海洋勘探大船噪音衰减研究

姜 丹，麻志国，李君君

（中海油服务股份有限公司物探事业部，天津塘沽300450）

DOI：10.3969／J.ISSN.1004－602X.2014.02.067

海洋勘探大船噪音衰减研究

姜 丹，麻志国，李君君

（中海油服务股份有限公司物探事业部，天津塘沽300450）

大船噪音是海洋地震资料采集中常见的噪音之一，能够最大限度地剔除该类噪音是海洋勘探中的难题之一。分析共炮点道集中大船噪音的特点，将大船噪音分为反向干扰、横向干扰和正向干扰三类，依据正、反向干扰与有效波入射角度的不同，利用倾角扫描相干方法进行噪音衰减，依据横向干扰与有效波能量差异，利用空间域转化和高能压噪的方法进行噪音衰减。实例研究表明运用该分段降噪方法，能有效压制大船噪音，提高资料信噪比。本研究可提高海洋地震资料处理的工作效率、降低成本，具有一定借鉴意义和经济效益。

大船噪音衰减；倾角扫描；空间域转化；高能压噪

0 前言

大船噪音是海洋地震资料中常见的噪音之一，特别是勘探区块靠近港口航道时，大船噪音时常出现。当大船噪音能量较大时，会干扰有效波的识别，影响速度拾取，降低资料的分辨率，进而使地震成像可靠性降低，影响地震资料的应用效果［1，2］。针对这种情况，需要重新补线采集，增加工作量。本文分析了共炮点道集上的大船噪音特征，并将其划分为三类，针对不同类型的大船噪音选取不同处理方法，对大船噪音影响作出快速有效的衰减，为是否需重新采集提供技术支持，提高采集效率，降低采集成本。

1 大船噪音的类型

大船噪音的能量受干扰船自身属性及距离勘探船电缆的远近影响，在共炮点道集上，大船噪音的波形受控于干扰船和勘探船电缆的相对位置。依据大船噪音在共炮点道集上的特点，作者把大船噪音分为三类：第一类为反向干扰（图1a），大船噪音波形与有效波呈反向的线性关系，干扰船位于勘探船电缆的后方或侧后方，两者距离越近，大船噪音能量越强，波形与水平方向夹角角度越小；距离越远，能量越小，夹角角度越大。第二类为横向干扰（图1b），大船噪音波形呈双曲线型，干扰船在勘探船电缆的两侧，双曲线的顶点位置即是干扰船相对勘探船电缆的水平位置，干扰能量最大。第三类为正向干扰（图1c），大船噪音波形与有效波呈正向的线性关系，干扰船位于勘探船震源的前方或侧前方，干扰船距离震源位置越近，大船噪音能量越强，波形与水平方向夹角角度越小，越接近反射波；距离越大，能量越小，夹角角度越大，波形越接近直达波。

图1 大船噪音在共炮点道集显示

2 大船噪音的衰减

2.1 反向干扰

在共炮点道集上，反向干扰大船噪音呈线性，其入射角与有效波入射角相反（图2a），根据这一特征，采用倾角扫描相干方法压制此类大船噪音［3］，压制效果较为理想（图2b－2c）。

图2 反向干扰在共炮点道集中衰减效果图

2.2 正向干扰

在共炮点道集上，正向干扰大船噪音呈线性，其入射角与有效波入射角方向相同，角度不同，但与直达波入射角方向相同，角度相近（图3a）。直接利用倾角扫描相干方法提取正向干扰相干分量会造成部分角度相近的直达波损失。作者采取先将直达波提取出来，然后对不含直达波的数据进行倾角相干扫描，提取正向干扰的大船噪音，最后将此类大船噪音从原始数据中剔除（图3b－3c）。在构造相对简单地区，此方法压噪效果较好，在构造复杂、反射界面多变的地区，此方法具有一定局限性，选取的扫描角度范围会包含部分有效波，此时采取降低压噪程度，灵活选取角度范围，尽量保留有效波。

图3 正向干扰在共炮点道集中衰减效果图

2.3 横向干扰

在共炮点道集上，横向干扰大船噪音呈抛物线型，其入射角度与有效波入射角度部分相近，波形随电缆与大船的相对位置变化而变化，入射角变化范围较大，实际工作中很难在共炮点道集中将其有效衰减。

信号在不同域中表现出不同的特性。利用空间域转换［4］，在共偏移距域上分析有效波和大船噪音的特征：有效波同层反射的振幅空变很小，能量均匀，同相轴的波形一致性好，大船噪音随机性强，可视其为随机高能噪音，利用高能压噪［5］的方法可以将其与有效波分离。具体做法为：①将共炮点道集的记录转换为共偏移距域记录；②在共偏移距域内利用高能压噪技术压制噪音（图4）；③利用空间域逆转化［6］，从偏移距域转化成共炮点道集，完成对大船噪音的衰减（图5）。

图4 横向干扰在共偏移距域中衰减效果图

图5 横向干扰在共炮点道集衰减效果图

2.4 成果分析

根据大船噪音波形形态，在炮集上对大船噪音分类，原则上尽量保证正向干扰段和反向干扰段都为线性干扰，把弧形大船噪音都归结为横向干扰。据前文所述，利用不同的压噪方法压制三种类型的大船噪音。在噪音压制过程中，调整参数，实时对比噪音衰减前后效果，选择最佳处理效果。衰减后叠加剖面有效波突出，同相轴连续，波组特征清楚，表明噪音衰减效果较好（图6）。如果大船噪音能量非常大，压制效果欠佳，则需重新采集。

图6 某海区二维叠加图大船衰减对比图

3 结论与认识

（1）根据大船噪音在共炮点道集中波形特征，将其分为反向干扰、正向干扰及横向干扰三种类型。针对其不同类型进行分段降噪，结果表明该方法快速有效。

（2）利用倾角扫描相干方法对反、正向干扰进行衰减，利用空间域转化和高能压噪的方法对横向干扰进行衰减，衰减效果较好。

（3）针对横向干扰的大船噪音，高能压噪方法压制效果欠佳时，应尽量保护有效波，控制噪音压制程度，不可为去噪而伤害有效波。如果这些方法都不能有效压制大船噪音时，则需要船队重新采集。

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［责任编辑 李晓霞］

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1004－602X（2014）02－0067－03

2014 01 25

姜 丹（1982—），男，山东海阳人，中海油田服务股份有限公司现场处理工程师。