叠前时间成像的数据优化处理技术研究——以胜利渤深6三维资料为例

以胜利渤深6三维地震资料为例,研究了针对资料特点如何优化资料以适应叠前时间成像的方法与措施,着重阐述了时间—空间域内分频随机噪音衰减等4种数据优化处理方法。该优化组合使低、高频随机噪音得到了有效衰减,并解决了波形差异问题,还使资料中深层有效频率和有效能量得到了加强。     

叠前预处理技术

 利用常规野外观测系统采集的地震数据进行积分法叠前偏移处理是不满足叠前偏移处理要求的，尤其在进行连片三维地震资料处理时，由于不同区块的资料存在严重的不一致性问题，因此存在更多不适于叠前成像的因素。本文主要针对GX断裂带叠前深度处理要求和叠前数据特点，对叠前地震数据规则化处理技术和叠前随机噪声衰减技术的使用技巧和参数选取进行了研究，提出了相应的解决办法，通过对实际地震资料的处理，使GX断裂带地区地震资料的断面形态更加清晰，潜山及其内幕成像清楚，解决了速度横向变化引起的叠后偏移归位不准确的问题，取得了理想的叠前深度偏移效果。     

基于系数相关性阈值的波原子域叠前地震资料信噪分离方法

本文提出了基于波原子域的叠前地震资料信噪分离方法,首先在波原子域进行多尺度分解,然后根据能量集中原则,采用不同尺度间系数相关性分离有效信号和噪声。数值模拟及实际资料的处理表明,基于系数相关性阈值的波原子域叠前地震资料信噪分离方法可以有效压制随机噪声,同时能兼顾抑制部分相干噪声。处理后地震剖面的信噪比得到了大幅提高,反射同相轴更加连续,为后续的处理解释提供了高信噪比的数据。     

叠前去噪对角道集资料影响的定量评价研究

叠前属性提取和叠前反演处理,需要采用不同角度道集的信息。去除实际资料中所含的面波、随机噪声及相干噪声时或多或少都会影响角道集资料的品质。由于实际资料的复杂性,难以直接定量评价叠前去噪对角道集资料的影响程度,因此建立针对性的理论模型进行了定量研究。研究结果表明,①角道集叠加的抗噪能力要明显好于CMP叠加,对于角度域叠加,资料最低信噪比可达0.5;②相干噪声对角道集的影响程度要小于对CMP道集的影响程度,相干噪声的视速度大,则对叠加效果影响也大,反之则小;③面波能量强、频率低,少量的面波残留也会明显地影响角道集,由于面波主要出现在近偏移距,因此,它对近道的影响要强于远道。     

沙漠地区地震资料处理方法研究

塔中沙漠地区地震原始资料的信噪比、分辨率、保真度低，有效波不突出，能量弱，连续性差，在叠加剖面上难以追踪。针对这些问题，采取了一系列有效措施。首先，通过预处理对原始资料进行净化，消除由各种干扰波和地表高差大给资料造成的影响，使单炮记录的信噪比、分辨率和保真度得到了提高；然后，通过速度分析和选择合适的叠加方式得到具有较高信噪比、分辨率和清晰度的叠加剖面；最后，对叠后数据体进行细化处理，采用相干加强、多项式拟合、径向预测滤波、倾角滤波、随机噪声衰减、叠后反褶积、频率补偿、时变谱白化、蓝色滤波和振幅补偿等处理手段，使最终的叠加剖面有效波主频从20Hz提高到40Hz。通过大量的试验分析，制定了适合于塔中地区地震资料的处理流程和参数。     

山区复杂构造低信噪比地震资料的修饰性处理

叠前去噪后，初叠剖面上还有随机、相干噪声，以及处理中产生的噪声，因此需要做叠后去噪，即修饰性处理。常用方法有相干加强，模式化加强，随机噪声衰减和去规则干扰，其原理是基于多道相干去噪。去噪具两重性，可提高信噪比，但会造成波形和构造形态失真。针对山区复杂构造低信噪比资料，提出了做好修饰性处理的思路和方法：①了解复杂构造顶部、翼部和地层变化的反射特征；②熟悉去噪方法的性能，及其参数对剖面特征的影响；③用压制干扰波来提高信噪比，有利于有效波的保真，采用f—x域滤波与f—k滤波相结合的方法，可降低对弯曲同相轴的影响程度；④解释与处理相结合，有利于压制规则干扰波和突出有效波。     

基于L1范数正则化约束的叠前数据衰减补偿方法

由于地下介质的吸收作用，地震波在传播过程中经历了能量衰减、波形畸变及频带变窄的过程，严重降低了地震资料的分辨率。对于叠前地震数据而言，地层吸收衰减效应会随着传播路径发生变化，进而扭曲地震数据的AVA反射曲线特征。为此，提出一种针对叠前数据的衰减补偿方法。该方法考虑了射线路径对于衰减补偿的影响，首先在水平层状介质假设下推导出衰减介质中的叠前道集正演公式；然后将衰减补偿简化为一个反问题，并通过L₁范数进行正则化约束；最后采用交替方向乘子算法(ADMM)求取最优解，进而实现叠前数据的衰减补偿。数值测试结果表明，所提方法不仅能对振幅和相位进行补偿，而且还能恢复叠前道集的AVA反射特征。通过与叠后补偿、常规叠前反Q滤波方法对比分析，所提方法的精度更高、稳定性及抗噪能力更强。同时，Q值敏感度分析实验说明所提方法对Q值模型不敏感，仅借助低频Q值模型也能保持较高的补偿精度。实际资料处理结果也表明，该方法能够提高叠前道集的分辨率，有效还原数据的AVA反射特征，为高精度叠前地震反演奠定了基础。     

南海东部碳酸盐岩叠后地震数据匹配处理

南海东部区域碳酸盐岩叠后地震数据有28个年度采集的二维、三维数据,并且不同年度、同一年度不同批次处理的资料既存在能量差、时差,又存在频率差,难以均衡.提出了数据整体匹配处理的思路与步骤,针对研究区碳酸盐岩顶、底及基底等3个目的层,以三维测线为主对叠后地震数据的能量、频率、时差等进行了匹配处理,获得了较好的效果.这些处理方法及经验对我国海上大面积连片三维地震资料重处理有一定的参考意义.     

三维地震叠前时间偏移处理技术应用与研究

以辽河西部二界沟地区新采集三维地震资料为研究对象,对叠前时间偏移技术进行深入研究。针对叠前道集中各种噪声、中深层信噪比低的特点,研究了随机噪声衰减技术,多域组合去多次波技术,总结出叠前道集提高信噪比的技术思路。为了提高深层的能量,应用了地表一致性振幅补偿技术,在偏移成像方面,对偏移算法进行了细致研究,对偏移速度场构建过程形成较完整的处理流程。     

提高逆时偏移成像精度的叠前插值处理研究与应用

为了提高叠前逆时偏移成像精度,开展了针对逆时偏移的地震资料预处理方法研究——叠前插值处理.从Marmousi理论模型出发,对模拟的理论炮集数据进行抽稀,在满足数值频散关系条件下进行叠前逆时偏移处理,计算结果表明,炮集记录道间距增大会引入线性干扰,较大程度影响了逆时偏移结果的精度和横向连续性;从实际三维地震资料数据出发,对比分析了沿检波线方向和沿检波站方向进行叠前频率-空间域三维插值前、后的数据和对应的逆时偏移结果.研究表明,未进行叠前插值处理的逆时偏移剖面存在类似于理论数据抽稀情况下的线性干扰,同相轴的连续性差;而经插值处理后,插值地震道的同相轴过渡自然无畸变,对应的逆时偏移剖面连续性明显增强,线性干扰得到有效压制.因此,叠前插值处理能够有效提高高信噪比地震工区资料的逆时偏移成像精度.     

阜阳地区地震资料噪音特征分析及去噪方法研究

阜阳地区二维地震数据干扰类型主要为相干噪音,对目的层成像造成严重影响,现有常规去噪技术无法取得良好的去噪效果。为此,从共炮点道集、共检波点道集及共偏移距道集等几何空间上对相干噪音的特征进行了分析,应用共检波点道集数据,通过有效波速度动校进行波场变换,在频率空间域实现信号和噪音的分离,噪音去除后处理数据反动校回原波场,有效克服了常规去噪方法去噪后混波严重及蚯蚓化等现象。该方法在阜阳地区二维地震资料处理中取得了良好的应用效果,成果剖面质量明显改善。     

在低信噪比VSP资料处理中应用随机噪声衰减技术

近几年发展起来的随机噪声衰减技术,对提高地面地震叠加剖面(或叠偏剖面)的信噪比有明显的效果。这项技术的应用前提在于时间—空间域的信号变换到频率—空间域后,在每个频率上可以表示为与子波形状无关的一系列复指数函数之和,也就是说,频率—空间域中的信号在每个频率上都可看作是一个线性同相轴。利用这个特性,就可以把信号和噪音分离开来。VSP资料中的上行波、下行波和转换横波都具有线性特征,因而它具备应用此项技术的前提条件。试验结果证实,将随机噪声衰减技术用于VSP资料处理,可以有效地提高信噪比,改善初至拾取的精度。     

三维f—x,y域随机噪音衰减

本文提出一种新的三维去噪方法－三维随机噪音衰减（３－Ｄ ＲＮＡ）。该法假设反射波同相轴在局部为平面，因而在ｆ－ｘ，ｙ域空间的所有方向上，同一频率成分的信号均具有可预测的特点，这样使可以采用多道复数最小平方原理，求出一个矩形顶测滤波算子，达到去噪的目的。通过理论试验及实际资料的处理，表明这种三维去噪方法明显好于常规二维ｆ－ｘ域预测去噪（２－Ｄ ＲＮＡ）方法。因为该法能充分利用三维信息、完整地保留构造     

高分辨率地震资料处理中的优化速度分析方法

速度分析是地震资料处理过程中的重要一环。速度分析的质量直接影响动静校正,继而影响叠加成像以及偏移归位。针对如何优化速度分析,提出了基于道集资料噪音衰减、道集内相位时差校正、道集优化处理以及速度拾取应用约束等过程的优化速度分析方法。该方法在实际资料处理中取得了很好的效果。     

线性时差校正技术在噪音压制中的应用

对于一个横向、纵向偏移距比较大的三维地震数据而言,折射波等噪音的线性形态会随着横向偏移距的加大而向着双曲线形态变化。当炮点位于某检波点线附近,横向偏移距较小的情况下,该检波线接收到的线性噪音在地震记录上呈线性状态分布;当炮点远离排列,横向偏移距比较大时,该排列单炮上的线性噪音则呈双曲线形态,并且随着横向偏移距的加大双曲现象就越明显。常规FK滤波等压制线性噪音的方法,对于这种由于横向偏移距增大而引起的非线性噪音其压制能力较差。笔者采用线性时差校正的方法,首先将横向偏移距对线性噪音旅行时的影响消除掉,恢复其线性形态,再应用线性噪音压制技术将其压制掉,最后进行反线性时差校正,以达到高精度噪音压制的目的。目前这种方法在宽方位角采集的数据上取得比较好的效果。     

自适应相干噪声衰减技术

去除噪声是必需的地震数据处理过程。由于地表条件和地震波激发、传播以及接收条件等诸多方面的原因，时常引起地震记录上出现各种相干干扰波。本文主要针对地震数据处理中地震剖面上存在的各种相干噪声，提出了时问一空间域自适应相干噪声衰减技术，以进行信噪分离。这种方法把噪声在整个处理平面上的视速度近似看作常量(正值或负值)，可以有效地消除地震剖面上的线性噪声、面波以及多次波等，并且对信号的保真度高。本文方法是复杂地区低信噪比地震数据处理的一种理想的噪声去除方法，具有运算速度快、压制噪声效果好等优点。     

模型约束分频局域去噪方法及应用

由于受地表条件和地质条件的影响,复杂地区地震资料的各种干扰波都十分发育并严重影响了地震资料的成像。目前最好的去噪方式是对不同的干扰波采取不同的去噪方法,去噪最彻底的方法是减去法。在常规去除规则干扰的处理中,常常在全频域采用带通滤波的方法,而有效波与噪音在频带上是相互重叠的,所以在去除噪音的同时不可避免地影响有效信号,导致低频成分的丧失。采用局域分频思路,将地震信号分成若干个频段,仅对噪音富集的频段剖面进行模型拾取减法去噪,既较干净地去除了噪音,又保护了有效信号,从而改善原始信噪比。     

时频域零炮检距地震道拟合

如何提高地震资料的信噪比和分辨率。是地震资料处理中的关键。本文在分析地震共中心点道集的AVO特性。以及不同炮检距信号经过不同路径的地层吸收的基础上。发现对于某一时刻的不同炮检距地震信号的不同频率成分。可以用多项式描述其与炮检距aT的关系。进而提出了基于信号时频分析和多项式拟合的时频域零炮检距地震道拟合技术。司时。利用多道信号估算的信噪比来设计的时频域Wiener滤波器。克服了常规多项式拟合技术压制噪声能力不足的缺陷。