可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法.docx

２０１ ２０１４年 １０月 第 ４９卷 第 ５期 ·处理技术· 文章编号：１０００－７２１０（２０１４）０５－０８５２－０５ 可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法 林 娟＊ 罗 勇 刘宜文 李忠效 康月萍 （中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所 ，乌 鲁木齐 ８３００１３） 林娟 ，罗 勇 ，刘 宜文 ，李 忠效 ，康 月萍．可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法．石油地球物理勘 探 ，２０１４，４９（５）： ８５２－８５６． 摘要 可控震源滑动扫描是高密度地震勘探中的一种高效采集技术 ，但它在大幅度提高野外地震数据采集作 业效率的同时 ，其固有的谐波干扰也 严重地影响了地震资料品质。 目前常用的滑动扫描谐波干扰压制方法是 模型法 ，即基于震源力信号设计谐波预 测 算 子 ，求取相关后记录中的谐波干扰 ，将求得的谐波干扰从被干扰区 域中剔除。然而在实际地震数据采集中由于设备等原因往往缺失震源力信号 ，因此无法应用模型法压制谐波 。 本文基于准噶尔西北缘玛西 １井三维震源力信号的实际数据 ，尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法滤除 滑动扫描资料上的谐波干扰 ，取得了令人满意的处理效果 。 关键词 可控震源 滑动扫描 谐波干扰 震源力信号 独立同步扫描 邻炮干扰 中图分类号 ：Ｐ６３１ 文献标识码 ：Ａ １ 引言 随着高密度和宽方位海量地震数据采集作业的 广泛开展，相继推 出了高效 、高 保真、环 保的可控震 源滑动扫描技术，并 得到广泛应用［１］。“滑 动扫描” 即在前次扫描还未结束就启动第二次扫描 ，从 而缩 短了震源等待时间，因此能大幅度 提高地震数据的 采集效率。 一段连续的滑动扫描记录包括若干次扫描 ，不 同炮记录在时间上部分叠加在一起 ，对 某炮进行相 关时，谐波干扰产 生的噪声就会影响前一炮甚至前 几炮数据。在多种消除谐波干扰的方法中 ，变 相位 扫描技术是一种最常用的方法 ，通 过采用具有不同 相位的多次扫描，在相关求和过程中即可压制谐波 ， 但该方法实施起来比较困难 ，也不 便对其进行质量 监控［２～４］。在处理过程中目前 常用的滑动扫描谐波 不受影响。对现今的常规采集而言 ，由 于现有仪器 不能连续记录震源力信号 ，使得上述压制方法无法 进行。因此本文在简单介绍模型数据的滑动扫描谐 波干扰压制方法的基础上 ，结合准噶尔盆地玛西 １ 井区高密度滑动扫描采集的实际地震数据 ，以 大量 的数据处理试验研究独立同步扫描 （ＩＳＳ）邻 炮干扰 压制方法，从而达 到降低或完全压制该区块谐波干 扰的目的。 ２ 模型法滑动扫描谐波干扰压制 ２．１ 方法原理 使用 ＧｅｏＥａｓｔ系 统 提供的模型法滑动扫描谐 波干 扰 压 制 模 块 （ＳｌｉｐＨａｒｍＮｏｉＲｅｍｖ）。 该 方 法 可 用于对共炮集记录谐波干扰进行压制 ，且 要求炮集 记录为相关后的升频扫描方式滑动扫描记录。 如果令 Ｒ 为反射系数，Ｈ ｉ 然 ｉ 为第 阶谐波 （显 干扰压制方法是模型法 ，即基于震源力信号设计谐 波预测算子，求取相关后记录中的谐波干扰 ，然后将 求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除 ，即 可得到压 制了谐波干扰的相关后滑动扫描记录 ，且 有效信号 ｉ＝１表示 基 波 ），Ｄ 为可控震源相关 前的地震 道， Ｆ（Ｈｅａｖ）表示 Ｈｅａｖｓｉｄｅ函 数的频谱，则 对于震源相 关后数据，谐波干扰 Ｎ 和初至后有效信号Ｓ 在频率 域可分别表示为 ＊ 新疆乌鲁木齐市北京北路 ３９７号中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所 ，８３００１３。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｎｊ０１０３＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ 本文于 ２０１３年 ６月 １６日 收到 ，最 终修改稿于 ２０１４年 ８月 ２日收到。 第 ４９卷 第 ５期 林娟等 ：可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法 ８５３ Ｎ ＝ ＲＨ ＊ ｎ ∑Ｈｉ Ｓ ＝ Ｆ（Ｈｅａｖ） ＤＨ ＊ ∑ Ｎ ＝ Ｓ·Ｐ １ １ ｉ＝２ 式中：＊表示取共轭；表示频率褶积。 实际数据采集中是使用平板信号与重锤信号的 加权和作为地面力信号的估计［５］。由于平板的 非完 全刚性等原因，加 权力信号可能存在振幅和相位上 的失真，为此采用复向量ρｉ 为权系数修正加权力信 号失真对谐波压制过程的影响。从震源特征信号中 推算出 Ｈｉ 后，可定义２～ｎ 阶谐波预测算子 ｎ ∑ ＨＰ ＝ ρ ∑ Ｈ ｉ ｉ ２ １ ＝ 对于升频扫描，经 震 源 相 关 后，谐 波 预 测 算 子 Ｐ 将 初至前谐波 Ｎ 与初至后的有效信号Ｓ 联系起来，即 该式表明，利用谐波预测算子 Ｐ，可由初至后的 记录 （认为不含谐波）求 取初至前的谐波 ，然 后将求得的 谐波干扰从上一炮相应位置中减去 ，从 而达到压制