改良矢量分解压噪方法在滤除地震散射波中的应用.pdfVIP

中国地球科学联合学术年会 2014 ·1221 · 改良的矢量分解压噪方法在滤除地震散射波中的应用 1,2* 1 2 2 李 稳 刘伊克 酆少英 何银娟 1. 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100029 ；2. 中国地震局地球物理勘探中心 郑州 450002 为了探查高放废物深部地质处置库外围地质体的完整性与稳定性，在内蒙阿拉善备选场址布设了两 条总长度 27km 的反射地震勘探测线。由于崎岖地表以及近地表不同尺度非均匀地质体共生等因素的影 响，所获得的原始地震记录信噪比较低，散射波发育。 地震散射波是当散射障碍体的线度与入射波波长相比很小或相近时，由于干涉效应而产生的与散射 障碍体几何形状的规则性有关的相干或不相干的波列，并往往以众多散射波互相叠加的复杂形态出现。 散射波在时距关系，频率特性等方面与反射波相似，经过试验难以采用常规的时频域滤波手段达到理想 的散射波压制效果。 在充分分析散射波噪声与有效信号特征差异的基础上，利用散射波与有效反射信号传播方向不同的 特点，选用保幅、保真的改良的矢量分解压噪方法从角度域入手进行散射波滤除，取得了良好的去噪效 果。 矢量分解压噪方法由王宏伟老师提出，其理论基础在于两个方面：㈠合振动的位移可看作若干个方 向不同的振动矢量共同作用的结果。㈡相邻道信号具有相关性。利用相邻多道信号之间的相关性，统计 出有效信号的方向特征，保留与该方向一致的成分，压制与该方向垂直的成分，达到压制噪声，提高资 料信噪比的目的是矢量分解压噪方法的基本原理[1~3] 。而改良的矢量分解压噪方法的技术关键在于提高 [4] 了进行倾角扫描计算时的精度 。 图 1 展示了某散射波干扰噪声发育的典型单炮地震记录去噪前(a)、后(b)、以及滤出的噪声(c)的对 比结果。可以看出，原始地震记录中有效信号周围的散射波干扰和随机噪声几乎被压制干净，保留下来 的有效波同相轴变得清晰和连续，同时难以在滤出的噪声的图像中分辨出有效反射波的影像。结合方法 自身的特点可以认为，采用改良的矢量分解压噪方法压制地震散射波干扰，不但达到了理想的去噪效果， 同时充分地保护了有效反射地震信号。 图 2 显示了分别利用滤除散射波前(a)、后(b)的共炮集地震记录处理得到的叠加时间剖面。可以看 到，滤除散射波干扰之后获得的叠加剖面的信噪比，尤其是浅层原本受散射波干扰严重的区域，有明显 的提高；地下复杂构造现象在反射地震剖面上得到了更加清晰的展现。 通过实际地震数据处理可以发现，改良的矢量分解压噪方法能够很好地从地震记录中分离出散射 波，推测该技术应可与散射波成像方面的研究相结合。 (a) (b) (c) 图 1 滤除散射波干扰前(a)、后(b)的地震记录以及滤出噪声(c)的图像 ·1222 · 中国地球科学联合学术年会 2014 (a) (b) 图2 塔木素 2 线利用滤除散射波前(a)、后(b)的地震记录处理获得的叠加时间剖面 资金资助：国家自然科学基金项目、国家油气专项（2011ZX05008-006）赞助 参考文献 [1] 王宏伟. 1989. 矢量分解法压噪[J].石油地球物理勘探, 24(1):16~29. [2] 夏洪瑞,陈德刚,周开明,刘新强. 2001. 中值约束下的矢量分解去噪[J].石油物质, 40(3):29~33. [3] 王勇,杨治楷,胡奇谋. 1993. 矢量法保真去噪[J].石油地球物理勘探, 28(2):218~225. [4] 何银娟,李稳,刘保金,酆少英,莘海亮.