[发明专利]一种面波压制方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，具体的是指一种面波压制方法。

背景技术

在石油、天然气、煤炭、煤层气等化石能源勘探过程中，基于爆炸源(人工源)的地震勘探技术是获得地下构造、岩性信息，识别油气等能源存在与否的关键技术之一。常规的地震勘探技术主要利用纵波的激发、传播和单分量地震信号的接收来达到勘查地下弹性波场异常的目的；而随着地震勘探技术的发展，和油气等能源勘探难度的加大，单纯依赖纵波难以获得地下介质岩性和含流体性质的信息，预测精度满足不了油气等能源勘探、开发的需要。因此，最近20多年来，综合利用纵波和转换横波信息的多分量地震勘探技术引起国内外的广泛关注，成为研究攻关的热点，也是目前地震勘探技术发展的主要方向。

在多分量地震勘探中，为更好地记录地下介质的各向异性信息，野外数据的采集采用单检波器无组合的观测方式。由于野外观测无检波器组合，造成面波信号在接收到的地震信号中占据很强的能量，严重干扰有效信号的识别和利用。而且由于面波信号在空间-频率-波数域特征上与转换横波的相似性，使得面波成为转换波信号的主要干扰之一，严重影响转换横波信号的解译和应用。

既然面波信号与有效的转换横波信号之间在走时、频谱和波速上存在交集，就难以应用目前已成熟应用在纵波技术领域的压制面波技术来压制转换横波中混杂的面波干扰。因此研究利用面波与纵波、横波(称为体波)的空间偏振特征的差异达到区分面波与转换横波成为必要，也是多分量地震勘探的核心技术之一。

对于多分量地震数据而言，由于数据采集中为更大程度地保留地震各向异性信息而采用了单检波器的接收模式。野外无检波器组合，尤其对于陆地多分量数据采集，使得采集到的地震信号被随机与面波干扰掩盖，信噪比很低。因此，低信噪比是多分量地震数据处理面临的主要难题之一。由于随机噪音在时间一空间、频率域中与有效信号的差异，压制相对简单；而强能量的面波干扰的压制成为多分量数据处理中去噪的重点。

在多分量地震数据中，Z分量上以接收纵波投影为主，其频带范围与面波交叉小，频率域滤波就能获得较好的效果。X分量上，由于地下介质对转换横波的吸收要强于纵波的吸收，使得转换横波表现为较低的频率(Y.Wang，J.Lu，Y.Shi，et.al，2009，PS-wave Q estimation based on the P-wave Q values.J.Geophys.Eng.，6：386-389)，因而有效反射转换横波与面波频带交叉多，这就使得难以利用频率特征分离面波。因此陆地多分量转换波地震的X分量中面波的压制需要寻求其它方法(李国发、彭苏萍、高日胜等，转换波地震资料中面波的压制，石油物探，2005，44(3)：214～216)(李文杰、魏修成、宁俊瑞等，基于频率衰减特性的面波压制方法，石油物探，2008，47(3)：225～227)。目前，极化分析是压制面波的主要方法，也是X分量上面波压制研究的重点和难点(葛勇、韩立国、韩文明等，极化分析研究及其在波场分离中的应用，长春地质学院学报，1996，26(1)：83-88)(徐胜峰、刘洋、刘春园，极化分析在三分量噪声衰减中的应用研究，中国地球物理学会第二十一届年会论文集，2005)。