黃土塬區地震數據去噪技術研究及應用

摘要：通過對該類地區地震數據的分析研究發現該類區域原始數據主要近炮點異常能量、多次折射干擾、線性干擾等噪音。如何基于這些噪音的發育規律找到針對性技術方法實現有效壓制對于提高地震數據信噪比至關重要。針對近炮點異常能量，通過劃分近炮點區域，在時間序列開展不同比例衰減，可以實現近炮點異常能量的有效壓制，提高地震數據信噪比。針對線性相干噪音，通過計算線性噪音的線性速度，采用曲波變換的方法，可以實現該類噪音的有效去除，進一步提高地震數據信噪比的同時具有較好的保真性。

關鍵詞：黃土塬;噪音衰減;近炮點異常能量;線性噪音;信噪比

1.概況

黃土塬地區近地表厚度大，速度低，對地震信號傳播中的吸收衰減非常嚴重，尤其是高頻成分的吸收更加嚴重，同時巨厚的黃土層嚴重影響震源激發強度，導致野外采集的地震數據信噪比很低，從大部分采集后的原始數據中基本很難發現有效反射，主要發育面波、多次折射干擾、線性干擾等噪音，因此如何有效壓制噪音信號，突出有效反射，提高地震數據的信噪比是黃土塬地區地震資料處理的重要環節。

2.噪音衰減處理技術方法研究

根據噪聲出現的規律，噪聲可以分為規則噪聲和無規則噪聲兩大類。各種噪聲產生的原因和噪聲的種類都具有非常復雜和多樣化的特點，因此在壓制噪聲時必須客觀地分析地震數據中的各種噪聲，認識噪聲出現的規律和特征，根據有效反射波與噪聲的差異，采取合理有效的手段壓制噪聲。

2.1主要研究思路

通過對該黃土塬地區原始地震資料干擾波分析，發現此類地區主要發育近炮檢距異常振幅、面波、線性干擾、折射干擾等多種噪音。按照噪音發育特點，采用先強后弱，先規則后隨機的原則，通過不同去噪方法的測試對比逐步實現發育的噪音的有效壓制。同時在去噪過程中從單炮、剖面、噪聲、頻譜、AVO特征對比等進行質控，保護低頻，做到保真。

2.2近炮點強能量壓制

在針對該類噪音壓制時，首先要明確近炮點異常能量的發育規律，通過黃土塬地區單炮分析發現，該類噪音基本是全區發育，但是主要集中在近炮檢距范圍內，主要原因是由于巨厚黃土層的存在，導致地震信號在傳播過程中能量衰減有一個臨界范圍，此類噪音嚴重制約后期的能量補償及有效信息的提取。

通過對實際地震數據的處理試驗，形成了壓制近炮點異常能量的技術方法：

根據發育范圍分三角區、方形區進行區域劃分;

通過頻率掃描在不同頻率范圍進行分頻異常能量壓制;

在時間序列上進行門檻值時變控制，實現該類噪音的分區、分頻、分時針對性壓制。

通過上述方法可以實現黃土塬地區近炮點異常能量的有效壓制，圖1是典型黃土塬地區近炮點強能量壓制前后的單炮及去除的噪音，從圖中可以看出，通過分區、分頻、分時的針對性壓制，有效去除了近炮點強能量，從頻譜分析中也可看出，強能量的有效壓制提高了有效信號的主頻，同時一定程度上提高了有效信號的信噪比。

2.3 曲波變換線性干擾壓制除

通過對黃土塬地區原始地震數據的分析發現，在該類地區廣泛發育的另一類噪音是以折射干擾為代表的線性干擾。該類噪音是由于黃土塬地區高速頂上下速度差異明顯，存在明顯的反射界面，在地震數據高覆蓋次數采集的現狀下，野外采集到的地震數據多次折射等線性干擾信號異常發育，嚴重制約有效反射的疊加成像。

曲波變換技術是將地震數據從時間域變換的頻率波數域，然后通過在頻率波數域更加細致的劃分頻率波數范圍，找到線性相干噪音主要分布的頻率波數范圍進行針對性壓制，然后將壓制后的頻率波數域數據進行反變換到時間域，實現線性干擾的有效去除，這樣可以減少假頻現象，處理過程具有更好的保真性。

通過黃土塬地區實際數據的處理效果中可以發現通過曲波變換技術方法的應用，可有效去除線性干擾，同時能夠很好的保持處理前后數據的頻率特征，在具體較好保真性的前提下能夠提高有效信號信噪比。

3.結論和建議

（1）黃土塬地區近地表厚度大，速度低，主要發育近炮點異常振幅、多次折射為代表的線性相干噪音，原始數據信噪比較低，應用針對性技術方法實現這兩類噪音的有效壓制可以大幅提高有效信息信噪比。

（2）針對近炮點異常能量，通過劃分近炮點區域，在時間序列開展不同比例衰減，可以實現近炮點異常能量的有效壓制，提高地震數據信噪比，為后續橫向振幅補償奠定數據基礎。。

（3）針對線性相干噪音，通過計算線性噪音的線性發育速度，采用曲波變換的方法，通過頻率波數域的正反變換，可以實現該類噪音的有效去除，進一步提高地震數據信噪比的同時具有較好的保真性。

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作者簡介：

袁安龍，男，1987年9月出生山東省諸城市，漢族，工程師，2014年畢業于中國石油大學（北京）地球探測與信息技術，現于遼河油田從事地震資料處理工作。