高分辨率地震资料处理研究
2021-10-27爨伊博韩燕峰
爨伊博韩燕峰
(1.河南理工大学,河南 焦作 454000;1.2.河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院,河南 郑州 450000)
一、二维滤波原理及实际应用
(一)二维滤波原理
地震波在地下空间传播受时空约束,因此在地震滤波中,为了压制噪声,二维时空域滤波得到广泛应用,尤其是压制反射波和面波,具有较好的效果。
根据测区特点,确定频率响应
其中f 为频率,k0波数,由进行反向傅里叶变换得到时空域权函数[2]
再将以上两式进行褶积,得到二维滤波函数
(二)二维滤波实际应用
由图1-1可以看到,单炮道噪声得到明显压制,有效地层信息得到凸显;从图1-2可以看出,叠加剖面滤波前,地层同向轴被干扰面波切断,滤波后,面波得到压制,同向轴连续。
二、反褶积原理及应用
(一)反褶积原理
反褶积是通过对地震勘探记录中的地震子波进行压缩,再现地下地层的反射系数,同时压制多次波和鸣波,因此反褶积可以明显提高地震的垂直分辨率[3]。反褶积通常用于地震剖面叠加前或者叠加后,但是为了保证地震剖面叠加效果,通常会在叠加过程中反复使用。本文以地表一致性反褶积为例进行阐述。经过噪音衰减、速度滤波和真振幅恢复后的地震记录可以表示为[4]
(二)反褶积的实际应用
地表一致性反褶积后,地下构造分层更加清晰,相位连续性增强,分辨率提高,反射波信号加强,信噪比也有所提高[4]。
对于叠加剖面而言,经过地表一致性反褶积处理,波组特征更加明显,频率比之前有所提高,有效信号得到加强,地震记录垂直分辨率更加清晰。
三、偏移原理及实际应用
(一)偏移原理
偏移归位,通俗地讲是将地震数据记录用一定的处理手段,使其回到产生这些波形的反射层或绕射点相应位置的过程。目的是显示出地下介质界面的正确形态,提高横向分辨率。水平叠加剖面可等效为:以地下反射界面上的每个质点作为爆炸源(单斜界面将产生平面波),以介质速度的1/2 传播到地面所观测到的记录。真实地反映地下地质构造特征,实现地质构造、地质异常等的真正偏移归位。
根据爆炸反射界面原理,
以上方程既包含上行波,也包含下行波。为使方程只包含上行波,需作以下坐标变换:
由此,便可得到由τ时刻的波场值外推ττΔ+ 时刻的波场值的外推公式。其中,延拓步长τΔ 的大小将影响:纵向分辨率、频散误差、计算误差和计算工作量。一般应取:
(二)实际应用效果
叠加剖面存在不真实地下构造,例如回转波(蝴蝶结状),剖面中可明显看出有绕
射波的存在,断面反射波发生偏移偏移,反射波同相轴发生错断等现象。
通过偏移得到真实地下构造,如回转波得到有效归位,剖面上明显可以看到地层信息,也可以明显看到断层所在位置。多炮偏移剖面中断层在成像剖面上的形态得到了清晰的展现,断层面比较整齐明细,构造信息得到凸显。
小结
地震数据处理,需要多种方法联合应用。需要选择合适滤波器压制干扰,褶积和偏移提高纵向及横向分辨率。不过在实际资料处理中,要根据地质目的,选择不同的干扰压制方法,以达到解释构造等目的。