海上資料去除多次波技術(shù)應(yīng)用研究

馬方正

摘 要：海上地震資料中多次波干擾非常發(fā)育，消除多次波一直是海上資料處理的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)產(chǎn)生機理不同，海上多次波也分為不同類型。單一多次波壓制方法很難達到消除多次波的好的效果。本文在分析海上資料多次波的不同類型和特征的基礎(chǔ)上，合理選取延拓τ-p譜類確定性水層多次波壓制方法、SRME壓制非海底自由表面多次波方法以及高精度Radon壓制剩余多次波方法，并進行優(yōu)化組合，形成了一套海洋地震資料多次波壓制的組合流程。實際資料的測試結(jié)果表明，采用所述的組合壓制技術(shù)來消除海洋多次波是切實有效的。

關(guān)鍵詞：海上資料；組合技術(shù)；確定性水層多次波壓制、非海底的自由表面多次波壓制；Radon變換

中圖分類號： TE48 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）25-210-2

0 引言

多次波干擾壓制是海上地震資料處理的關(guān)鍵。多次波消除效果的好壞嚴重影響后續(xù)地震資料處理效果的品質(zhì)。已經(jīng)發(fā)展了多種多次波壓制的方法技術(shù)，如基于一次波和多次波之間剩余時差差異的方法，主要有CMP疊加、f-k濾波法、Radon變換、聚束濾波法等[1-3]，基于多次波周期性的預(yù)測反褶積方法，以及基于波動理論的多次波預(yù)測相減法，主要有波場外推法、反饋迭代法和逆散射級數(shù)法等。然而，實際資料處理時多次波情況一般都比較復(fù)雜，單一壓制技術(shù)很難徹底壓制多次波，需要針對實際情況采用優(yōu)化組合的多次波壓制技術(shù)，逐步衰減多次波。本文在分析海上資料多次波的不同類型和特征的基礎(chǔ)上，合理選取確定性水層多次波壓制、非海底的自由表面多次波壓制以及RADON變換多次波壓制方法，并進行優(yōu)化組合，形成了一套海洋地震資料多次波壓制的組合流程。實際資料的測試結(jié)果表明，采用所述的組合壓制技術(shù)來消除海洋多次波是切實有效的。

1 海上資料多次波的產(chǎn)生機理及分類

1.1 海上多次波產(chǎn)生的條件

海上地震勘探中，通常會有比較強的波阻抗界面，例如海水層與空氣界面以及海底與海水界面是兩個較強反射界面，這樣地震波在海水中傳播時，就會形成來回于海面、海水以及海底之間的多次反射。另外，地下構(gòu)造中的基巖面、強不整合面、火成巖和其他強反射界面，如石膏巖、巖鹽、石灰?guī)r等，都會形成強反射界面，從而產(chǎn)生多次波。

1.2 海上多次波的類型

根據(jù)多次波產(chǎn)生機理，多次波可分為以下幾種類型：

①海底自由表面多次波

由于海底與海水表面形成的強反射界面，容易在海底與海水表面之間形成多次波，此為海底自由表面多次波，如圖1所示。

②非海底自由表面多次波

地震波由地下構(gòu)造中的基巖面、強不整合面、火成巖和其他強反射界面，如石膏巖、巖鹽、石灰?guī)r等，傳播至海平面，并繼續(xù)向下傳播，再被地下地質(zhì)構(gòu)造強反射界面反射回來至地表，形成的多次波，如圖2所示。

③層間多次波（非自由表面多次波）

地震波傳播至地下以后，在地下地質(zhì)構(gòu)造的強反射界面之間多次反射傳播，形成的多次波，即層間多次波，也是非自由表面多次波，如圖3所示。

2 海上資料多次波壓制方法技術(shù)流程設(shè)計

2.1 多次波壓制技術(shù)預(yù)處理

由于多次波壓制方法技術(shù)都需要近偏移距信息（包括零偏移距），因此，在進行多次波壓制之前，要進行近道插值。采用線性τ-p變換進行波場的重建實現(xiàn)插值。技術(shù)流程如下：

①選擇部分近偏移距范圍數(shù)據(jù)，進行動校正；

②對動校正后的數(shù)據(jù)進行線性τ-p域插值；

③反動校正，得到近偏移距數(shù)據(jù)；

④結(jié)合原觀測數(shù)據(jù)，得到全偏移距數(shù)據(jù)。

2.2 延拓τ-p譜類確定性水層多次波壓制方法

海底自由表面多次波是在海水與海底之間多次傳播形成，應(yīng)用延拓τ-p譜類（確定性水層多次波壓制）壓制方法對此類多次波進行壓制。此方法通過確定的周期對各個τ-p譜進行向下時移，由于海水反射系數(shù)為-1，用時移的τ-p譜和原來的τ-p譜進行相加，得到去除海底多次波的τ-p譜，再反變換回t-x域就達到了壓制海底自由表面多次波的效果。

2.3 SRME方法壓制非海底自由表面多次波

數(shù)據(jù)驅(qū)動的非海底自由表面多次波壓制（SRME）技術(shù)是基于波動方程理論，是利用地震數(shù)據(jù)自身進行時空褶積來預(yù)測多次波，然后將多次波從原始數(shù)據(jù)中減去。每個多次波可被分解為若干個初至反射波（子反射）。因此，對于地震記錄中的任何一個反射軸，可以看作為數(shù)據(jù)中自由表面多次波的某個子反射。通過將原始數(shù)據(jù)f有效波和多次波之間進行時空域褶積。所有的子反射就“被褶積”在一起，從而就可預(yù)測出所有的自由表面多次波。該方法是由數(shù)據(jù)驅(qū)動，與速度場無關(guān)，實際應(yīng)用操作性強，可以很好地壓制復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造中近道與自由表面有關(guān)的長周期多次波，且具有良好的保持振幅能力。多次波預(yù)測出來以后，再應(yīng)用自適應(yīng)匹配相減方法將多次波減去。

2.4 高精度Radon壓制剩余多次波

對于海上資料，經(jīng)過確定性水層多次波壓制、非海底的自由表面多次波壓制方法處理后，絕大部分多次波被衰減，但仍有一些能量強的復(fù)合多次波殘余以及層間多次波，此類復(fù)合波波形在NMO道集上顯示為畸變、能量強、無明顯規(guī)律的多次波。因此，在NMO道集上進行高精度Radon，Radon后一次波能量集中在p=0附近，多次波能量分散在其他大p值處，將多次波能量切除，然后進行反Radon變換，就可實現(xiàn)剩余多次波的衰減。

3 海上實際資料測試

為了更好地說明此方法技術(shù)適用性和有效性，結(jié)合某區(qū)二維實際資料進行試處理。（見圖4，圖5）

從速度譜和疊加剖面效果對比圖中可以看出，應(yīng)用本文所述方法技術(shù)流程后，多次波去除效果明顯，有效波凸現(xiàn)出來且無畸變，波組特征合理，連續(xù)性得到了改善，整體變化形態(tài)更加合理。

4 結(jié)論

本文所述延拓τ-p譜類確定性水層多次波壓制、SRME非海底的自由表面多次波壓制以及高精度Radon變換組合多次波壓制法，可以分別針對海底自由表面多次波、非海底自由表面多次波和剩余多次波進行逐級壓制，經(jīng)實際資料驗證，可以對海上資料多次波進行較好地壓制。

參 考 文 獻

[1] 李鵬，劉伊克，常旭.多次波問題的研究進展[J].地球物理學(xué)進展，2006，21（3）：888-897.

[2] 李列，謝玉洪，李志娜.海上多次波壓制與成像方法研究進展[J].地球物理學(xué)進展，2015，30（1）：0446-0453.

[3] 鄭磊.海洋地震資料多次波壓制技術(shù)及應(yīng)用[J].價值工程，2015，75-77.