姚佳芮 王弘揚(yáng) 賈毅 韓向義 任秋月

(成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院,四川成都 610059)

1 引言

反褶積是地震資料處理的主要階段之一。其主要效果是通過壓縮地震記錄中的地震子波、短周期多次波等,來提高分辨率。在海上資料處理過程中,進(jìn)行反褶積處理,通過壓制多次波還可以達(dá)到提高信噪比的效果。

本文應(yīng)用二維海上資料,工區(qū)水深在19-28M之間,為淺海數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析,在地震數(shù)據(jù)處理階段主要應(yīng)用三種反褶積方法：氣槍子波反褶積、tau-p域預(yù)測(cè)反褶積以及地表一致性反褶積。這三種方法我們主要應(yīng)用GeoEast軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

2 各種反褶積方法原理與應(yīng)用

2.1 氣槍子波反褶積

由于海平面是波阻抗較強(qiáng)的界面,當(dāng)震源發(fā)出地震波之后,地震波向上到達(dá)海水表面又被反射回海中產(chǎn)生子波虛反射。虛反射與有效波相互干涉,使得記錄到的子波復(fù)雜化,反射波延續(xù)相位多,波組特征變差。相比較與深海資料,淺海地區(qū)的資料受震源、氣泡、水層等各種因素的影響更加嚴(yán)重,因此解決好子波問題對(duì)海洋資料的處理有很大的必要性,而淺海地區(qū)更加需要進(jìn)行子波處理[1]。

通常情況下獲取氣槍子波的方法有兩種：一種是使用工區(qū)提供的遠(yuǎn)場(chǎng)子波信息;另一種是從原始地震資料中信噪比比較強(qiáng)的數(shù)據(jù)中提取子波。本次采用工區(qū)提供的遠(yuǎn)場(chǎng)子波數(shù)據(jù)進(jìn)行氣槍子波反褶積。氣槍子波反褶積前后的疊加剖面對(duì)比如圖1所示,從疊加剖面可以看出,氣槍子波反褶積后,同相軸的連續(xù)性變得更好。

2.2 tau-p域預(yù)測(cè)反褶積

本次處理采用tau-p域預(yù)測(cè)反褶積來進(jìn)行多次波的壓制,在t-x域中,多次波周期性會(huì)隨著偏移距增大逐漸變差。但是將它變到tau-p域,在每一個(gè)p道上的多次波都具有較好的周期性,這樣我們可以沿著p軸改變預(yù)測(cè)步長(zhǎng)以達(dá)到衰減多次波的目的[2]。如圖2所示。

Tau-p域預(yù)測(cè)反褶積壓制多次波通過tau-p域正變換(TauPTransFwd)、tau-p域預(yù)測(cè)反褶積(TauPPrDecon)和taup域反變換(TauPTransInv)三個(gè)模塊來完成,其流程可以描述為圖3所示。

頻域tau-p正變換(TauPTransFwd)模塊實(shí)現(xiàn)的是將地震數(shù)據(jù)從t-x域轉(zhuǎn)換到tau-p域。Tau-p域預(yù)測(cè)反褶積(TauPPrDecon)實(shí)現(xiàn)了在tau-p域壓制“多次波”的過程,其原理與我們常用的預(yù)測(cè)反褶積原理大致相同。最后用頻域T a u-P反變換(TauPTransInv)模塊將進(jìn)行完tau-p預(yù)測(cè)反褶積的數(shù)據(jù)反變換回t-x域,則完成了tau-p域壓制多次波的過程。

從圖4可以很清楚的看到tau-p域預(yù)測(cè)反褶積對(duì)于多次波的壓制效果,圖5通過疊加剖面的對(duì)比來說明方法的有效性。

2.3 地表一致性反褶積

在地震數(shù)據(jù)的采集過程中,由于激發(fā)、接收條件等的不同,導(dǎo)致了采集到的地震數(shù)據(jù)在振幅、地震子波等的方面存在差異,而地表一致性反褶積就是用于消除此差異的技術(shù)手段。實(shí)際上就是對(duì)地震波的一種濾波作用。其主要實(shí)現(xiàn)方式為：在頻域內(nèi),用分解對(duì)數(shù)譜求各炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)和中心點(diǎn)位置以及與炮檢距有關(guān)的反因子,然后與數(shù)據(jù)道進(jìn)行褶積。

該方法由三個(gè)模塊完成：首先是LogSpectrum模塊,對(duì)輸入的地震數(shù)據(jù)按時(shí)窗求取其對(duì)數(shù)功率譜(或復(fù)賽譜),然后進(jìn)行三維地表一致性譜分解進(jìn)行地表一致性分解,該步驟由模塊(SCSpecDecom3D)完成。最后進(jìn)行反褶積運(yùn)算,應(yīng)用模塊(SCSpecDecon3D)進(jìn)行三維地表一致性反褶積,求出各分量的反褶積算子并應(yīng)用在地震道上[3]。

預(yù)測(cè)反褶積前后的單炮頻譜分析對(duì)比如圖6所示。圖中可以看出,地表一致性反褶積之后的數(shù)據(jù)主頻提高,頻帶變寬,分辨率也得到了一定的提高。

3 結(jié)語

對(duì)地震資料進(jìn)行前期的處理的時(shí)候,僅用一種反褶積方法進(jìn)行處理是不夠的,一般情況下可采用多種方法對(duì)資料進(jìn)行處理以提高資料的信噪比和分辨率。對(duì)海洋地震資料進(jìn)行處理的時(shí)候,區(qū)別于陸地資料處理氣槍子波反褶積是特定的步驟,利用氣槍子波反褶積基本可以消除虛反射和氣泡效應(yīng)的影響,并將子波最小相位化。

[1] 雷光鵬.預(yù)測(cè)反褶積在陸上地震資料處理中的初步應(yīng)用[J].石油物探,1984,(1)：89-94.

[2] 陳金海,王桂華,李國(guó)發(fā).海上地震虛反射探討[J].海洋石油,2000,(1)：22-27.

[3] 王紅麗,等,震源子波反褶積在海洋地震資料處理中的應(yīng)用[J].石油物探.2013,(1)：49-54.