海上多缆地震数据去噪方法研究及应用

【摘要】随着世界经济和科技水平的不断提高，石油的需求正在与日俱增，面对世界范围内日益严峻的能源形势，石油勘探也面临着越来越大的挑战。随着陆上地震勘探市场的逐渐萎缩，海上勘探已经成为地震勘探的主要市场。近年来，石油和天然气超过一半的发现来自于海洋，尤其是深海。深水油气勘探已经成为全球油气资源勘探的最重要的领域。多缆地震勘探具有勘探深度大、勘探效率高、资料信噪比高等诸多优势，尤其在海洋深水地震勘探中占有着最重要的地位。海洋环境的复杂多变使得多缆地震数据噪声特征明显，从多缆地震勘探的采集方式入手，深入研究噪声特征和噪声压制，对未来深水油气勘探有着十分深远的意义。本文从勘探方式、施工设计和质量控制方面对多缆地震勘探进行了简要说明。文中详细阐述了数据采集过程中各种噪声的类型、特征、产生原因、干扰程度等问题，通过对噪声特点的深入研究，在数据采集过程中采取有效措施对噪声进行压制。在后期资料处理过程中，通过对噪声和有效波在不同数学域中的特征进行深入研究，寻找最优的算法对不同特点的噪声进行有效压制。涌浪噪声、线性噪声和振幅异常是多缆地震勘探中最常见的噪声，这些噪声能量强，对有效波影响严重。通过对实际数据的研究，对于多缆地震数据，可能存在着缆间干扰，同时也使得单缆间的常见噪声具有更好的统计特征。对于多缆数据中的强线性噪声，利用频率-波数域去噪即可取得很好的效果；对于涌浪噪声和振幅异常，利用时频分析方法能够有效去除此类噪声，保护有效信息。在海上地震勘探中，如何准确识别并且有效压制多次波一直是地震勘探领域长期面临的难题。海上多缆数据多次波发育严重，对有效波的能量产生了极大干扰，降低了采集数据的分辨率，给后续的速度分析、偏移成像和地质解释带来了很大的困难。本文通过对海上多缆地震数据中的多次波进行研究，分别利用各向异性Radon变换和SRME技术对多次波进行压制，其中各向异性Radon变换对深水大偏移距多次波去除效果显著，SRME方法对近偏移距的多次波能量压制效果好。文中在最后综合这两种方法的优点，提出利用各向异性Radon变换和SRME联合压制海洋多次波，处理效果显著，大幅度地提高了采集数据的信噪比。本文对某海域典型多缆地震勘探实际数据进行去噪处理，通过文中对各种去噪理论进行深入研究后选择最优的处理方式对海上资料中的涌浪噪声、异常振幅、线性噪声和多次波进行压制，取得了令人满意的去噪效果，大大提高了采集数据的分辨率，为后续地震信号高精度成像和地质解释奠定了基础。
【作者】梁全有；
【导师】韩立国；
【作者基本信息】吉林大学，地球探测与信息技术，2014，硕士
【关键词】海洋地震勘探；噪声压制；多次波压制；F-K滤波；Radon变换；各向异性；

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