深海地震资料多次波衰减技术研究与应用

深海地震资料多次波衰减技术研究与应用

深海地震资料存在强能量的与海水面相关的反射多次波、与海底相关的绕射多次波以及一些层间多次波，从而导致一次波几乎全部被淹没。本文从深海多次波产生机理、类型入手，开展多次波衰减技术研究，综合采用自由表面多次波衰减、高精度拉冬变换衰减多次波、剩余多次波压制三项技术，有效地去除多次波，改善了地震资料品质。

标签：深海地震资料多次波自由表面多次波衰减高精度拉冬变换

深海地震资料由于海面、海底等强波阻抗界面存在，各种类型多次波异常发育，严重影响资料成像质量，因此，如何有效地压制多次波对深海地震资料处理尤为关键。

压制多次波的方法可分为三类：（1）利用反射波与多次波正常时差的差别进行压制；（2）获得多次波模型，从原始资料中减去多次波；（3）根据多次波周期性，采用数字预测算子消除多次波[1]。每类方法原理不同，也各有其适用性，本文选取自由表面多次波衰减、高精度拉冬变换、剩余多次波压制三项技术，循序渐进的对多次波进行衰减，取得了很好的效果。

1深海地震资料多次波

产生多次波的一个关键因素就是具有一个良好的反射界面，界面上下有一定的波阻抗差。深海地震勘探中，共存在三种这样的界面：①海面，空气和海水存在波阻抗差异；②坚硬的海底，海水与海底存在波阻抗差异；③玄武岩等喷发岩的界面、新老地层物性差异较大的界面以及其他一些强反射界面。

依据多次波产生的条件，我们认为研究区存在三种多次波，分别是：平缓海底或强波阻抗界面与海水面之间产生的反射多次波；由崎岖海底或起伏大的强波阻抗界面产生的绕射多次波；由于地下岩层岩性巨大变化形成强波阻抗差反射界面，从而发育的层间多次波。

2多次波衰减技术及应用效果

根据多次波的产生机理及特点，主要依据多次波周期性、可预测性以及与一次波速度之间的差异性，本文分别采用自由表面多次波衰减、高精度拉冬变换衰减多次波、剩余多次波压制三项技术，由易到难，逐步对多次波进行去除。

2.1自由表面多次波衰减技术

由于海面和海底是一非常稳定的强波阻抗界面，所以自由表面多次波普遍发育，地震数据中主要的多次波能量来自自由表面多次波，去除了自由表面多次波也就去除了大部分的多次波能量。本文采用自由表面多次波衰减技术，对这类多

次波进行衰减。

自由表面多次波衰减技术，包括两部分，多次波预测和多次波减去。通过原始地震记录数据自身在时空域进行褶积实现多次波的预测，不需要地下介质任何的先验信息，完全由数据驱动；利用自适应相减的方法进行多次波压制[2]。实际应用中为了得到更准确的多次波模型，先对原始数据进行规则化处理、近偏移距重构，然后采用最小能量准则，进行自适应相减，对自由表面多次波进行衰减。

2.2高精度拉冬变换衰减多次波技术

对自由表面多次波进行衰减后，利用多次波与一次波速度上的差异，采用高精度拉冬变换对高阶多次波、层间多次波进行衰减。

高精度拉冬变换的实现过程为动校正、Radon正变换、多次波切除、Radon 反变换、反动校正。相比传统拉冬变换，高精度拉冬变换引入了目标多次波特征模型的先验信息，能使地震同相轴在拉冬域更加聚焦，以便更高效的进行信噪分离。本文通过在炮域进行炮内插以及CMP域进行CMP道集内插，解决模型的采样不够，提高信号与噪音的分离趋势。鉴于研究区海底及地下构造比较复杂，为了更有效的去除多次波，根据不同时间段多次波及有效波的特点设计了拉冬变换两步法来压制多次波：首先在浅中层利用多次波的近似速度模拟多次波并去除；其次利用拾取的有效波速度模拟有效波并利用减去法去除中深层多次波。

2.3剩余多次波压制技术

应用上述技术，绝大部分多次得到去除，但还存在残余多次波，主要表现以下特征：①能量大多集中在近偏移距，与一次波速度极为接近；②小簇中远偏移距多次波，同相轴较陡或频率较高；③不呈现抛物线或顶点不在零偏移距的剩余绕射多次波。本文针对残余多次波呈高频、高能特点，把数据分解成高频的多次波和低频的有效信号，综合应用时变滤波、中值滤波、近道内切除等常规处理手段，对这些剩余多次波进行压制。

3结论

（1）海洋地震资料多次波类型多、能量强，具体包括与海水面、海底相关的表层多次波以及一些层间多次波等；

（2）任何一种多次波衰减方法都有其局限性，综合采用自由表面多次波衰减、高精度拉冬变换、剩余多次波压制技术，能有效地压制深海地震资料多次波。

参考文献

[1]陈见伟，胡兵. 琼东南深海盆地三维地震多次波组合压制方法[J]. 石油物探，2008，47（1）：55～60.

[2]刘长辉，王建鹏，曹军. 海洋多次波特征和压制方法初探[J]. 石油天然气学报，2005，27（4）：608～609.