三維疊后隨機噪音衰減在風積沙漠區的應用

田錦瑞

三維疊后隨機噪音衰減在風積沙漠區的應用

田錦瑞

在地震資料的處理過程中，隨機噪音的衰減問題始終是人們關心的問題。隨著處理技術的日益進步，三維疊后隨機噪音衰減技術已經作為了一種較為常用的處理技術。三維疊后隨機噪音衰減技術是在壓制二維數據中隨機噪聲的f-x 域預測濾波法的基礎上發展得來的。在本文中，將以近年在內蒙古某礦區某項目為例，來簡要說明，該技術在風積沙漠區資料處理中的應用。

在地震資料的處理過程中，噪音的衰減始終是人們關心的問題。隨著處理技術的日益進步，三維疊后隨機噪音衰減技術已經作為了一種較為常用的處理技術。三維疊后隨機噪音衰減技術是從二維數據中隨機噪聲的f-x域預測濾波法的基礎上發展得來的。

三維疊后隨機噪音衰減技術原理

對目標三維地震數據做由時間域到頻率域的傅立葉變換，經過此變換可以得到原三維數據體的頻率域（即域）的數據。頻率域數據由多個頻率成分構成，對單個頻率成分設計一個矩形預測算子，使其經矩形預測算子預測后，預測誤差能量Q（f）最小。當其能量為最小時，一階導數為零，故可以得到矩陣方程：

S′是復頻域中多道地震數據自相關的埃爾米特矩陣；S 是復頻域多道地震數據自相關列陣；是預測算子的各分量的列陣。

在此基礎上求解出矩陣算子的各分量，進一步解出矩陣預測算子。用此算子對該頻率成分的復頻域數據進行褶積，即可得到去噪后的結果。

三維疊后隨機噪音衰減技術在該區的應用

內蒙古某礦區進行了三維地震勘探。勘探區位于鄂爾多斯高原東南部，勘探區內地形總體趨勢是北高南低，屬半沙漠地貌，勘探區內大部分被第四系風積沙所覆蓋，沙丘形態以新月形或波狀呈現，全區沒有基巖出露。

該區的勘探特點有以下幾點：

第一、該區地表為固定、半固定風積沙及沙層覆蓋，沙層松散、干燥，引砂層自有特性，檢波器與地面耦合較差，有效波的高頻信息衰減較為強烈，致使有效信號能量變弱；

第二、該區構造形態呈現為向北西傾斜的單斜，地層傾角較小，地層產狀沿走向及傾向有一定變化，但變化不大。綜合評價勘查區構造屬簡單類型。主要煤層段煤厚度較大，沉積穩定，煤層賦存條件好，煤層頂底板一般為砂質泥巖，煤層與圍巖的波阻抗差異較大，有利于地震反射波的形成。

在該區的實地施工中，單炮面貌較差，有效波在單炮上沒有明顯的標識，無法在單炮上獲取任何關于目的層的信息。如圖1所示。

在采集過程中，采用加大激發能量和檢波器面積組合的方法減小和壓制面波、聲波等干擾。同時采用高覆蓋次數（24次）的觀測系統，充分壓制干擾（隨機噪音）、增加目的層的反射能量，從而提高資料的信噪比。

圖1　該區單炮記錄

圖2　該區初次疊加剖面

圖3　 經過三維疊后隨機噪音衰減的疊加剖面

在處理過程中，采用去噪、內切等方法最大限度地消除各種干擾，使用初至靜校正、層析靜校正等多種方法進行對比確定最優的靜校正方法，提高有效波的信噪比。

經過以上努力最終得到的疊加剖面效果依然無法滿足需求。如圖2所示。故針對該區以上特點，決定在地震數據處理中使用三維疊后隨機噪音衰減技術，以期大幅提高現場資料處理的質量。

在綜合各種數據后，選定相關參數，確定處理流程，經三維疊后隨機噪音衰減技術處理后，得到剖面如圖3所示。在處理后的剖面中相應的目的層層位清晰，為該區煤層解釋提供了基礎。

結語

三維疊后隨機噪音衰減，這種去噪方法明顯好于常規去噪方法。因為該方法能夠充分利用三維信息，并完整地保留了構造形態，去噪能力更強。去噪后，斷點更清晰，波形更自然，無相干蚯蚓化等現象。在地層產狀變化不大、地質構造較簡單、原始資料信噪比較差的區域有極為良好的使用效果。

田錦瑞

河北省煤田地質局物測地質隊田錦瑞，職稱：物探工程師。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.07.001