高精度拉東變換技術在多次波壓制中的應用

李奇?zhèn)?，鄧小?/p>

（中石化石油工程地球物理有限公司華東分公司，江蘇南京 210000）

自從1921年地震勘探技術首次投入實際應用以來，該技術一直都在為尋找油氣圈閉、部署油氣勘探井位、油田精細開發(fā)等油氣勘探開發(fā)工作提供相應的技術支持[1]。但是，在地震勘探中，多次波的存在會嚴重影響地震資料的品質，不但會降低地震資料的信噪比，而且會降低地震數(shù)據(jù)的真實性，導致后續(xù)的地震資料處理出現(xiàn)大量的誤差，使得地震資料解釋、儲層預測以及井位部署等工作缺乏可信度，極大地影響了油田企業(yè)的油氣勘探開發(fā)工作。因此，在地震資料的處理過程中，處理人員應該采取相應的技術進行多次波的壓制，改善地震資料的品質。

一直以來，多次波壓制是地震資料處理人員關注的熱點和難點。經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，目前多次波壓制主要有：濾波方法、模型域方法、數(shù)據(jù)域方法[2]。本文研究的高精度拉東變換壓制多次波技術屬于濾波方法，與常規(guī)的拉東變換相比，該技術可以聚焦和區(qū)分一次波和多次波的能量，從而可以獲得更好的多次波壓制結果，目前，高精度拉東變換多次波壓制技術得到了廣泛的實際應用。

1 多次波的簡介

在實際地下地層中，如果上下地層的波阻抗存在一定的差異，則地震波在經(jīng)過反射界面時會形成反射波和透射波。反射波在經(jīng)過不同的反射界面時，會形成多次反射，進而產(chǎn)生多次波。通常情況下，反射波的能量主要由反射界面的反射系數(shù)來決定，反射系數(shù)越小，透射波的能量越大，反射波的能量越?。环粗?，反射系數(shù)越大，透射波的能量越小，反射波的能量越大[2-3]。當反射界面的波阻抗差異較大時，反射系數(shù)也會比較大，進而導致反射波的能量增大，這時所形成的多次波的能量就會比較強，從而嚴重影響了地震資料的品質。多次波的類型較多，根據(jù)傳播路徑來分，多次波可以分為4種：海底多次波、微屈多次波、層間多次波以及相關多次波；而根據(jù)周期的長短來分，多次波可以分為2種：長周期多次波和短周期多次波。多次波在地震數(shù)據(jù)上主要有4種特點：同相軸傾角的變化、周期性變化、干涉現(xiàn)象以及發(fā)散和聚焦效應。

2 多次波壓制的基本原理

2.1 常規(guī)拉東變換

早在1917年，奧地利的數(shù)學家拉東就提出了拉東變換，該變換實際上是一種數(shù)學變換的方法。經(jīng)過多年的發(fā)展，拉東變換的應用范圍十分廣泛，如醫(yī)學、交通、地球物理、軍事、天文等。拉東變換是又可以稱為τ-ρ變換，可以分成3種：線性、雙曲線、拋物線。在地球物理中，研究人員主要使用拋物線拉東變換進行多次波的壓制，其基本原理如下：

拋物線拉東變換是沿著拋物線進行積分計算，獲得積分路徑的計算結果之后，再將數(shù)據(jù)進行一定的數(shù)學運算，將其從（x,t）域轉變成（τ,ρ）域，公式如下：其中，ρ為斜率；τ為截距；x為距離；t為時間為拉東變換之后的數(shù)據(jù)。

在實際地震資料處理中，地震同相軸的時距曲線一般不是拋物線的形態(tài)，但是，在經(jīng)過動校正處理之后，一次波的同相軸可以校平，而多次波的同相軸仍然彎曲，并且近似表現(xiàn)為拋物線的形態(tài)，如圖1所示。經(jīng)過拋物線拉東變換之后，拋物線同相軸可以進行疊加聚焦，多次波和一次波的同相軸在拉東域會發(fā)生分離，從而可以利用拋物線拉東變換進行多次波的壓制。

圖1 一次波和多次波動校正前后對比

2.2 高精度拉東變換

目前，常規(guī)的拉東變換都是使用最小二乘的算法，這種算法可以有效去除褶積的負效應，而且在一定程度上，可以改善地震資料的品質。但是，在實際地震資料處理過程中，常規(guī)拉東變換的處理結果會產(chǎn)生“蝴蝶”現(xiàn)象，造成構造假象。因此，為了改善拉東變換的處理效果，高精度的拉東變換被提出，這種方法是將地震數(shù)據(jù)變換到拉東域之后，采用更加先進的算法對截斷時間和拉東參數(shù)等問題進行相應的處理，使得速度譜的能量變得更加聚焦和集中，不但減少了假頻現(xiàn)象，而且也提高了地震資料的分辨率，而且可以更好地壓制多次波，保護有效波，達到了高精度變換的目的[3]。

3 實際應用

為了說明高精度拉東變換在多次波壓制中的應用效果要好于常規(guī)拉東變換，選取東部油田某工區(qū)的實際地震資料進行對比分析。圖2（a）為多次波壓制前的地震道集，從圖中可以看出，地震數(shù)據(jù)中的多次波非常發(fā)育，不但降低了地震資料的信噪比，而且影響了地震資料的分辨率。如果將此數(shù)據(jù)進行疊加偏移，地震剖面上會出現(xiàn)非常多的假象。圖2（b）和圖2（c）是分別使用常規(guī)拉東變換和高精度拉東變換處理之后的地震道集，對比分析可以看出，高精度拉東變換的處理結果效果更好，多次波得到了有效去除，增強了反射波的能量，地震資料的品質也得到了大幅地改善。

4 結語

多次波壓制是地震資料處理過程中非常關鍵的步驟之一。常規(guī)的拉東變換技術存在一定的局限性，多次波壓制效果較差，而高精度拉東變換可以有效地壓制多次波。但是，在實際地震資料處理過程中，應該根據(jù)資料的真實情況，采取多種壓制技術去除不同類型的多次波，提高多次波壓制的水平和效果。

圖2 多次波壓制效果對比