地震勘探中的常见地震干扰波及压制方法
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陆上地震低频线性干扰形成机制及采集压制方法徐照营;徐梦婕;谭勇【摘要】低频线性干扰是在地震采集中普遍存在的一类干扰波,对单炮质量有很大影响.因此压制线性干扰,提高资料质量是十分必要的.本文以春光油田以及泌阳古河道区为实验区,讨论了低频线性干扰的形成机制,研究发现线性干扰的强弱与低降速层厚度存在关系.激发点所在低降速层厚度越大,低频线性干扰越强,也即在野外采集时炮点深度越大,线性干扰越弱.试验结果表明,在野外采集过程中加大炮点深度,使得炮点位于高速层界面以下时,线性干扰的压制效果比较好.【期刊名称】《工程地球物理学报》【年(卷),期】2012(009)006【总页数】7页(P659-665)【关键词】低频线性干扰;野外压制;叠前去噪【作者】徐照营;徐梦婕;谭勇【作者单位】河南石油勘探局物探公司,河南南阳473132;中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074;河南石油勘探局物探公司,河南南阳473132【正文语种】中文【中图分类】P631.41 引言干扰在地震采集中普遍存在,为提高叠加剖面的信噪比,通过特定的野外采集方法结合不同的叠前去噪技术压制低频线性干扰波。
春光油田地震资料普遍存在线性干扰,严重地影响单炮质量,如果解决不好会对后续处理产生很大影响,严重时可造成在叠加剖面上出现断面等假象。
因此必须去除线性干扰,提高资料成像质量。
随着地震勘探向岩性勘探与油藏描述等的深入,强线性干扰和多次波的压制问题越来越引起人们重视。
武克奋[1]利用双向预测法压制线性干扰波,该方法的基本思想是利用拉冬变换同时预测有效波和干扰波的模型,以约束压制函数的计算,然后在单道记录上压制干扰波[2]。
2010年曾波、赵旭等人[3]又提出了利用噪音减去法压制线性干扰,该方法的基本思想为,采用F—K域滤波方法提取和记录噪音初始模型,根据原始记录与噪音模型的差值结果对原始噪音模型进行加权处理,使合成噪音更加接近记录中的真实噪音,最终采用减去法,从记录中减去合成的噪音以达到滤波目的。
地震勘探原理考试试题(D)参考答案一、名词解释1、地震采样间隔地震勘探中检波器接受的模拟信号要转换为数字信号存储,所以需要采样离散化,这个采样间隔就称为地震采样间隔。
2、均匀介质均匀介质是认为反射界面以上的介质是均匀的,即地震波传播速度是一个常数.3、时间域和频率域:把信号表示为振幅随时间变化的函数,称为信号在时间域的表现形式,把信号表示为振幅和相位随频率变化的函数,称为信号在频率域的表现形式二、填空题1. 目前用于石油天然气勘探的物探方法, 主要包括___地震__勘探,__重力___勘探和_磁法_勘探以及____电法____勘探, 其中最有效的物探方法是_____地震_____勘探.2. 振动在介质中___传播____就形成波. 地震波是一种___弹性________波.3. 地震波传播到地面时通过____检波器_______将_______机械振动信号_______转变为____电信号_____.4. 炮点和接收点之间的____相互位置______关系,被称为___观测系统________5. 三维地震勘探工中沿构造走向布置的测线称为____联络测线________测线,垂直于构造走向的测线称为____主测线______.6. 波阻抗是______密度_______和_____速度_______的乘积.7. 反射系数的大小取决于__界面上下_____地层的______波阻抗差异________的大小.8. 一般进行时深转换采用的速度为____平均速度___.研究地层物性参数变化需采用___层速度______.9. 用于计算动校正量的速度称为____叠加_______速度,它经过倾角校正后即得到____均方根速度_____.10. 几何地震学的观点认为:地震波是沿____最短时间_______路径在介质中传播,传播过程中将遵循____费马______时间原理.三、选择题1. 野外放炮记录,一般都是.( C )A:共中心点. B:共反射点. C:共炮点.2. 把记录道按反射点进行组合,就可得到( C )道集记录.A:共中心点. B:共炮点. C:共反射点.3. 共反射点道集记录,把每一道反射波的传播时间减去它的正常时差这就叫做.( A )A:动校正. B:静校正. C:相位校正.4. 所谓多次复盖,就是对地下每一个共反射点都要进行( C )观测.A:一次. B:四次. C:多次.5. 地震纵波的传播方向与质点的振动方向( B ).A:垂直. B:相同 C:相反.6. 波在介质中传播时,如果在某一时刻把空间中所有刚刚开始振动1的点连成曲面,这个曲面就称为该时刻.( C )A:基准面. B:反射面. C:波前面. D:波尾面.7. 地震勘探中,迭加速度( A )均方根速度.A:大于或等于. B:小于. C:等于.8. 迭加速度转化为均方根速必须进行( C ).A:动校正. B:静校正. C:倾角校正.9. 由炮点传播到地面再到界面再到检波点这样的波称为( C ).A:绕射波. B:层间多次波. C:虚反射波.10. 根据反射波和干扰波频率上的差别采用( C ).滤波的方法,压制干扰波.突出反射波.A:褶积. B:二维. C:频率.11. 在没有环境噪音的情况下,地震记录上首先接收到的是直达波和( C )A:声波. B:反射波. C:浅层折射波.12. 地震水平迭加能使 (A )(1)反射波能量增强 (2)多次波能量增强 (3)干扰波能量增强 (4)面波能量增强四、判断题(T:true F:false)1. 野外地震放炮记录,一般都是共中心点记录.( F )2 对共反射点道集记录,把每一道反射波的传播时间减去它的正常时差就叫做静校正.( F )3. 地震波沿测线传播的速度,称为视速度.( T )4. 波的到达时间和观测点距离的关系曲线,叫做时距曲线.( T )5. 直达波的时距曲线为对称于时间轴的双曲线.( F )6. 地面接收点首先接收到反射波然后是直达波.( F )7. 当地下存在着两个或两个以上的良好反射界面时,会产生一些来往于各界面之间的反射波,这种波称为多次波.( T )8. 地层的密度与速度的乘积为地层的反射系数.( F )9. 有波阻抗就会产生反射波.( F )10. 对比时间剖面的三个标志是反射波的振幅,波形、相位.( T )五、计算题1. 若检波器之间相距120m,有效波的时差为80ms,那么有效波的视速度是多少?(取整数)解: s m t s v /15001000/80120===2. 已知砂岩速度V=3500m/s,密度P=2.7g/cm的立方, 计算波阻抗Z解: z=ρV=3500*100*2.7=945000(克/秒.厘米)223. 已知在某一海域进行地震勘探的仪器道数M=240, 道间距△X=25m,炮点移动距离d=50m,采用单边放炮的施工方式,求:覆盖次数n=?解: 6050*225*240*2*==Δ=d x M n4.计算R3界面以上的平均速度Vm和均方根速度Vr 地面h1=1000m V1=3000m/sR1H2=2000m V2=5000m/s R2H3=3000m V3=6000m/sR33解: s m V m /86.4864600030005000200030001000300020001000=++++=s m V r /5.501360003000500020003000100060003000*600050002000*500030001000*3000222=++++=5. 计算下图中垂直入射情况下的地震反射系数R和透射系数TV1=3428m/s ρ1=2.312g/cm反射界面V2=3776m/s ρ2=2.3678m/s解:1005.03428*132.23776*3678.23428*132.23776*3678.2****11221122=+−=+−=V V V V R ρρρρ 8995.01005.011=−=−=R T六、问答题1、 相对于陆上地震勘探而言,海洋石油地震勘探有何特点?答:(1) 施工特点:由于没有障碍物,海洋地震勘探可以连续施工和侧线均匀覆盖,比陆上有更高的效率和低廉的成本。
. 过往商船干扰勘探中受过往商船的影响,商船干扰表现为双曲线特征,有效记录被噪音淹没,图4-10是某测线的有商船干扰的单炮记录,分布范围广,有效反射基本看不见,噪音占据统治地位,其表现为双曲线特征。
图4-10 过往商船干扰2. 涌浪噪音海上资料采集涌浪噪音不可避免,图4-11是某测线的一个单炮记录,这种干扰的频带窄,频率低。
可以考虑频率域压制。
图4-11有涌浪噪音干扰的单炮记录3. 线性干扰从图4-12可以看出,规则的线性干扰严重,有交叉分布特征,视速度范围大,且有正也有负。
图4-12 有线性噪音干扰的单炮记录4. 折射波干扰图4-13为某测线一原始单炮(加AGC),从图中清晰可见由于地震波入射角超过临界角形成的折射波,从时距曲线和视速度可以看出,下伏多套地层速度差异大,形成多套折射波干扰,白色箭头所指为多次反射-转换波-折射波现象,能量串接表现为群速度特征。
图4-13 原始单炮记录5. 转换波干扰由于入射角分布范围广,非垂直入射条件产生不同转换波,又由于地质因素的复杂多样,特别是速度变化大,物性参数差异大等原因也很容易形成转换波(图4-14、图4-15),在传播过程中又与线性干扰、折射波干扰等其他干扰波交织,振幅变化很大,视速度分布广,部分转换波延申到小偏移距,绿色椭圆区的特征十分明显,这些复杂多次波给处理带来极大困难。
本文提出用曲波变换技术予以有效压制。
图4-14 某测线一原始单炮6. 水底波干扰水底波为一种海底波(图4-15),有些类似于陆地上的地滚波。
其特点是频率不高、视速度低,分布区域小,处理中可以考虑采用成熟的内切滤波技术[i]予以压制。
图4-15 某测线一含有水底波原始单炮。
地震规则干扰波的压制方法应用研究作者:安泰霖来源:《赢未来》2018年第07期摘要:在地震勘探所采集到的地震数据中既有有效波也有干扰波。
为了提高地震勘探的精度,使地震资料能更真实地反映地下的地质情况,如何突出有效波,压制干扰波就成为一个极其重要的问题。
针对地震规则干扰波中的面波、线性干扰波及50Hz交流电干扰进行了分析及压制,达到了较好的资料处理效果。
关键词:去噪;规则干扰波地震资料处理的基本步骤是:信号去噪、反褶积、动静校正、速度分析、水平叠加、偏移处理等。
其中,信号去噪用于从地震资料中提取有用信息,去除干扰,提高地震资料信噪比。
[1]这里针对地震记录中规则干扰波的特点选择不同的信号压制方法,达到有效压噪的目的。
1 基本原理基于经典傅氏变换的去噪方法频率域滤波方法傅氏变换理论是地震资料处理中最基本的理论,以此理论为基础的频率域滤波依然是目前地震资料去噪中的一个常用模块。
包括用带通滤波压制面波以及对含有工业电干扰的资料进行陷频处理等。
频率波数域滤波方法同一维频率域滤波一样,建立在二维傅氏变换基础上的F-K滤波也是目前常用的一项去噪技术,其采用的是扇形滤波器,可以有效压制线性干扰波。
[2]1.1 面波的压制方法带通滤波法带通滤波法主要是利用频率差异进行滤波,因为作为噪声的面波频率较低,与作为有效波的一次反射波存在频率差异,因此可以在频率范围将其区分开来。
地震勘探中的有效波和各种干扰波的频谱范围如图1-1所示对已知地震记录道进行频谱分析:设已知一个地震记录道x(t),一般来说,x(t)里包含有效波s(t)和干扰波n(t)。
设计合适的滤波器:为了滤去干扰波的频率成分,应当设计一个带通滤波器,即在有效波频率范围内的频率值得到保留,在其它频率范围内的频率值得到压制。
1.2 线性干扰波的压制方法频率波数域(F-K域)滤波法频率波数域(F-K域)滤波法是利用干扰波与有效波视速度的差异在频率波数域中将有效波与干扰波分离来压制干扰波。
地震勘探资料整理..地震勘探原理(上)---------陆基孟主编(精华部分)⼀、名词解释1.综合平⾯法:在平⾯图上,表⽰出激发点和接收点的相对位置关系,同时也显⽰观测到的地段。
2.偏移距:为炮点与最近检波点的距离。
3.波剖⾯:在某时刻,以质点所在的位置为横坐标,以质点离开平衡位置的距离为纵坐标,画出某时刻振动情况(波形曲线),称为波剖⾯。
4.道间距:埋置在排列上的各道检波器之间的距离。
5.⼲扰波:指妨碍追踪和识别有效波的波。
如⾯波、多次反射波。
6.(⾮)纵测线:⼀般炮点和接收点都放在同⼀测线上叫作纵测线,炮点与接收点不在同⼀测线上,叫⾮纵测线。
7波前(后):振动刚开始与静⽌时的分界⾯,即刚要开始扰动的那⼀时刻。
同样,振动刚停⽌时刻的分界⾯为波后。
波前或波后是⽤⾯表⽰的,不是曲线。
⼆、简答题1、共炮点与共中⼼点的区别:1)共反射点时距曲线只反映界⾯上的⼀个点R的情况,⽽共炮点反射波的时距曲线反映的是⼀段反射界⾯的情况。
2)地震勘探上习惯把x=0时的反射波传播时间叫做t0,即t0=2h0/V。
在共炮点反射波时距曲线上,这个t0反映激发点O处反射波的垂直反射时间(也叫做回声时间),在共反射点时距曲线上,t0时间代表共中⼼点M处的垂直反射时间。
2、动静校正的区别:动校正:在⽔平界⾯的情况下,从观测纵到反射波旅⾏时中减去正常时差Δt,得到x/2处的t0时间。
这⼀过程叫做正常时差校正,或称动校正。
不同位置(偏移距x),不同的深度(h),动校正量不同,校正量均为正值。
静校正:为了改善地震剖⾯的质量,需要表层因素的校正,即为静校正。
不同位置(偏移距x),不同的深度(h),动校正量不同,静校正量可为负值。
3、组合与叠加在压制⼲扰波上的区别:在实际效果中,n 次叠加的统计效果要⽐n 个检波器组合的好。
原因在于组合是同⼀次激发,由n 个检波器接收到的信号的叠加,检波器接收到的随机⼲扰是由同⼀震源在同⼀时间产⽣的。
⽽多次叠加中⼀个共反射点道集的各道,是在各次激发时分别接收到的,因⽽记录下的随机⼲扰是由震源在不同时间、不同地点激发,不同时间、不同地点接收的,多次叠加中各道的随机⼲扰更符合“互不相关”的条件。
时间域单频干扰波的识别与压制段云卿;徐小红;高兴友【摘要】在野外地震数据采集过程中,地震测线上方如果有高压输电线通过,在地震记录中就存在一个50 Hz左右的强单频干扰波.在时间域内利用正弦波逼近强单频干扰波,并从地震记录中减去它,以实现压制这种干扰波的目的.理论记录试算和实际资料处理结果表明,即使是对于常规滤波方法难以消除的极强的单频干扰,该方法仍然获得了较好的效果.本方法的最大优点是仅对单频干扰波进行有效的压制,对有效波的损失很小.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2006(030)003【总页数】5页(P266-269,275)【关键词】地震勘探;单频干扰;时间域;滤波方法【作者】段云卿;徐小红;高兴友【作者单位】中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学,地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P631.4改善地震资料处理效果,提高地震数据的分辨率和信噪比(包括时间和空间方向)几乎贯穿了当前地震数据处理的每个步骤。
在地震勘探中,如果有工业电传输线穿过勘探区域,则在观测地震记录中将包含有工频干扰,也会影响到地震勘探的精度。
目前压制单频干扰的方法主要是采用滤波法。
一种方法是陷波滤波法,它是在频率域中实现的;如果信号频谱和工频干扰的频谱有混叠,则陷波滤波器在消除单频干扰的同时也会造成目标信号的损失。
另一种方法是自适应滤波法,该方法的前提是目标信号和干扰波不相关,在此基础上,利用自适应算法,自动调整滤波器系数,以跟踪输入过程的变化,并实现单频干扰的自适应抵消;这种方法在时间域进行,其本质与陷波滤波器是一致的。
利用均值包络识别单频干扰波的频率,可应用于检测单频干扰的存在,并可大致确定出单频干扰频率值。
将单频干扰的识别转化为求局部极小值,利用无约束最优化方法中的共轭梯度法求出单频干扰波的振幅、频率和相位。
地质勘探中地震信号处理方法及常见问题分析地震信号处理在地质勘探中起着至关重要的作用。
它是一种将地震波信号进行处理和分析的技术手段,用于获取地球内部结构信息、判断地层性质以及找寻地下矿产等目标。
本文将介绍地质勘探中常用的地震信号处理方法,并分析其中的常见问题。
地震信号处理方法主要包括波形处理、滤波、频率分析、速度分析和偏移等。
波形处理是最基本的信号处理方法之一。
它通过对地震波信号进行增益、修正和校正,使其得到更精确的描述。
波形处理的主要目的是去除噪声、增强信号的分辨率和清晰度。
常用的波形处理方法包括时间域校正和空间域校正。
滤波是一种通过去除地震波信号中不需要的频率成分来改善信号质量的处理方法。
滤波通常分为低通滤波和高通滤波。
低通滤波能够去除高频噪声,使信号变得平滑;高通滤波则可去除低频噪声,突出信号的细节。
频率分析是地震信号处理中常用的方法之一。
它通过将地震信号转换到频域进行分析,帮助分辨信号中的不同频率成分。
频率分析可用于确定地下结构的层序性、识别反射界面以及检测异常体等。
常用的频率分析方法包括傅里叶变换和小波变换。
速度分析是地震信号处理中用于获取地下结构速度信息的方法。
速度分析的主要目的是为了帮助确定地下结构的深度和速度变化,为地质勘探提供依据。
速度分析主要通过检测反射波到达时间与角度,进行速度模型的建立和校正。
偏移是地震信号处理中重要的成像方法。
它通过将地震记录数据反射回到其原始位置,得到更准确的地下结构图像。
偏移方法可分为常规偏移和倾角叠加偏移。
常规偏移通常应用于简单地质情况,而倾角叠加偏移适用于复杂地质情况。
在地震信号处理过程中,常常会遇到一些问题。
其中一种常见问题是信号叠加。
信号叠加是指在记录中多个地震信号叠加在一起,导致信号混乱,难以分辨。
解决这个问题的方法是通过滤波和相位旋转等技术手段,将信号分离开来。
另一个常见问题是噪声的干扰。
噪声干扰是指在地震信号中混入了非地震信号的背景噪声,降低了信号的质量。
地震资料噪声压制方法
地震资料噪声压制是地震勘探中的重要环节,其目的是去除地震数据中的噪声,提高信号质量。
以下是一些常用的地震资料噪声压制方法:
1. 滤波法:通过设计合适的滤波器,对地震数据进行滤波处理,从而去除噪声。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
2. 叠加法:通过对不同炮检距或不同排列的地震数据进行叠加,来压制干扰噪声。
叠加处理可以增强信号、提高信噪比。
3. 统计方法:利用噪声和信号在统计特性上的差异,通过统计方法压制噪声。
例如,可以利用噪声和信号在频率域或时间域的统计特性差异,通过频率滤波或时间滤波来去除噪声。
4. 稀疏表示法:利用信号的稀疏性,通过稀疏表示方法来压制噪声。
稀疏表示方法可以将信号表示为一组稀疏系数的线性组合,其中非零系数的个数远远小于信号的长度,从而有效地去除噪声。
5. 深度学习法:利用深度学习技术,训练一个深度学习模型来识别和压制噪声。
深度学习模型可以通过学习大量的地震数据来识别出噪声和信号的特征,并根据这些特征进行噪声压制。
需要注意的是,以上方法并不是相互独立的,可以结合具体情况,采用多种方法联合压制噪声,以达到更好的效果。
地震勘探中的常见地震干扰波及压制方法论文提要在地震勘探中激发地震波时,由于激发、接收条件,自然环境和地表条件的影响,我们所采集到的地震数据中,既有有效波也有干扰波。
根据干扰波的物理特征、形成机理和形态,常把地震数据上的噪声分为规则噪声和随机噪声两大类。
规则噪声具有明显的运动学特征 ,如:面波、线性干扰、平行折射、声波、多次波干扰等,可以根据其运动学特征选择针对性的衰减方法;随机噪声是一种无规律的噪音,如:自然界风吹草动所产生的猝发脉冲、野值等。
为了提高地震勘探的精度,完成在各种复杂地区的勘探任务,使地震资料能更真实地反映地下的地质情况,如何突出有效波,压制干扰波就成为一个极其重要的问题。
通过暑假的实践,本论文中针对地震勘探中的常见地震干扰波进行总结、分类、衰减,并在国产软件GRISYS平台上,针对不同的干扰波进行分析,总结针对不同噪音的衰减方法。
正文一、规则干扰波规则干扰波是指有一定的主频和一定视速度的干扰波。
例如面波、声波、线性干扰波、多次波等。
下面就规则干扰波中的面波、声波、多次波和50Hz交流电干扰进行介绍。
(一)面波图1 面波的形成机理及实际地震记录上的面波从震源发出的波动分为两种: 一种是质点振动方向与传播方向一致的波,称为纵波。
另一种是质点振动方向与传播方向垂直的波,称为横波。
纵波的传播速度较快,在远离震源的地方这两种波动就分开,纵波先到,横波次之。
因此纵波又称P波,横波又称S波。
在没有边界的均匀无限介质中,只能有P波和S波存在,它们可以在三维空间中向任何方向传播,所以叫做体波。
但地球是有限的,有边界的,在界面附近,体波衍生出另一种形式的波,它们只能沿着界面传播,只要离开界面即很快衰减,这种波称为面波。
面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波, 面波是一种很强并广泛存在的规则干扰波 ,在炮集上呈线性分布 ,其特征为低频、低速且振动延续时间长 ,严重影响中深层有效反射 ,大大降低地震资料的信噪比,如图1所示。
1.面波的特点面波是地震勘探中常见的噪声,分为三种:分布在自由界面附近的瑞雷面波。
在表面介质和覆盖层之间存在的SH型的勒夫面波;以及在深部两个均匀弹性层之间存在的类似瑞雷面波型的史东尼面波。
在地震勘探中观测的面波,主要是沿地表传播的瑞雷面波,如图1的作图所示,其特点为:(1)低频,一般在15Hz以内。
(2)低速,其速度为纵波的0.5倍,横波的0.9倍,视速度一般为100~1200 m/ s ,以200~600m/s的视速度最为常见。
(3)面波速度随频率变化而变化。
面波随着传播距离的增大,振动延续时间也越长,形成“扫帚状”,即深层频散。
(4)能量强,衰减慢,这也是低频波的特点。
面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。
(5)面波时距曲线是直线,因此在近炮点排列(100~150米)的波形记录上面波同相轴是直的,其视速度与真速度相近。
2.面波压制要得到高信噪比的地震记录 ,面波的压制是一项重要的环节。
常见的面波压制方法有以下几种 :(1) 通过分析相邻道的频率差异 ,结合面波速度和频率资料 ,应用频率空间域 f - k 滤波方法 ,对面波进行衰减。
但 f-k滤波要求有规则的空间采样间隔 ,适用于地层倾角较缓的地区 ,对于复杂条件下的面波去除效果不佳 ,混波现象很严重。
(2) 低截滤波或高通滤波:这种方法会严重损失中深层的低频有效信号。
(3) 内切除:该方法在切除面波的同时,也将包含在面波中的有效信息切除掉 ,不可恢复。
(4) τ-p变换:τ-p 变换是依据有效波和干扰波的视速度符号和大小的不同来达到压制干扰波的目的,面波虽然是一种规则的线性干扰 ,但它在地震记录上的分布从浅到深会出现严重的扫帚装特征 ,它的速度和频率从浅到深都有可能变化 ,将含有面波的地震数据变换到τ-p 域 ,面波并不是一个点 ,从而也很难完全去除面波。
(5) 小波变换:小波变换是基于在较低频率外面波的能量强于反射波、在小频率范围和小空间范围内面波能量变化缓慢的假设条件下 ,先用面波的视速度对面波做线性时移 ,使面波逐道相干 ,再利用 KL 分解或沿 x 方向进行小波变换的方法来提取面波 ,并将其从原始资料中减去 ,由于面波的扫帚装特征 ,将面波作线性时移时不可能完全对齐 ,也很难达到完全去除面波的目的。
在GRISYS平台上,有两种面波衰减方法,一种为局域滤波去面波,适应于低频、低速、规律性较强的面波;另一种为自适应面波衰减,利用时频分析的方法,根据面波和反射波在频率分布特征、空间分布范围、能量等方面的差异,检测出面波在时间和空间上的分布特征,再根据面波固有特征对确定的面波进行二次分析,以确定面波能量的频率分布特征,并根据这种特征对其进行加权压制,适应于有效波与面波有一定频率差异的资料,两种方法对面波的压制效果如图2-3所示。
图2 局域滤波去面波方法图3自适应面波衰减方法针对该地震数据,两种方法都能很好的去除面波,达到压制面波,突出有效波的目的,在面波压制后的炮记录上看,由于没有选择面波压制后的振幅补偿选件,出现了能量不均。
(二)声波声源体发生振动会引起四周空气振荡,这种振荡方式就是声波。
声以波的形式传播着,我们把它叫做声波.声波借助空气向四面八方传播。
除了空气,水、金属、木头等也都能够传递声波,它们都是声波的良好媒质。
在坑中、河中、浅水池中、干井中激发时,容易出现较强的声波。
1.声波的特点声波是空气中传播的弹性波 ,速度为 340 m/ s 左右 ,比较稳定,频率较高 ,一般大于100 Hz ,延续时间较短 ,在地震记录上形成尖锐的强初至 ,呈窄带出现。
采用井中注水、埋井、多坑、深坑、减少单坑的炸药量、大偏移距接收等方法可以避开声波干扰。
2.声波的压制声波的压制方法一般有以下几种:(1)反褶积:在以往的地震资料处理流程中 ,由于处理手段和设备限制 ,主要通过反褶积技术对声波进行压制。
在声波主频较高时 ,此压制方法往往不是很理想。
(2)切除法:使用内切除法将声波完全剔除 ,虽能从根本上消除声波对地震数据的影响 ,可更好的提高信噪比 ,但湮没在强噪声干扰中的有效信号也会损失掉。
(3)分频自适应检测与压制:该方法不仅可有效的压制声波干扰 ,而且可以保证有效信号不受太多畸变。
(三)多次波多次波一直是常规地震资料处理中常见的干扰波 ,由于地表及地下结构的变化 ,多次波的周期、频率、分布规律等具有多变性 ,多次波和一次波在频谱和视速度上都相近,多次波的主频和视速度偏低,但差异不大。
多次波的传播速度比同时到达的一次反射波的传播速度较低。
多次波比反射波多了一个或多个上行反射界面,因且多次波常常和一次有效反射波相干涉 ,使地震剖面出现假的地质现象进而影响对剖面的解释。
为了解决多次波的识别、压制问题,就要分析多次波产生的条件、特点,找出它与一次反射波之间的差异。
1.多次波的产生产生多次反射波要有良好的反射界面。
因为一般反射界面的反射系数较小,一次反射波的强度比较弱,经过多次反射后,多次波就很微弱了。
只有在反射系数较大的反射界面上发生的多次反射波,才比较强且能被记录下来、属于这类界面的有基岩面、不整合面、火成岩(如玄武岩)和其它强反射界面(如石膏层、岩盐、石灰岩等)。
例如 :当地震波经过地下界面反射后传播到地面时 ,由于地面与空气的分界面是一个波阻抗差别很明显的界面 ,所以是一个良好的反射界面 ,地下界面反射波有可能从这个界面反射向下传播 ;当遇到地下反射界面时 ,又可以在此发生反射返回地面。
如此往复就形成了多次波。
如果浅、中层存在良好的反射界面并产生了多次波 ,就有可能掩盖中深层的一次反射波。
2.多次波的类型按照其反射方式的不同 , 多次波一般分为以下几类 :(1) 全程多次反射波在某一深层界面发生反射的波在地面又发生反射 ,向下在同一界面发生反射 ,来回多次。
又称简单多次波 (如图 4 ) 。
图 4 全程多次波模型图(2)短程多次波地震波从某一深部界面反射回来后 ,再在地面向下反射 ,然后又在某一个较浅的界面发生反射。
又称局部多次波 (如图 5 ) 。
图 5 短程多次波模型图(3)微屈多次波在几个界面上发生多次反射 ,多次反射的路径是不对称的 ,或在一个薄层内受到多次反射。
(如图 6)。
(2)和(3)两类多次波并没有很严格的差别。
图 6 微屈多次波模型图(4)虚反射进行井中爆炸激发时 ,激发能量的一部分向上传播 ,遇到地面再反射向下 ,这个波称为虚反射。
它与直接由激发点向下传播的地震波相差一个延迟时间τ;τ等于波从井底到地面的双程传播时间 (如图7) 。
图7 虚反射模型3.多次波的压制多次波衰减一直是地震数据处理中的难题,随着地震勘探向岩性勘探与油藏描述等的深入,多次波问题越来越引起人们重视。
(1) 预测反褶积技术预测反褶积的作用:是压缩地震子波 ,提高时间分辨率;是消除虚反射、回响和其他类型多次波,提高资料信噪比。
对于周期性的多次波的压制,该方法的最大优点是不受一次波和多次波速度的影响。
理论上,预测距离的长度为一次波与所要滤掉的多次波之间的时间间隔 ,算子长度至少应为多次波的一个周期。
在实际处理中,由于多次波的多样性和无规律性,需要反复谨慎的试验这两个参数,并结合地震剖面 ,根据地质构造形态来判断是否精确合理到位。
(2) F-K域多次波衰减技术该技术主要作用是压制CMP道集中能量强的多次波,出弱的有效反射能量团 ,提高速度拾取精度,而提高叠加剖面的品质。
利用F-K滤波压制多次波的基本思路为:在CMP道集上进行速度分析 ,并对数据进行NMO校正,校正速度介于一次波与多次波之间, 这时一次波同相轴校过头 ,而多次波校正不足 ,校正后的记录在时空域中表现为一次波向上翘 ,多次波仍向下弯;校正后的数据进行二维傅里叶变换 ,由于一次波与多次波视速度不同 ,在 F - K空间它们分别位于零波数轴的两侧 ,设计 F -K 滤波器,多次波进行切除;进行二维傅里叶逆变换 ,把数据返回到时空域 ,用相同的动校正速度进行反动校 ,这样就可得到压制多次波处理后的 CM P 道集。
F - K 滤波压制多次波的优点: 凡是低于所选 NMO速度的多次波均能得到压制 ,这对于多次波速度具有一定区间的资料 ,其效果是明显的。
F - K 滤波压制多次波的关键环节是拾取介于一次波与多次波之间的校正速度。
在实际资料处理中 ,应遵守多次波速度变化较平缓的规则 ,在时间方向上考虑反射同相轴能量的强弱 ,在空间方向考虑构造的横向变化 ,避免校正速度在空间上大幅度的跳跃。
否则 ,将会造成压制多次波的同时也会损失有效的反射信息 ,降低原始资料的信噪比。
(3) 近道内切法多次波衰减技术通过分析认为 , 当反射界面水平 ,地下介质为分区均匀介质时 ,动校正量的大小随着炮检距的变化而变化 ,当炮检距较小时 ,动校正量相对较小 ,这时有效波和多次波的动校正量时差也较小 ,所以很难用动校正方法分离有效波和多次波。