 测线定位前(a)后(b)剖面图Fig.5 Profile before (a) and after (b) positioning of survey line图6 原始测线分段剖面图(a)和分段数据处理并连接后的剖面图(b)Fig.6 The original line segment (a) and section after processing and connection of segmented data (b)(下转第78页)又刚好与异常体在地表的投影对应。
