马小喜

（甘肃煤田地质局综合普查队，甘肃 天水 741002）

地震试验是地震勘探的关键环节，目的是通过波场调查确定地震勘探的最佳激发因素和接收因素。扎实的试验工作，不仅能总结出适合本区的最佳生产因素，而且能够降低成本提高经济效益。试验工作主要是通过井深试验和微测井确定勘探区最佳激发井深及激发岩性，尔后在最佳井深试验组合井数、药量及其它因素。在黄土塬、山区等地震勘探困难地区，从单炮记录上难以分辨出目的层有效波，需要借助工具进行分析，因此我们用matlab对甘肃陇东黄土塬地区地震井深试验记录，采用能量分析、信噪比分析、频率分析、F-K分析和时频分析等的方法进行分析对比，为科学筛选施工生产参数提供了便利。

1 分析流程

本文分析仅用陇东黄土塬某地区井深试验记录说明各种分析方法。图1是固定单井药量2kg，6井组合，分别试验了16m、12m、9m和6m的单炮记录。从单炮记录上很难看出不同井深记录明显的差异。

图1 S1试验点井深试验单炮记录

对比分析的流程为：试验记录=＞格式转换=＞各种模型计算=＞数据分析=＞结论总结

2 分析方法及模型

2.1 能量分析及信噪比分析

地震波振幅衰减随不同频率成分有不同的吸收和衰减特征，能量分析是分析不同单炮的能量变化规律。可以在不同的单炮记录之间进行分析对比，也可以在同一记录上的不同窗口进行对比分析。能量计算的方法通常采用均方根振幅、最大振幅和平均振幅。

信噪比分析的难点是信噪分离。信噪分离的基本思路是在选择时窗内，指定信号频率段，用该频率进行滤波，剩下的为噪声。信噪比分析估算方法有能量迭加法、频谱估算法、互相关法特征值等方法。

表1 S1试验点井深试验数据分析表

从表1可知，在信噪比分析中频谱估算法特征与能量分析结果相对应，其它计算方法差异较大。

2.2 频谱分析

频谱分析主要用于分析记录在不同时窗内频率的变化情况，可以对单道进行分析，也可以对多道进行分析。图2将不同井深单炮同一道同一窗口内信号的频谱绘在同一张图上，从图上可以清晰的看出每一炮记录的振幅差异，同一窗口内不同炮记录的频谱特征是相似的，但能量强的相对能量弱的来说相当于展宽了频带。

图2 S1试验点井深试验点频谱分析

图3 井深16m时的某道时频分析图

2.3 时频分析

时频分析的思路是设计时间和频率的联合函数，用来描述信号在不同时间和频率的能量密度（强度），从而可以细致地刻画数据中各类地震波的时频结构和性质。

时频分析方法是地震勘探各个环节中行之有效的数据分析和质量控制工具。

图3是井深16m时的某道时频分析图，左上是第200道地震记录，右上是第200道地震记录的频谱，左中是所选带通地震子波，右中是所选带通地震子波的频谱，左下和右下是时频分析图，在时频分析图上有效波和噪声的能量以及频率随时间的变化规律可以清楚的反映出来。

3 结论

在甘肃陇东黄土塬地震勘探难区，利用matlab上镶嵌的软件包，对地震试验资料进行能量分析，信噪比分析、频谱分析、F-K分析和时频分析，通过这些量化分析，可以看出单炮之间的能量和信噪比差异，也能算出同一炮在不同排列上差异，还可以看出同一道在时间和频谱上差异，这样就能科学的总结出适合勘探区地震勘探的激发因素和接收因素，为提高勘探质量和降低成本提供科学依据。