陆上地震低频线性干扰形成机制及采集压制方法

1、第 卷 第 期 年 月， 文章编号：（）：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（河南石油勘探局 物探公司，河南 南阳 ；中国地质大学 地球物理与空间信息学院，湖北 武汉 ）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

2、点位于高速层界面以下时，线性干扰的压制效果比较好。关键词：低频线性干扰；野外压制；叠前去噪中图分类号：文献标识码：收稿日期： ， ，（ ，；， ，）：， ， ， ， ， ， ： ； ；激发点产生的地震波首先向上传播，然后在地与强波阻抗界面之间形成多次反射波，最后传 到接收器图（）； 多次波类型 激发点产生 地震波首先向下传播，在强波阻抗界面与地表 间形成多次反射波，继而传播到目的层，然后从 的层反射，再在强波阻抗界面与地表之间形成 次反射波，最 后 传 播 到 接 收 器 接 收 图 （）；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

3、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。 年曾 波、赵旭等人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 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

4、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。 在以往的研究中，主要都是通过滤波等 数据处理手段来压制线性干扰波，但事实上在线 性干扰波能量很强，或者频谱特征与有效波很相 近时，仅通过处理手段难以完全压制干扰波，或者 严重损失有效波成分。 为了避免线性干扰能量过 高，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，同时，讨论了如 何在野外采集过程中压制干扰波，为后续基于地 震资料处理手段进一步压制干扰波提供了较好的 原始资料。次波类型 激发点产生的地震波首先向上传播在强波阻抗界面

5、与地表之间形成多次反射波，而传播到目的层，然后从目的层反射，再在强波 抗界面与地表之间形成多次反射波，最后传播 接收器接收图（）。图多次波类型示意 以泌阳古河道某一炮记录为例 （图 ），在炮记录上，可见强低频线性干扰。低降速层的厚度为了分析低频线性干扰的形成与低降速层 度是否有关，在春光油田进行了试验，在春光油 南北低降速带厚度不同的地方选取了两个点， 分析低频线性干扰的形成机制。工区低降速带厚度南北薄，中部厚，其中南部 度在 左右，中部在 左右，北部 左右。低速层速度为，高速 速度为，低速层、高速层速度相对定，降速层速度，变化较大。在该工区选择， 两个实验点，利用微 震测井法对这两个点低降速

6、进行表层调查， 海拔高程，高速层顶界面，低低频线性干扰的形成机制速厚度（图）； 点海拔高程，激发点附近存在强波阻抗界面当激发点附近存在两个强的波阻抗 界 面，且 两个界面间地层有一定的厚度时，地震波就会在 激发层间多次震荡，导致记录上出现强的多相位 低频线性干扰。低频多次波主要分 为 以 下 种 类 型： 多 次波类型 激发点产生的地震波首先向下传播，速层顶界面，低降速厚度（图点的低降速层厚度远大于点。在 和 点分别激发，得到、 点的 始单炮 记 录 （图 ），经 对 比 分 析， 点 原 始 单 记录中未见低频线性干扰，而 点 低 频 线 性 扰明显。试验证明低频线性干扰的形成，除了 在 激

7、第 期徐照营等：陆上地震低频线性干扰形成机制及采集压制方法图低频线性干扰的形成原因分析图 点低降速解释成果 低频线性干扰与低降速层厚度的关系为研究低降速层厚度与低频线性干扰之间是 否存 在 关 系，在 工 区 选 取 了 、 两 个 炮 点。 、 两点的低降速层速度基本一致，而 厚 度 不 同。 分析在高 速 层 顶 界面反射系数一致的情况 下，低降速厚度对低频干扰形成的影响。 图（） 和图（）分别为 点和 点的原始单炮记录， 两炮的高速层顶界面反射系数基本一致， 点的低降速带 厚 度 为 ， 点 的 低 降 速 带 厚 度 为。 从这两个 点 的 单 炮 也 可 以 看 出，低 降 速 层小

8、，低频多次干扰相对越弱。另外，在该工区低降速厚度由厚向薄 的 过 渡带选取一点进行分析，炮 点 位 置 如 图 中 所 示。炮点北部低降速层厚度较厚，南边较薄。 检波器南北向排列，中间激发，两边接收。图 显示出一炮较为典型的单炮记 录 图，左 边对应工区北部低降速较厚区的排列低频线性干 扰与明显；而右边对应工区南部低降速层较薄区 域的排列低频线性干扰很弱。 综上分析可知，低图 点低降速解释成果 图 、 原始单炮记录 第 期徐照营等：陆上地震低频线性干扰形成机制及采集压制方法野外低频线性干扰 的 压制 手 段压制强线性干扰和多次波的方法主要有频率滤波和视速度滤波。 由于大多数强线性干扰波和 多次

9、波与一次反射波频率接近，所以频率滤波的 压制效果并不十分理想。 目前，强线性干扰和多 次波的压制以 域滤波为代表的视速度滤波 为主。 它也有 个明显的弱点， 是不能做时变 滤波，在有效波和干扰波视速度接近时，不能很好 地分离； 是由于多道处理，不可避免地带来人工 噪声，引起有效波波形畸变，影响了低信噪比地区 相干噪声的压制。 在本次试验 中，重 点 研 究 了 如何在野外采集过程中压制线性干扰波。以春光油田为例，该区中部低降速带较厚，低 频频线性干扰比较明显。通过试验对不同的井深的低频干扰情况进行调查，在同一位置，相同药量，分别 将 炮 井 深 度 定 为 （图 （），（图 （），（图（），对

10、比三炮的原始单炮记录发 现，炮井深度为 时，线性干扰十分明显，有效 波几乎被全部淹没。随着井深的加大这种低频线 性干扰越来越小。因此，在野外可以采用加大井深，使激发点远 离强波阻抗界面的方法来压制低频线性干扰。 一图过渡带低降速带厚度 图相同药量不同深度激发效果对比图泌阳古河道激发效果对比 般的，选择在强波阻抗界面下 的深度激发。另外为对比低降速层中激发和高速层中激发 的效果差异，以泌阳古河道区为例进行研究。在泌阳古河道区，由于发育较厚的河道砾石，以往激发由于钻井工艺不过关，导致激发点无法高速层中，能 很 好 的 压 制 这 种 低 频 线 性 干 扰 （）。在采用上述采集手段采集的低频线性干

11、扰 弱的炮集资料基础上，再采用室内地震资料处 手段，压制干扰波，所得到的信噪比明显提高，第 期徐照营等：陆上地震低频线性干扰形成机制及采集压制方法图剖面保真去噪 频线性干扰基本完全被压制，可以清晰的分辨有效反射波。参考文献： 武克奋双向预测法压制线性干扰波和多次波石油物探，（）： 熊金良，刘洋，岳英，等极浅海区水体地震响应正演 结语通过实验分析，低频线性干扰形成的 主 要 原因有两点： 激发点所在层位附近存在强波阻抗 界面； 与低降速层厚度有关，厚度越大，线性干 扰越强。 通过观测系统设计在野外可以压制低频 线性干扰波，当激发点位于强波阻抗界面以下时， 线性干扰波明显减弱，激发井深越深，线性干扰越 弱。 在本工区观测系统设计中将激发点深度统一 定在高速层 界 面 下 处。 通 过 野 外 压 制 以 及 一系列的室内处理压制，得到了横向分辨率较高