戈壁地区可控震源线性干扰波衰减方法探讨

2014-12-23何丽萍

江汉石油职工大学学报 2014年1期

何丽萍

（中国石化石油工程地球物理有限公司江汉分公司，湖北潜江433100）

南疆戈壁地区柴窝堡区块位于准噶尔盆地南缘，是近期有望实现勘探突破的重点区块，开发前景看好。由于包括柴窝堡在内的戈壁地区地表及地质构造的复杂性，给地震勘探带了一定的困难。在该区块的地震勘探过程中，采集的单炮绝大部分是采用可控震源激发，但受地表激发条件的限制和影响，单炮上线性干扰严重，影响了地震剖面浅层成像效果。地震剖面以中弱反射为主、地震所采集的资料信噪比低、波组特征不清、同相轴连续性差。在对该区域的地震资料处理中，要提高地震剖面的成像效果，选择合适的线性干扰波衰减方法是非常必要的。

1 地震采集资料存在的问题

从柴窝堡工区可控震源单炮地震采集的原始资料（见图1）分析看，线性干扰严重，干扰波充斥着整个单炮，几乎看不到有效波。

分析认为，本工区线性干扰严重、面波发育，广泛分布着与激发和接收条件直接相关联的能量较强的声波（300 m／s）、高能面波（800m／s～1 200m／s）以及速度范围较大的线性干扰。单炮能量强，干扰频带较宽，有效波能量弱，信噪比低。这些干扰严重影响了地震剖面的质量。要改善叠加剖面的成像效果，就必须针对原始单炮上的线性干扰波进行相关处理。

2 提高地震剖面的成像效果处理方法对比

针对柴窝堡工区可控震源单炮地震采集的原始资料所存在的不足，主要采取从原始单炮资料上对线性干扰波进行相应的衰减，再通过叠加剖面效果对比验证所采用的衰减线性干扰波的方式是否合适，从而找到最佳的处理方法。

2.1 道组合波衰减法

1）道组合法基本原理

道组合线性干扰波衰减方法采用“Alpha调整均值组合”算法，该算法从组合窗中央的输入数据中减去计算的样点值，通过使用合适参数来衰减所测量到的相关线性速度。

2）道组合法处理效果

在原始单炮上量取线性干扰波的速度，进行去除线性干扰波前后的单炮对比分析（见图1，2），单炮上去除线性干扰波后双曲线特征明显，突出了有效波。

图1 原始单炮

图2 去除线性干扰单炮

图3和图4分别为道组合去除线性干扰波前后叠加剖面的效果，采用道组合方法衰减线性干扰波后，剖面同相轴的连续性增强，提高了资料信噪比，但在浅层100 ms～200ms处有效反射同相轴的能量有所减弱，处理效果不理想。

图3 叠后未去除线性干扰叠加剖面

图4 叠后道组合去除线性干扰叠加剖面

针对道组合去除线性干扰后局部浅层同相轴变弱的问题，从单炮上分析认为，单炮浅层区域有效反射波速度与线性干扰波速度相近，故在采用道组合去除线性干扰波处理后导致浅层能量变弱。改用约束道组合方式针对单炮进行开时窗，在时窗内应用道组合方式去除线性干扰波，达到了保留浅层区域信息的目的（见图5，6）。

图5 未开窗口去除线性干扰叠加剖面

图6 开窗口去除线性干扰叠加剖面

对比图5、图6可看出，叠加剖面上中间及左侧椭圆形区域内，开时窗去除线性干扰波后，同相轴连续，能量增强。而在叠加剖面的右侧的椭圆形区域内，开时窗去除线性干扰波后，叠加剖面同相轴能量变弱，说明这个区域的浅层强能量线性干扰波压制了能量较弱的有效波，通过加强线性干扰波衰减能量后，在叠加剖面上就突出了有效波，提高了同相轴连续性。

2.2 面波衰减法

1）面波产生的原因

资料采集施工中采取了20m的小道距，覆盖次数提高，采集精度较以往有了很大的提高。但是小道距带来严重的面波干扰，面波能量强、衰减慢、频率低，如果对强能量面波衰减方式不当会影响剖面的叠加成像效果。

2）面波衰减后的叠加剖面效果

图7所示为采用道组合去除线性干扰后的叠加剖面，图中椭圆形区域内通过开时窗道组合衰减线性干扰波保留了浅层的信息，但是在层间还存在低频干扰，影响同相轴连续性。

图7 采用道组合去除线性干扰后的叠加剖面

为了滤除低频干扰，采用“开时窗道组合＋面波衰减”的方法去除线性干扰波后，浅层近偏移距区域的双曲线更清晰，叠加剖面上同相轴连续性好，如图8所示。

图8 叠加剖面效果对比

从图8中对比分析可看出，采用“道组合＋面波衰减”的方式衰减了线性干扰波后，浅层同相轴的连续性增强，但中深层叠加剖面频率变低，产生了“蚯蚓状”的能量团。因此认为，中深层采用面波衰减会影响剖面品质，保真度不高，故对中深层不宜采用面波衰减方式，需采用浅层开时窗面波衰减方式。

2.3 FK滤波衰减法

FK滤波衰减主要是对频率波数域的数据应用一个频率波数域的滤波器。

图9为采用FK滤波前（左）、后（右）的叠加剖面，对比显示，圆形区域内可以看出同一个方向的线性干扰波去除，但同时也加强了另一个方向的干扰波，线性干扰波去除不明显，分析发现所研究区域的资料线性干扰波速度变化范围大，采用FK滤波衰减需要拾取多个不同的多边形窗口，不易拾取准确，在叠加剖面上也易产生“炕席”现象，研究区域线性干扰重，采取FK滤波衰减效果不理想。

图9 FK滤波前（左）、后（右）叠加剖面对比

3 柴窝堡工区地震资料处理方法及效果

通过对不同处理方法进行对比研究后，最终采用了“开时窗道组合＋面波衰减”的方式对柴窝堡工区的地震资料进行了处理，处理后的叠加剖面上线性干扰波衰减明显，同相轴的连续性明显增强。与以往处理过的剖面对比，采用“开时窗道组合＋面波衰减”的方式处理后的叠加剖面，在同相轴的连续性和能量上都有所改善和提高（见图10）。