海洋地震资料中强能量噪声压制的分频振幅衰减法应用研究
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线性 干扰 等 ） 和不规则 噪声 （ 水 鸟干扰 、 涌浪 干扰及
是多道数学模型［ ７ ］ 。基于单道数学模型的去噪方 法主要是通过利用单一地震道所携带 的信息设计 去噪算子 ， 区分出噪声和有效信号 ， 实现信号与噪 声的分离 ， 不需要考虑相邻道 的信息； 基于多道数 学模 型 的去 噪方 法则 是 利 用 多个 地 震 道所 携 带 的
频段 ， 在不 同的频 段范 围 内识别 地震 记 录 中存在 的 强能量 干扰 ， 确定 噪 声 出 现 的空 间位 置 ， 再 定 义 相
应 的门槛值和衰减系数 ， 然后采用时变 、 空变及多 域 的方式进行压制 ， 达到压制高能干扰 的 目的， 真 正实现高保真去噪。也就是说在定义的相邻道里，
海 洋地 震 资 料 中强 能量 噪 声压 制 的
分 频 振 幅 衰 减 法 应 用 研 究
牛华伟 ， 吴春 红
（ 中国石油 化工股 份有 限公 司上海 海洋 油气分 公 司研 究 院 ， 上海 ２ ０ ０ １ ２ ０ ）
摘要： 分频振幅衰减法将地震数据分为不同的频段范围， 通过求取给定频率段不同时窗内地震样点的振幅强度，
文献标识码 ： Ａ
地震 资料 去噪处 理［ １ ］ 是 一项 系统工 程 ， 叠 前 去
涌浪 干扰 、 地震 （ 船） 干扰 及 强 能 量 低 频 和 高 频 干 扰 等多种强 能量 噪声都 有较 好 的压 制作 用 。
噪是提高地震资料信 噪比的关键步骤之一Байду номын сангаас由于 地震 噪声 产生 的机制 不 同 ， 类 型很 多 ， 能量 较强 ， 需 要针对噪声的具体特征 ， 采用合理、 科学、 有效的去
通 过样 点振 幅 的相关 频 率 和 时变 的门 槛值 去 检 测
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３一Ｏ ２ —２ ５ ； 改 回日期 ： ２ ｏ １ ３ —０ ６－２ ８ 。 作者简介 ： 牛华伟 （ １ ９ ６ ９ 一） ， 男， 高级工程师 ， 从事地震数据采集 、 处 理研究等工作
化的情况 ， 但易损失有效波 。本文应用的分频振幅 衰减法不存在上述两种方法 的局限性 ， 通过求取给 定频率 段不 同时窗 内地 震数 据 的平均振 幅强 度 ， 预
预测出强能量的噪声 ， 以地震样点组的平均绝对 振幅值作 为标定 ， 确定地震 样点的振 幅衰减 曲线 ， 采用时变 的门
槛值来有效压制强能量噪声干扰。东海某海域实际地震资料压噪处理的应用效果表明， 分频振幅衰减法不仅适
用于涌浪干扰、 地震 （ 船） 干扰及强能量低频 和高频干扰 的压制 ， 还能有效压 制近道强能量剩余 多次 波 ， 显著改 善
地震资料的信噪 比。
关键词 ： 海洋地震资料处理 ； 强 能量 噪声 ； 分频振 幅衰减法 ； 多道数学模型 ； 平均绝对振幅值
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｍ １ ０ ０ ０ — １ ４ ４ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ９
中图 分 类 号 ： Ｐ ６ ３ １ ． ４
噪方 法 ， 才能取 得好 的压 制效果 。根据 噪声 在海洋
１ 分 频振幅衰减 法原理 与实现步骤
从信号处理的角度来看 ， 叠前去噪所基于的数
学模 型基本 可分 为 两 大类 ： 一 是 单 道 数学 模 型 ； 二
地震资料原始单炮和地震剖 面上 出现的特征及产 生的原因， 可以将其分为规则噪声 （ 地震（ 船） 干扰 、
第 ５ ２ 卷第 ４ 期 ２ ０ １ ３年 ７月
石
油
物
探
Ｖｏ Ｌ ５ ２ ， Ｎｏ ． ４
ＧＥ ＯＰ Ｈ ＹＳ Ｉ ＣＡＬ ＰＲ０Ｓ ＰＥ ＣＴＩ ＮＧ Ｆ ０Ｒ Ｐ ＥＴ Ｒ０Ｌ ＥＵＭ
Ｊ ｕ １ ．， ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ０ —１ ４ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ３ ９ ４— ０ ８
１ ． １ 方法原 理
很多文献［ ２ － ４ ］ 都做过探讨 。张 占杰等［ ５ 对利用外部 噪声模型法和信号保持随机噪声衰减法压制地震 干扰进行了阐述 。但每种去噪方法都有其局限性 ， 例如 外部 噪声模 型 法 只适 用 于 干 扰波 形 态 不 随 时 间和空间变化 ， 或者变化非常小 的情况 ； 而信号保 持 随机 噪声衰减 法 虽 然适 用 于 干扰 波 形 态 在炮 集
度 的基础 数据 ， 因此 去噪效 果 已经成 为影 响有效 波 成像 品质 的关键 因素之一 。 ’ 有关 海洋地 震资 料处 理 中干 扰波 的压 制方法 ，
信息设计去噪算子 ， 区分出噪声与弱小信号 ， 实现
信号与噪声的分离， 所以也是保 幅处理方法。分频 振 幅衰减法 即基 于多道 数学模 型 。
上 出现 的时间 和形 态 随着 不 同炮记 录 的变 化 而变
强能量 噪声在 不 同频带 内的表 现特 征不 同 ， 在
不同的时间区域 ， 反射信号与噪声的能量之比是变 化 的［ ８ ］ ， 这是 分 频 振 幅 衰 减 法 压 制 噪声 的基 本 依 据 。分频振 幅衰 减法 首 先 将 地震 数 据 分 为不 同的
强能量低频和高频干扰等） 。这些 噪声各 自具有不 同的特点 ， 尽可 能地 消除地 震资料 中所 有 的噪声始 终是 地震 资料 处 理 技术 研 究 追 寻 的 目标 。在 地震 勘探精度要求与 日 俱增的今天 ， 叠前偏移技术的应 用已经 日趋成熟 ， 叠前偏移需要高信噪 比、 高保真
测 出强能量 的噪声 ， 采用时变、 空变 方 式 对 能量 曲 线平滑 达 到压制 强 能 量 噪声 的 目的。通 过 实 际资 料检验 ， 分频 振 幅衰减 法对海 洋地 震资料 中存 在 的
第４ 期
牛华伟等． 海洋地震资料中强能量噪声压制的分频振幅衰减法应用研究
３ ９ ５
和压 制 噪声 ， 这些 噪声 在 不 同的频 带范 围和 不 同 的
是多道数学模型［ ７ ］ 。基于单道数学模型的去噪方 法主要是通过利用单一地震道所携带 的信息设计 去噪算子 ， 区分出噪声和有效信号 ， 实现信号与噪 声的分离 ， 不需要考虑相邻道 的信息； 基于多道数 学模 型 的去 噪方 法则 是 利 用 多个 地 震 道所 携 带 的
频段 ， 在不 同的频 段范 围 内识别 地震 记 录 中存在 的 强能量 干扰 ， 确定 噪 声 出 现 的空 间位 置 ， 再 定 义 相
应 的门槛值和衰减系数 ， 然后采用时变 、 空变及多 域 的方式进行压制 ， 达到压制高能干扰 的 目的， 真 正实现高保真去噪。也就是说在定义的相邻道里，
海 洋地 震 资 料 中强 能量 噪 声压 制 的
分 频 振 幅 衰 减 法 应 用 研 究
牛华伟 ， 吴春 红
（ 中国石油 化工股 份有 限公 司上海 海洋 油气分 公 司研 究 院 ， 上海 ２ ０ ０ １ ２ ０ ）
摘要： 分频振幅衰减法将地震数据分为不同的频段范围， 通过求取给定频率段不同时窗内地震样点的振幅强度，
文献标识码 ： Ａ
地震 资料 去噪处 理［ １ ］ 是 一项 系统工 程 ， 叠 前 去
涌浪 干扰 、 地震 （ 船） 干扰 及 强 能 量 低 频 和 高 频 干 扰 等多种强 能量 噪声都 有较 好 的压 制作 用 。
噪是提高地震资料信 噪比的关键步骤之一Байду номын сангаас由于 地震 噪声 产生 的机制 不 同 ， 类 型很 多 ， 能量 较强 ， 需 要针对噪声的具体特征 ， 采用合理、 科学、 有效的去
通 过样 点振 幅 的相关 频 率 和 时变 的门 槛值 去 检 测
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３一Ｏ ２ —２ ５ ； 改 回日期 ： ２ ｏ １ ３ —０ ６－２ ８ 。 作者简介 ： 牛华伟 （ １ ９ ６ ９ 一） ， 男， 高级工程师 ， 从事地震数据采集 、 处 理研究等工作
化的情况 ， 但易损失有效波 。本文应用的分频振幅 衰减法不存在上述两种方法 的局限性 ， 通过求取给 定频率 段不 同时窗 内地 震数 据 的平均振 幅强 度 ， 预
预测出强能量的噪声 ， 以地震样点组的平均绝对 振幅值作 为标定 ， 确定地震 样点的振 幅衰减 曲线 ， 采用时变 的门
槛值来有效压制强能量噪声干扰。东海某海域实际地震资料压噪处理的应用效果表明， 分频振幅衰减法不仅适
用于涌浪干扰、 地震 （ 船） 干扰及强能量低频 和高频干扰 的压制 ， 还能有效压 制近道强能量剩余 多次 波 ， 显著改 善
地震资料的信噪 比。
关键词 ： 海洋地震资料处理 ； 强 能量 噪声 ； 分频振 幅衰减法 ； 多道数学模型 ； 平均绝对振幅值
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｍ １ ０ ０ ０ — １ ４ ４ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ９
中图 分 类 号 ： Ｐ ６ ３ １ ． ４
噪方 法 ， 才能取 得好 的压 制效果 。根据 噪声 在海洋
１ 分 频振幅衰减 法原理 与实现步骤
从信号处理的角度来看 ， 叠前去噪所基于的数
学模 型基本 可分 为 两 大类 ： 一 是 单 道 数学 模 型 ； 二
地震资料原始单炮和地震剖 面上 出现的特征及产 生的原因， 可以将其分为规则噪声 （ 地震（ 船） 干扰 、
第 ５ ２ 卷第 ４ 期 ２ ０ １ ３年 ７月
石
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Ｖｏ Ｌ ５ ２ ， Ｎｏ ． ４
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Ｊ ｕ １ ．， ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ０ —１ ４ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ３ ９ ４— ０ ８
１ ． １ 方法原 理
很多文献［ ２ － ４ ］ 都做过探讨 。张 占杰等［ ５ 对利用外部 噪声模型法和信号保持随机噪声衰减法压制地震 干扰进行了阐述 。但每种去噪方法都有其局限性 ， 例如 外部 噪声模 型 法 只适 用 于 干 扰波 形 态 不 随 时 间和空间变化 ， 或者变化非常小 的情况 ； 而信号保 持 随机 噪声衰减 法 虽 然适 用 于 干扰 波 形 态 在炮 集
度 的基础 数据 ， 因此 去噪效 果 已经成 为影 响有效 波 成像 品质 的关键 因素之一 。 ’ 有关 海洋地 震资 料处 理 中干 扰波 的压 制方法 ，
信息设计去噪算子 ， 区分出噪声与弱小信号 ， 实现
信号与噪声的分离， 所以也是保 幅处理方法。分频 振 幅衰减法 即基 于多道 数学模 型 。
上 出现 的时间 和形 态 随着 不 同炮记 录 的变 化 而变
强能量 噪声在 不 同频带 内的表 现特 征不 同 ， 在
不同的时间区域 ， 反射信号与噪声的能量之比是变 化 的［ ８ ］ ， 这是 分 频 振 幅 衰 减 法 压 制 噪声 的基 本 依 据 。分频振 幅衰 减法 首 先 将 地震 数 据 分 为不 同的
强能量低频和高频干扰等） 。这些 噪声各 自具有不 同的特点 ， 尽可 能地 消除地 震资料 中所 有 的噪声始 终是 地震 资料 处 理 技术 研 究 追 寻 的 目标 。在 地震 勘探精度要求与 日 俱增的今天 ， 叠前偏移技术的应 用已经 日趋成熟 ， 叠前偏移需要高信噪 比、 高保真
测 出强能量 的噪声 ， 采用时变、 空变 方 式 对 能量 曲 线平滑 达 到压制 强 能 量 噪声 的 目的。通 过 实 际资 料检验 ， 分频 振 幅衰减 法对海 洋地 震资料 中存 在 的
第４ 期
牛华伟等． 海洋地震资料中强能量噪声压制的分频振幅衰减法应用研究
３ ９ ５
和压 制 噪声 ， 这些 噪声 在 不 同的频 带范 围和 不 同 的