三维叠后随机噪音衰减在风积沙漠区的应用

田锦瑞

三维叠后随机噪音衰减在风积沙漠区的应用

田锦瑞

在地震资料的处理过程中，随机噪音的衰减问题始终是人们关心的问题。随着处理技术的日益进步，三维叠后随机噪音衰减技术已经作为了一种较为常用的处理技术。三维叠后随机噪音衰减技术是在压制二维数据中随机噪声的f-x 域预测滤波法的基础上发展得来的。在本文中，将以近年在内蒙古某矿区某项目为例，来简要说明，该技术在风积沙漠区资料处理中的应用。

在地震资料的处理过程中，噪音的衰减始终是人们关心的问题。随着处理技术的日益进步，三维叠后随机噪音衰减技术已经作为了一种较为常用的处理技术。三维叠后随机噪音衰减技术是从二维数据中随机噪声的f-x域预测滤波法的基础上发展得来的。

三维叠后随机噪音衰减技术原理

对目标三维地震数据做由时间域到频率域的傅立叶变换，经过此变换可以得到原三维数据体的频率域（即域）的数据。频率域数据由多个频率成分构成，对单个频率成分设计一个矩形预测算子，使其经矩形预测算子预测后，预测误差能量Q（f）最小。当其能量为最小时，一阶导数为零，故可以得到矩阵方程：

S′是复频域中多道地震数据自相关的埃尔米特矩阵；S 是复频域多道地震数据自相关列阵；是预测算子的各分量的列阵。

在此基础上求解出矩阵算子的各分量，进一步解出矩阵预测算子。用此算子对该频率成分的复频域数据进行褶积，即可得到去噪后的结果。

三维叠后随机噪音衰减技术在该区的应用

内蒙古某矿区进行了三维地震勘探。勘探区位于鄂尔多斯高原东南部，勘探区内地形总体趋势是北高南低，属半沙漠地貌，勘探区内大部分被第四系风积沙所覆盖，沙丘形态以新月形或波状呈现，全区没有基岩出露。

该区的勘探特点有以下几点：

第一、该区地表为固定、半固定风积沙及沙层覆盖，沙层松散、干燥，引砂层自有特性，检波器与地面耦合较差，有效波的高频信息衰减较为强烈，致使有效信号能量变弱；

第二、该区构造形态呈现为向北西倾斜的单斜，地层倾角较小，地层产状沿走向及倾向有一定变化，但变化不大。综合评价勘查区构造属简单类型。主要煤层段煤厚度较大，沉积稳定，煤层赋存条件好，煤层顶底板一般为砂质泥岩，煤层与围岩的波阻抗差异较大，有利于地震反射波的形成。

在该区的实地施工中，单炮面貌较差，有效波在单炮上没有明显的标识，无法在单炮上获取任何关于目的层的信息。如图1所示。

在采集过程中，采用加大激发能量和检波器面积组合的方法减小和压制面波、声波等干扰。同时采用高覆盖次数（24次）的观测系统，充分压制干扰（随机噪音）、增加目的层的反射能量，从而提高资料的信噪比。

图1　该区单炮记录

图2　该区初次叠加剖面

图3　 经过三维叠后随机噪音衰减的叠加剖面

在处理过程中，采用去噪、内切等方法最大限度地消除各种干扰，使用初至静校正、层析静校正等多种方法进行对比确定最优的静校正方法，提高有效波的信噪比。

经过以上努力最终得到的叠加剖面效果依然无法满足需求。如图2所示。故针对该区以上特点，决定在地震数据处理中使用三维叠后随机噪音衰减技术，以期大幅提高现场资料处理的质量。

在综合各种数据后，选定相关参数，确定处理流程，经三维叠后随机噪音衰减技术处理后，得到剖面如图3所示。在处理后的剖面中相应的目的层层位清晰，为该区煤层解释提供了基础。

结语

三维叠后随机噪音衰减，这种去噪方法明显好于常规去噪方法。因为该方法能够充分利用三维信息，并完整地保留了构造形态，去噪能力更强。去噪后，断点更清晰，波形更自然，无相干蚯蚓化等现象。在地层产状变化不大、地质构造较简单、原始资料信噪比较差的区域有极为良好的使用效果。

田锦瑞

河北省煤田地质局物测地质队田锦瑞，职称：物探工程师。

10.3969/j.issn.1001-8972.2016.07.001