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基于Promax的地表一致性反褶积中预测距的研究

《环球市场信息导报》 2016年9月1日 作者:杨青青

    针对反褶积的特点,其中的参数预测距会影响到地震资料的分辨率和信噪比,但是分辨率与信噪比在地震资料处理中是矛盾且不可兼得的,因此选择一个合适的预测距显得尤为重要。本论文提出地表一致性反褶积的预测距和当前区域的地震子波自相关函数存在一定的关系,当预测距选择合适时,既能提高地震资料的分辨率,又能兼顾信噪比。利用Promax软件,通过桑植-石门地区的模型资料测试,当预测距取在自相关函数的第一个零点或第二个零点值时,既能提高地震资料的分辨率,又能兼顾信噪比。
     实际地震记录由于受复杂子波的作用和干扰的影响,分辨能力较低,地质界面上各反射波互相叠加、彼此干涉,反褶积的目的就是要通过某种数学方法,压缩地震子波,使地震记录分辨率提高,从而近似反射系数剖面,得到地下介质精确的反射结构,如图1.1所示。由于实际地震资料不可能没有噪声,反褶积把分辨率提高的同时,把有些频段(主要是高频和低频段)的噪声也放大了,使信噪比下降。地震资料处理中地表一致性反褶积要想取得良好的效果,不仅要提高分辨率,而且要兼顾信噪比,要在做好前期资料准备的基础上合理选择反褶积的参数。



参数选择

 Promax模块简介。Promax中地表一致性反褶积的模块选择Surface Consistent Decon, 此模块中涉及的主要参数有预测因子长度(Decon operator length),白噪量(Operator white noise)和预测距(Predicton distance)

预测因子长度以取100ms-160ms为宜,不加白噪和白噪系数很小时,反褶积输出基本不变,当白噪加到很大时,尾部抖动现象就严重了。白噪系数的典型取值是0.1%-1%,这样能够保证计算反褶积因子时候的稳定性。

 预测距和子波关系。当预测距X小于子波长度时,即可压缩子波并提高分辨率,当X=1时,预测反褶积相当于脉冲反褶积,把地震子波压缩成尖脉冲,当X大于1时,预测反褶积可以把长度为N的地震子波压缩为长度为N-1的短脉冲。当X=1时,预测反褶积的输出保持最高分辨率,但是,在实际资料处理中人们却发现脉冲反褶积不总是满足要求的,特别是当资料中含有噪声的情况下,脉冲反褶积虽然能够提高资料的分辨率,但是却增大了资料中的高频噪声部分,究其原因,把子波压缩成尖脉冲,也就等于让输出频谱白噪化,此时输出信号频带趋于无穷,高频噪声部分也就相应的放大了[1]。因此,当预测距减小时,反滤波输出的分辨率提高了,但是资料的信噪比会相应的下降。如果预测距适当的增大,高频噪声就会得到一定的抑制,但输出的分辨率也会降低,所以,分辨率和信噪比在地震资料处理中是不可以兼得的,顾此失彼。在实际处理工作中,只有根据需要选择预测距。



模型资料测试

工区地震资料特点。桑植-石门地区属于典型山地资料,近地表及地下构造相当复杂,施工难度大,激发和接受条件差,原始单炮上发育多组线性干扰,多种类型的干扰波存在如随机噪音、地滚波、折射波、次生干扰及侧面反射波,做好线性衰减有效提高剖面信噪比的同时,剖面成像不呆板,减小线性衰减后的副作用是一个难题。因此,在此地震资料处理中,反褶积处理中兼顾分辨率和信噪比显得尤为重要。

工区地震子波自相关函数分析。桑植-石门地震资料中,选取地震资料的某一区块,提取该区块的地震子波的自相关函数,如图2.1所示。



预测距取不同参数的成像。在该工区地震资料处理中,预测因子长度取160ms,白噪系数取0.1%,根据该工区某个位置的地震子波自相关函数,预测距分别取该函数的第一个零点,第二个零点和其附近的等间隔为4ms的点,地表一致性反褶积具有抗干扰能力强,对子波振幅具有较好的调整作用,且增强子波的横向一致性的优点。本次处理采用地表一致性反褶积可以消除地表条件差异对记录的影响,增强子波横向稳定。不同预测距试验数据的叠加剖面如下图2.2所示:

我们对反褶积的各种参数进行了测试,通过对反褶积参数测试(图2.2所示)结果的仔细对比,结合本次处理以成像为首要目的,确定反褶积的预测距为24ms。选择合适的参数进行反褶积之后,地震资料剖面有了较大改善,如图2.3所示。



图2.2预测距不同的成像



结论和认识

地表一致性反褶积,可以消除地表条件对资料的影响,改善资料的信噪比,有效地压缩地震子波,提高叠前资料的时间分辨率,尤其在高分辨率资料的处理中起到很好的效果;在地表一致性反褶积处理中,当预测距取在自相关函数的第一个零点或第二个零点值时,既能提高地震资料的分辨率,又能兼顾信噪比。

(作者单位:江汉油田分公司物探研究院)

 




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