黄土塬区地震数据去噪技术研究及应用

摘要：通过对该类地区地震数据的分析研究发现该类区域原始数据主要近炮点异常能量、多次折射干扰、线性干扰等噪音。如何基于这些噪音的发育规律找到针对性技术方法实现有效压制对于提高地震数据信噪比至关重要。针对近炮点异常能量，通过划分近炮点区域，在时间序列开展不同比例衰减，可以实现近炮点异常能量的有效压制，提高地震数据信噪比。针对线性相干噪音，通过计算线性噪音的线性速度，采用曲波变换的方法，可以实现该类噪音的有效去除，进一步提高地震数据信噪比的同时具有较好的保真性。

关键词：黄土塬;噪音衰减;近炮点异常能量;线性噪音;信噪比

1.概况

黄土塬地区近地表厚度大，速度低，对地震信号传播中的吸收衰减非常严重，尤其是高频成分的吸收更加严重，同时巨厚的黄土层严重影响震源激发强度，导致野外采集的地震数据信噪比很低，从大部分采集后的原始数据中基本很难发现有效反射，主要发育面波、多次折射干扰、线性干扰等噪音，因此如何有效压制噪音信号，突出有效反射，提高地震数据的信噪比是黄土塬地区地震资料处理的重要环节。

2.噪音衰减处理技术方法研究

根据噪声出现的规律，噪声可以分为规则噪声和无规则噪声两大类。各种噪声产生的原因和噪声的种类都具有非常复杂和多样化的特点，因此在压制噪声时必须客观地分析地震数据中的各种噪声，认识噪声出现的规律和特征，根据有效反射波与噪声的差异，采取合理有效的手段压制噪声。

2.1主要研究思路

通过对该黄土塬地区原始地震资料干扰波分析，发现此类地区主要发育近炮检距异常振幅、面波、线性干扰、折射干扰等多种噪音。按照噪音发育特点，采用先强后弱，先规则后随机的原则，通过不同去噪方法的测试对比逐步实现发育的噪音的有效压制。同时在去噪过程中从单炮、剖面、噪声、频谱、AVO特征对比等进行质控，保护低频，做到保真。

2.2近炮点强能量压制

在针对该类噪音压制时，首先要明确近炮点异常能量的发育规律，通过黄土塬地区单炮分析发现，该类噪音基本是全区发育，但是主要集中在近炮检距范围内，主要原因是由于巨厚黄土层的存在，导致地震信号在传播过程中能量衰减有一个临界范围，此类噪音严重制约后期的能量补偿及有效信息的提取。

通过对实际地震数据的处理试验，形成了压制近炮点异常能量的技术方法：

根据发育范围分三角区、方形区进行区域划分;

通过频率扫描在不同频率范围进行分频异常能量压制;

在时间序列上进行门槛值时变控制，实现该类噪音的分区、分频、分时针对性压制。

通过上述方法可以实现黄土塬地区近炮点异常能量的有效压制，图1是典型黄土塬地区近炮点强能量压制前后的单炮及去除的噪音，从图中可以看出，通过分区、分频、分时的针对性压制，有效去除了近炮點强能量，从频谱分析中也可看出，强能量的有效压制提高了有效信号的主频，同时一定程度上提高了有效信号的信噪比。

2.3 曲波变换线性干扰压制除

通过对黄土塬地区原始地震数据的分析发现，在该类地区广泛发育的另一类噪音是以折射干扰为代表的线性干扰。该类噪音是由于黄土塬地区高速顶上下速度差异明显，存在明显的反射界面，在地震数据高覆盖次数采集的现状下，野外采集到的地震数据多次折射等线性干扰信号异常发育，严重制约有效反射的叠加成像。

曲波变换技术是将地震数据从时间域变换的频率波数域，然后通过在频率波数域更加细致的划分频率波数范围，找到线性相干噪音主要分布的频率波数范围进行针对性压制，然后将压制后的频率波数域数据进行反变换到时间域，实现线性干扰的有效去除，这样可以减少假频现象，处理过程具有更好的保真性。

通过黄土塬地区实际数据的处理效果中可以发现通过曲波变换技术方法的应用，可有效去除线性干扰，同时能够很好的保持处理前后数据的频率特征，在具体较好保真性的前提下能够提高有效信号信噪比。

3.结论和建议

（1）黄土塬地区近地表厚度大，速度低，主要发育近炮点异常振幅、多次折射为代表的线性相干噪音，原始数据信噪比较低，应用针对性技术方法实现这两类噪音的有效压制可以大幅提高有效信息信噪比。

（2）针对近炮点异常能量，通过划分近炮点区域，在时间序列开展不同比例衰减，可以实现近炮点异常能量的有效压制，提高地震数据信噪比，为后续横向振幅补偿奠定数据基础。。

（3）针对线性相干噪音，通过计算线性噪音的线性发育速度，采用曲波变换的方法，通过频率波数域的正反变换，可以实现该类噪音的有效去除，进一步提高地震数据信噪比的同时具有较好的保真性。

参考文献：

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[3] 吴长江.三维锥形滤波器压制面波的应用效果分析[J].工程地球物理学报，2010，7（1）：15～18.

作者简介：

袁安龙，男，1987年9月出生山东省诸城市，汉族，工程师，2014年毕业于中国石油大学（北京）地球探测与信息技术，现于辽河油田从事地震资料处理工作。