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地震资料叠前保幅去噪技术研究

2021-12-11于洪雪

油气·石油与天然气科学 2021年12期

摘要:随着复杂岩性与页岩油等精细勘探目标的出现,对地震资料保幅保真性也提出了更高需求。在应用叠前去噪技术时,既要谨慎合理地选择去噪方法,提高叠前资料信噪比,又要监控去噪前后振幅的相对保持关系,达到振幅相对保真的目的。本文以页岩油目标区资料为例,提出了精细保幅去噪的思路,开发了多层位引导去噪、多域迭代去噪以及空间插值优化去噪等技术,将研究取得的认识和成果应用于实际生产中,取得了较好的去噪效果,在保真保幅基础上逐步提高叠前数据信噪比,为薄储层精细刻画奠定基础。

关键词:保幅保真;分域去噪;面波衰减;随机噪声

1 概况

地震资料“高信噪比、高分辨率、高保真度”三高要求中,信噪比是基础,提高信噪比是地震数据处理的首要任务。为了提高信噪比,人们根据信号与噪声的各种特征差异,设计了许多去除噪声、提高信噪比的方法。随着复杂岩性与页岩油等精细勘探目标的出现,对地震资料保幅保真性也提出了更高需求。在应用叠前去噪技术时,既要谨慎合理地选择去噪方法,提高叠前资料信噪比,又要监控去噪前后振幅的相对保持关系,达到振幅相对保真的目的。

受野外采集激发、接收方式的影响,可控震源单点采集抗噪能力较差;另一方面研究区大量障碍物存在,导致原始地震资料信噪比较低,页岩油地层反射信息无法识别,初始叠加目的层信噪比整体低于0.5。本次研究以技术和流程“双重迭代”为基础,在多层位控制参数细化、降低野外不规则采集影响等三方面进行应用创新,通过多轮多域去噪,在保真保幅基础上逐步提高叠前数据信噪比,为薄储层精细刻画奠定了基础。

2 叠前保幅去噪技术研究

结合资料特点,在保真提高信噪比过程中主要遵循以下三方面原则。一是在整个去噪过程中遵循双重迭代,一方面按照原理对技术流程进行优化迭代,前期极值去噪和分频噪音衰减是为后期规则噪声去除做好准备;另一方面将去噪与振幅补偿迭代进行,这样既能获得更准确的振幅补偿因子,去噪效果也更好。二是在整個去噪过程中遵循“六分法”,通过在炮域、检波点域、十字交叉域、共中心点域域等多种数据域开展多轮次的噪音去除,达到更好去噪效果。三是在去噪过程中,根据噪音类型及数据特征,对去噪技术和参数进行优选,整体规律是:规则噪音以模拟减去法为主,而非规则噪音则采用统计压制法进行噪音衰减。

2.1多层位引导去噪技术

噪音在不同频段、不同时段、不同偏移距的分布是不一样的,以往采用统一参数开展噪音衰减时非常容易造成有效信号损失或噪音残留,因此本次研究通过引入多个层位数据库进行引导,通过分时、分窗等手段加强控制,对去噪参数进行细化试验,从而在实现噪音衰减同时加强有效信号的保护。

2.2多域迭代去噪技术

强能量随机噪音在炮域、检波点域、共中心点域或偏移距域等不同数据域内分布特征不同,通过统计法可以实现强能噪音的逐步压制,达到最好去噪效果。当采集规则时,可以通过在对噪音进行精细模拟基础上开展自适应衰减来去除规则噪音;但是,当野外采集受障碍物影响时,会造成排列扭曲或炮点位移,影响噪音模拟精度,进而影响去噪效果。以谐波或外源干扰噪音为例,通过相干法噪音减去技术主要是根据信号在十字交叉道集内在炮线方向和检波线方向都具有相干性,而谐波干扰或外源噪音仅在检波线方向具有相干性,在炮线方向不同炮点间不具有相干性的特征。当采集不规则时,炮点分布非常不规则,因此在十字交叉道集内,谐波干扰残留非常严重,结合去噪原理,通过对数据进行重新排列组合,抽取了具有不同类型、相同特征的拟十字交叉道集进行二次去噪,效果有了非常明显的提高。

2.3空间插值优化去噪技术

受野外障碍物存在的影响,采集不规则会造成十字交叉道集炮点缺失或检波线扭动,因此对线性噪音进行FK域拟合和衰减时会影响效果。通过十字交叉道集插值,对缺失排列进行填充,这样噪音分布则更加规律,在此基础上进行去噪能取得更好效果。

针对低频面波干扰,使用十字交叉域自适应面波衰减技术在十字交叉排列上压制。该方法适合于全方位高密度资料的面波去除。随着横纵比增加,对同一条接收线,每条炮线上的炮点增多,在十字交叉域里面波能够表现为完整的锥体,另一方面,面元减小,空间采样密度增大,此时不易产生假频,因此该方法更适合于全方位高密度数据的面波去除。这种三维去噪方式相比二维去噪精度更高。

针对异常振幅干扰、谐波干扰和高频干扰,采用分频异常振幅衰减技术进行衰减,根据“多道识别,单道去噪”的思想,在不同的频带内自动识别地震记录中存在的强能量干扰,确定出噪音出现的空间位置,根据用户定义的门槛值,空变的方式予以压制,从而提高原始资料的信噪比。

结合页岩油勘探需求,在整个去噪过程中,并不追求去噪的彻底性,而是把重心放在去噪的保幅保真性。按照去噪流程,在不同去噪步骤、不同方法迭代去噪前后分别利用残差法对去噪过程进行质量控制。在噪音去除的同时,达到保护有效信号的目的。

3 技术应用效果

将研究取得的认识和成果推广应用在大民屯页岩油地层高分辨率成像处理等生产项目中,有效压制了各种噪音干扰,提高了地震资料信噪比。叠前去噪后沙四段内部页岩油地层有效反射能够清晰识别,信噪比提高明显,为后续薄储层精细刻画奠定了良好的基础。

4.结论和建议

本次研究针对复杂岩性与页岩油等精细勘探目标的需求,以保幅提高地震资料信噪比为目标,充分挖掘保真叠前去噪技术和资料潜力,以技术和流程“双重迭代”为基础,在多层位控制参数细化、降低野外不规则采集影响等三方面进行应用创新,通过多轮多域去噪,在保真保幅基础上逐步提高叠前数据信噪比,为薄储层精细刻画奠定了基础。

参考文献:

[1] 熊翥.地震数据数字处理应用技术[M].北京:石油工业出版社,1993.

[2] 王西文.相对保幅的地震资料连片处理方法研究[J].石油物探,2006,45(2):105—120.

[3] [美] 渥.伊尔马滋.黄绪德等译. 地震数据处理.北京:石油工业出版社,1994.

作者简介:

于洪雪,女,1986年12月出生于辽宁省东港市,汉族,工程师,2009年毕业于长江大学资源勘查工程专业,现于辽河油田从事地震资料处理工作。