簡述地震資料處理中的聚束濾波方法

劉志華

【摘要】進行地震勘探資料處理的目的之一是為了對數據中的隨機噪聲與相關噪聲進行消除。相關噪聲主要來自于底層之間的多次反射波，目前已有多種方法應用與消除一次反射波和多次反射波的校正。簡單的方法是對一次反射波進行校正后，進行某種形式的疊加。本文主要針對在疊加之前對多次波的消除研究。

【關鍵詞】地震資料 處理 拘束濾波 多次波

對相關噪聲的消除時，多道濾波在原則上要比疊加更有效。數據的質量由其有效程度決定。盡管頻率-波數的方法成本很低，但是在消除小偏移距上的效果很差。而Radon變換在消除所有偏移距上效果更好，因此也常被使用。本文所研究的聚束濾波方法與Radon方法類似，都屬于一種包括相關噪聲和信號的模型擬合處理方法，這種方法沒有由于數字變化造成的假變換。它主要根據數據對模型進行調整，能夠包含振幅與相位隨著偏移距的變化及遠偏移距處由于切除折射波和直達波導致的記錄損失，所以，該方法在防止畸變的性能上更為優(yōu)越。

1 基本理論

2 自適應聚束濾波

通過多次循環(huán)處理的方法對信號的振幅、相位、時間延遲及位置信號的估計的方法稱之為自適應聚束濾波。初始位置信號的估計采用等振幅、等相位偏移的模型獲得，根據強制性曲線擬合方法，對新的振幅、相位、時間延遲進行獲取?？梢酝ㄟ^共中點道集的交互式速度分析對位置信號的數目初值進行獲取。一般情況下，通過初步的預處理結果對自適應聚束濾波的參數進行選擇確定。

2.1 自適應估計

根據類似于Weiss等人的方法對修正模型參數獲取步驟進行確定，與之不同的是運用更快速、更強制性的算法進行累贅的代替。根據Wax的方法對時間與相位進行估計。如果地震頻率帶寬的參數能夠基本滿足白噪聲，其均為最大似然估計，對相對振幅進行估計時，噪聲對振幅的影響可以通過資料中的噪聲校正來消除。初始模型的時間延遲是從等振幅、等相位的IVA中估計出來的，然后對其進行傅里葉變換，得到每個信號的波形。則可以將此完整模型的信號通過傅里葉變換進行構造，對該模型以及記錄的數據的差即獲得第一個循環(huán)殘余值，除過隨機噪聲外，殘余值中還涵蓋初始模型擬合差。為了對每一個信號的的振幅與時間延遲進行估計，對估計出的信號波形、其余信號的記錄道進行計算。信號波形表示處該信號的模型道；信號的記錄道的波形是第一個循環(huán)的殘余值與該信號重構道集的和。對信號參數進行修正的時候，先對最強信號進行處理，然后處理次強信號，順序由強到若，降低了強信號對弱信號的干擾，這個每個信號都能在每一個道上可以得到三個結果：相對振幅、相對移動、時間延遲。

2.2 回歸公式

受離散采樣與噪聲的干擾，每一道上估計的參數都存在一定的誤差。輸入數據段的信噪比、時間間隔及頻帶帶寬都對參數的穩(wěn)定性有影響。除了離散采樣與噪聲外，估計值也是誤差產生的一個因素，如果多數道上目標信號未被干擾，可用自動切除干擾帶數據的強回歸技術得到可靠的AVO曲線。在有限的數據段可以去除多數信號的干擾。如果信號的干擾過大，可以得到滿意的循環(huán)結果，如果強信號干擾弱信號時，循環(huán)非常重要。同理，先對強信號進行分析可以降低其對弱信號的干擾。在降低離散采樣與噪聲影響時，利用強回歸技術，對已知振幅、相位及時間延遲的特性的了解是非常關鍵的。

3 結論

在地震巖性研究中，聚束率比方法非常適用，其本身涵蓋的振幅、時間延遲、隨偏移距變化的參數模型就可以對地震巖性的振幅、時間延遲及相位隨偏移距變化精細分析進行疊前處理。通過自動修正參數的模型使之與數據使用，采用強制回歸方法對數據中信號的干涉進行克服。實踐證明，自適應聚束濾波方法能夠有效的消除多次波，而且信噪比資料越好，其優(yōu)越性就更突出。

參考文獻

[1] 周家雄，王宇，郭愛，等.基于曲波變換的疊后三維地震資料去噪處理研究[J].中國海上油氣，2010（1）

[2] 趙邦六，呂煥通，唐東磊，等.地震資料相對保真處理方法研究[J].石油物探，2009（4）

[3] 李強，尚新民，趙勝天，等.非一致性時移地震資料疊前互約束處理技術[J].物探與化探，2011（1）