地震噪声特征分析及去噪技术 (一)地震资料噪声类型特征及传播规律渤海湾地区地表条件非农林地区植被茂盛,工业地区机械设备繁多,输电线路林立,公路干线较多;滩涂地区淤泥遍布,养殖业发达;浅海油区钻井平台较多。复杂的地表条件,使得采集的资料广泛发育各种类型的干扰波,严重影响后续的提高分辨率等工作及最终偏移成像,如何有效去除不同类型的噪声是提高资料品质的关键。1.多次波当地震波在地下传播时,若地下存在强反射界面,同时地面与空气的分界面波阻抗差很明显,是一个良好的反射界面,反射波可能在地下强反射界面及地表面之间震荡,从而形成多次波(图4-34)。多次波一般周期性较强,地震响应总和一次反射波相关,但其物理特性又和一次反射波不同。多次波的识别和压制正是利用了这一特性。图4-34 长程多次波在单炮上、道集上、速度谱上的表现2.面波面波是地震勘探中常见的噪声,按传播路径可分为三种:分布在自由界面附近的瑞雷(Rayleigh)面波;在表面介质和覆盖层(通常指海水和海底)之间存在的SH型的勒夫(Love)面波;以及在深部两个均匀弹性层之间存在的类似瑞雷面波型的史通利(Stoneley)面波。面波干扰特点小结:①能量、频率等属性随激发接收因素的变化而变化;②主频。
共反射点多次叠加技术 检波器组合法在压制面波等低视速度干扰方面有着明显的作用,但是经组合后的反射信息却是界面上某一小段反射波信息的平均,因而存在平均效应,降低了横向分辨力。此外,它对于多次反射波之类的干扰波压制效果很差,甚至无能为力。为了弥补组合法的弱点,梅恩(Mayne,1962)提出了多次叠加方法。其观测系统见图9-5,所得资料经动、静校正、叠加等数字处理后,可达到压制干扰波提高信噪比的目的。实践证明,这种方法较显著地提高了地震勘探的工作质量。因此,它已成为世界上广泛应用的常规地震勘探工作方法。在多次覆盖观测系统中,如图9-19,水平界面R上的任一点A,在地面的投影为M,以M点的中心分别在地面O1、O2、…On点激发,在对称点S1,S2,…,Sn点接收,就可接收到来自同一点A的反射,称A点为共反射点或共深度点(CDP),M点为共中心点(CMP)。S1,S2,…,Sn点接收的地震记录道集称为共深度点道集,简称CDP道集,由于这些道集也满足共中心点特性,也可称作CMP道集。CDP道集实际上就是从多次覆盖观测系统中将共反射点的道从各炮集中抽出来的重新组合。在CDP道集中,若S1,S2,…,Sn点接收的A点及反射时间为t1,t2,…,tn,各接收点到激发点的炮检距为x1,x2。
上节中的式(1-53)是由一次反射波时距方程导出的,因此,只要叠加速度选择合 适,动校正和叠加后一次反射波的振幅就能得到显著增强,多次波和某些干扰波就可受到 削弱。下面讨论多次波、断面波与绕射波的水平叠加效应。(一)特殊波的叠加1.多次波由于多次反射波穿透深度小,传播速度低,与同t0一次反射波相比,时距曲线曲率 大,正常时差大。因此,在对水平多层介质中的一次反射波时距曲线作动校正时,多次反 射波时距曲线未被展平,存在残留时差—剩余时差。图1-33 二次反射波剩余时差的形成现以图1-33中Rd界面上的全程二次反射波为例,说明多次波在叠加过程中被削弱 的原理。设多次波的传播速度为vd,则其旅行时勘探地球物理教程剩余时差为勘探地球物理教程式中:为多次波剩余时差系数。式(1-55)表明,多次波的剩余时差δtd随速度vd与v之差的增大而增大,随t0的 增大而减小。尤为明显的是δtd与炮检距x的平方成正比。当多次波与一次波的速度差异 不大时,增大接收距离可扩大剩余时差,提高多次叠加的效果。由图1-34可以看出:对共反射点时距曲线采用一次反射波的速度做动校正后进行叠 加,使一次反射波振幅加强;多次波或其他规则干扰波,因速度差异,。