去噪技術在彭水頁巖氣地震資料處理中的應用

楊帆（中石化華東分公司物探研究院 南京 210007）

近年來，非常規頁巖油氣勘探工作逐漸在四川、重慶、貴州等川東南高大山地展開，在彭水、涪陵等區塊取得了頁巖油氣的突破。而川東南地區地表大都為高山峻林、灰巖出露、溶洞和煤礦采空區發育，在如此復雜地表條件下采集的地震有效反射波的信號往往被干擾波嚴重干擾，造成地震資料信噪比降低，直接影響地震勘探的效果。

一、原始單炮噪音分析

川東南彭水地區地表廣泛分布有不同時期的灰巖，特別是二疊、三疊紀灰巖的脆性大、彈性參數差，地震激發的能量大都消耗在了破碎帶上，轉化為巖石的非彈性形變，造成彈性波能量低，加上大部分探區出露的巖石經過成巖作用和喀斯特化，縫、洞發育，地震波傳播路徑復雜化，有效波能量衰減嚴重，且產生多種干擾波，干擾波能量強，波場復雜，直接導致地震資料信噪比降低。

1.隨機噪聲沒有固定頻率和固定傳播方向，在地震數據中形成雜亂無章的背景，在地震記錄表現為頻譜很寬，且無一定視速度；

2.線性噪音具有一定主頻和一定視速度，如面波、聲波、淺層折射等；

去除各種隨機噪聲及規律干擾是地震資料處理最重要的一步，是提高地震數據的信噪比的關鍵，而在如此繁多種類的噪音干擾下，如何保證有效信號在噪音壓制的過程不會損失同樣重要。

二、噪音壓制

1.隨機噪音衰減

（1）異常振幅噪音衰減

異常隨機噪音衰減模塊是基于在給定的頻帶范圍內對噪音的振幅按比例變化。頻帶范圍內有超過門檻值的振幅取其平均值然后給一個衰減比例或者直接用周邊地震道的內插數據代替。門檻值是依據頻率范圍內地震道之間能量差異而選擇的給定的倍數。

2.線性噪音衰減

（1）FK 域濾波

F-K濾波是利用有效波和干擾波在f-k域中的視速度差異設計一個扇形濾波器，可以濾掉任意方向任意視速度的干擾波，時窗可以任意給出，利用它來壓制線性干擾波、多次波、虛反射等干擾波，為此，針對該區剖面幾種視速度、頻率及方向角變化的干擾波時，就需要利用拼接技術進行分步消除，并循環對疊加剖面的線性干擾進行參數測試分析，然后回到炮檢集域進行實際消除，大大提高了地震疊加的效果。

（2）多通道傾角濾波

傾角濾波能把具有多組斜率同相軸的剖面進行分解，使每一個輸出同相軸的斜率盡可能的單一，在每一個輸出上進行f-x域線性預測，然后將所有預測結果相加，就得到了最終的期望輸出。傾角濾波與f-x域線性預測聯合使用，能較好地適應地震剖面上存在多組斜率干擾數據的衰減處理。

3.應用效果分析

通過控制頻帶將隨機噪音的振幅進行壓制，在保持了原有波組面貌特征的基礎上加強了有效波組的連續性。從去除的噪音部分可以看到，去噪過程中最大程度地保護了有效反射信號。

彭水地區原始地震單炮中有多組不同視速度的線性干擾，具有能量強、頻率和有效波組接近的特點，嚴重影響地震有效波的信噪比，本次對線性噪音的壓制采取限定波速、頻率以及限定傾角兩種方法組合去噪，有效波組清晰可見，單炮信噪比明顯提高，且被去除的噪音中沒有有效反射信號，去噪效果十分明顯。

組合去噪對單炮進行去噪前后單炮、單炮頻率、單炮信噪比發生的變化。去噪后，單炮上噪音得到壓制，頻帶得到拓寬，信噪比極大的提高了。

通過去噪前后疊加剖面對比（圖1），地震資料信噪比得到明顯提高、波組連續性加強、剖面成像效果明顯提高，為后續的地表一致性振幅處理、靜校正處理、疊加及偏移成像處理打下了堅實的基礎。

結論

針對彭水地區地震記錄隨機噪聲、線性干擾造成的信噪比降低的特點，在地震資料處理中采用異常振幅噪音衰減對隨機噪音以及異常振幅噪音進行壓制，然后使用FK濾波及多通道傾角濾波通過控制波速、傾角等多種組合方法對線性噪音進行去除的組合去噪方法對噪音能有效的進行壓制，去噪后的單炮地震記錄噪音得到壓制、頻帶得到拓寬、信噪比得到提高，去噪前后地震剖面信噪比提高、疊加成像效果明顯改善，為后續處理工作提供了資料基礎保障。

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