提高三維地震數據處理信噪比方法的研究

劉慧楠

摘要：地震數據處理解釋是地震勘探的主要組成部分，是石油天然氣勘探開發產業鏈中對油田勘探開發效益影響最大、技術含量最高的一環。地震自戀撩原始記錄中存在大量噪聲干擾，使得有效反射波的能量會被強能量干擾，記錄的信噪比較低，疊前去噪是提高地震資料精度的最關鍵一步，本文對Geoeast地震處理模塊去噪過程的原理、算法、技術關鍵做了詳細介紹，并進行三維地震數據的去噪過程進行實例分析。

關鍵詞：地震數據處理;疊前去噪;信噪比;

0前言

Geoeast系統是統一數據平臺，統一顯示平臺、統一開發平臺、可動態進行系統組裝的地震數據處理與解釋協同工作的一體化軟件系統[1]。本文講述了一種使用該系統處理模塊來提高三維地震資料信噪比的方法。

1初始數據分析與預處理

1.1初始數據分析

建立三維工區，觀察各單炮初始數據，發現記錄上存在著很多干擾信息，且各單炮能量差距較大，為保證地震資料信噪比和分辨率較高，要針對以上問題在后續工作中對這些方面進行處理。

通過分析原始數據得到地震數據的采集參數，。初始數據進行頻率掃描分析，可以看出有效波頻帶范圍在20-80Hz之間，面波頻帶范圍在5-15Hz之間，數據的有效波主頻在30Hz左右。對單炮進行視速度的拾取，面波視速度在200-500m/s左右，線性干擾視速度大約為300m/s-2300m/s。

1.2初始數據處理

交互觀測系統定義，以野外檔號和記錄道號為索引，賦予每一個地震道正確的炮點坐標、檢波點坐標，以及由此計算的中心點坐標和面元序號。具體操作分為數據輸入、網格化、計算CMP面和輸出四部分

2 面波壓制

疊前去噪是地震資料處理過程中提高資料信噪比的有效手段。GeoEast系統具有完備的疊前多域分頻去噪技術[2]，疊前去噪要遵循能量優先的原則，利用多種去噪方法、逐級去噪，在保護有效信號的同時逐步提高信噪比。

面波，是地震波中一種特殊類型的波，它只存在于界面附近，一般具有頻率低、速度低的特點，面波衰減模塊利用時頻分析的方法，確定面波范圍的視速度、反射波主頻和面波主頻。根據面波和反射波在頻率分布特征、空間分布范圍、能量等方面的差異，檢測出面波在時間和空間上的分布范圍。

1.參數選擇測試

為加強面波去除的有效性，達到實現面波壓制效果最大化，本次研究選擇了四個參數卡進行對比，參數卡參數如下：

2.去噪效果分析

對四組參數卡進行去噪效果對比，參數卡3的去面波效果最好，選用參數卡3進行整體數據去面波處理，處理效果前后對比，可以看出10Hz以下的面波噪聲得到了很好的壓制。

3 線性相干噪音干擾壓制

通過原始數據的觀察可以看到存在少量的線性噪音，CohNoiRem3D模塊采用局域FK法壓制相干噪聲，通過逐點識別的方法，適應了規則聲視速度的變化，因此可以對地震數據上規則噪聲進行有效壓制。

1.參數選擇測試

根據拾速度結果，原始數據中線性干擾視速度大約為500m/s-2300m/s。線性干擾頻帶范圍10-20Hz。

2.去噪效果分析

對四組參數卡進行去噪效果對比，選用效果較好的中參數進行去線性干擾處理，數據體中的線性干擾得到了較好的壓制，

4 異常振幅衰減

采用WildAmpAtten模塊進行壓制，此模塊采用“多道識別、單道去噪、分頻壓制”的思想，在不同的頻帶內自動識別地震記錄中存在的強能量干擾，確定出噪音出現的空間位置，根據用戶定義的門檻值和衰減系數，采用時變、空變的方式予以壓制。計算使用的識別參量為數據包絡的橫向加權中值，這種分頻處理方法可以提高去噪的保真程度。

WildAmpAtten模塊，輸入參數為切除表，識別噪音所用的道數為60道，時間門檻值和分頻處理的頻帶參數選擇，分頻參數在選擇時應使分頻帶內的信號與噪聲在能量分布上有所差異，且各頻帶應有所重疊。

輸入數據：輸入疊前炮集、道集地震數據或疊后數據，三維處理輸入數據關鍵字排序為Source、Trace，旗標為Source。三維處理關鍵字排序為Source、Receiver line、Trace，旗標為Receiver line。疊后數據三維處理關鍵字排序為CMP Line、CMP，旗標：CMP Line。

輸出數據：輸出異常振幅衰減后的地震數據和衰減的噪音。經過WildAmpAtten模塊處理前后的單炮記錄和輸出的噪聲，可以看出異常振幅得到了一定的壓制。

在進行全部噪聲去除作業后，對單炮記錄進行疊加，得到去噪前后的部分疊加剖面，可看出噪聲得到了很好的壓制，疊加剖面的信噪比有明顯提高。

5總結與認識

通過對比可以看出處理之后的剖面噪聲壓制的較好，同相軸連續且清晰，斷層，傾斜地層剖面可見，信噪比得到了提高，所以本次處理采取的流程具有合理性和有效性。

本次研究首先對各種噪聲的頻譜和速度進行了分析，分別給出了合適的范圍，其次在相應范圍內設置參數卡，調試去噪結果，優選方案，應用于作業中，對噪聲進行了較好的壓制，最終得到比較清晰的地震疊加剖面。

參考文獻

[1]詹毅，趙波，劉建紅，李合群.GeoEast V3.0地震數據處理解釋一體化軟件系統[J].石油科技論壇，2017，36（S1）：4-7+23+189.

[2]臧勝濤，蘇勤，王建華，徐興榮，趙玉合，肖明圖.山地復雜構造帶地震資料處理方法[J].石油地球物理勘探，2018，53（S1）：62-68+9.