可控震源高效采集干扰压制技术

干扰表现为随机噪音
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2.1 多域去噪--ISS
炮集记录应用矢量中值滤波前后对比
噪音干扰消除前记录 34
噪音干扰消除后记录
二、国外研究现状
小 结
1.与硬件结合直接应用在野外是国外可控震源高效采集去噪技术发展方向 之一；
2.随着激发点密度的提高和采集效率的提高的颤动扫描和ISS方法，谐波 噪音已经不是主要问题。
CleanSweep 技术是通过从野外实际获得的数据中提取一个反畸变 信号加入到原始扫描信号中来抑制谐波畸变的产生。
常规宽频扫描
CleanSweep宽频扫描
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1.1 硬件(震源箱体)
(2)CGG-Veritas(2014)
CleanSweep技术
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1.1 硬件(震源箱体)
(2)CGG-Veritas(2014)
滑动时间）后，另一组震源自动启动，实现多组震源连续采集的方法。
滑动时间应不小于炮记录长度。
干扰类型：（1）震源间行进噪音；（2）邻炮间谐波干扰 两组或多组震源可以同时施工
滑动扫描野外施工示意图
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2.滑动扫描
谐波产生的原因：由于震源液压系统的非线性因素，以及震源平板与大地的非 耦合性，使得电信号产生为机械信号时发生畸变。其中液压动力系统的不稳定 性是谐波产生的主因。 6
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二、国外研究现状
1.邻炮间谐波干扰： 1.1 硬件(震源箱体)
1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
2.邻炮间记录信息重叠：
2.1 反演分离--颤动扫描
2.2 多域去噪--ISS
（1）震源间行进噪音：多次覆盖、随机噪音衰减、异常振幅压制--交替扫描
（2）邻炮间谐波干扰：硬件（震源箱体）；室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS （3）邻炮间记录信息重叠：反演分离--颤动扫描; 多域去噪—ISS
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1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
(2) 纯相移法
相移法谐波提取示意图
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1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
(3)相关反相关法
在可控震源勘探中，记录到的一般是相关后的数据，由于力信号的记录 需要一些额外的设备或辅助手段，所以往往力信号是缺失的，相关与反相关 方法可以比较好的解决无力信号相关后数据谐波压制问题。
（1）震源间行进噪音；
（2）邻炮间谐波干扰 （3）邻炮间记录信息重叠
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6.可控震源ISS施工方法
多组震源独立同时激发 independent simultaneous sweep（ISS）:多组震源相隔 一定的距离，独立激发，采集仪器采用连续记录方式的施工方法。
干扰类型： （1）震源间行进噪音； （2）邻炮间谐波干扰
去谐波前
反相关后结果
去谐波后
去谐波后
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1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
(3)相关反相关法
谐波压制前
谐波压制后
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1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
(4)模型法 1）利用震源力信号，把基波H1和各次谐波Hi (i=2,3,4…)分离 后，可以得到在频率域的谐波预测算子：
（1）震源间行进噪音：多次覆盖、随机噪音衰减、异常振幅压制--交替扫描
（2）邻炮间谐波干扰：硬件（震源箱体）；室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS （3）邻炮间记录信息重叠：反演分离--颤动扫描; 多域去噪—ISS
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2.1 反演分离--颤动扫描
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引子“颤动滑动扫描采集技术” Claudio Bagaini*等著
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4.可控震源DSSS施工方法
距离分隔同步激发 distance separated simultaneous sweep （DSSS）: 多组震源施工时，满足一定组间距离的同步激发方法。 干扰类型：（1）震源间行进噪音；（2）邻炮间谐波干扰 DSSS野外施工示意图
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5.颤动滑动扫描技术
干扰类型：
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三、公司研究现状及差距分析
1.针对于硬件(震源箱体)谐波压制技术有INOVA的HDR技术
魏钟红对CGG Clean Sweep 评价：(1)是新技术；(2)用于低频激发；(3)2000年INOVA就发表。
The main purpose of the cleansweep is to remove harmonic distortion at low frequencies (< 8 Hz). This method is not new. It is very common and popular in power electricity and electronics control. The principle is to measure the harmonics very accurately in the vibrator ground force (both amplitude and phase through frequencies). Then, inverse these harmonics and add them to the pilot sweep. Finally, using the modified sweep to run the vibrator to cancel harmonics produced by the vibrator. Because most of harmonics at low frequencies are produced by the vibrator, it is relatively easier to measure these harmonics and compute their amplitude and phase. That is why this method is tied to their EmphaSeis sweep technology. I attached two pdf files. The first file is a paper “segam2014-0520” that was presented at SEG 2014. This paper basically talks about their method briefly. The first one of US6032257 is a patent that is patented by Pelton in 2000. The method that CGG is using for their clean sweeps is almost identical to to the method in this patent. Leonard basically measured harmonics in VS2 (a simulator of the vibrator), and then he inversed them to create a new sweep in order to cancel the harmonic distortion in the ground force. This patent never reliably work in the field. Therefore, it is never implemented in Vib Pro. Unfortunately, this patent is expired because INOVA no longer pays the patent fee. Theoretically, this method should work if the harmonics are very repeatable. Their amplitudes can be quantified in the function of the frequency. Unfortunately, the seismic vibrator is very much unrepeatable. Neither are with its harmonics. That is why they need to make the vibrator stay on one spot and spend hours doing tuning.
2.邻炮间记录信息重叠：
2.1 反演分离--颤动扫描
2.2 多域去噪--ISS
（1）震源间行进噪音：多次覆盖、随机噪音衰减、异常振幅压制--交替扫描
（2）邻炮间谐波干扰：硬件（震源箱体）；室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS （3）邻炮间记录信息重叠：反演分离--颤动扫描; 多域去噪—ISS
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2.1 多域去噪--ISS
可控震源进行独立同步扫描作业时，相邻各震源组之间互相干扰。因 此，如何有效消除邻炮干扰是独立同步扫描采集的关键技术之一。
原始单炮（共炮点道集） 共接收点道集
干扰炮 主记录 干扰炮
干扰炮 主记录 干扰炮 干扰炮
各震源组产生的地震波在共炮点道集相互 干扰，且具有很强的相干性
3.近3年,关于滑动扫描谐波压制技术、颤动扫描和ISS数据分离和去噪技 术未跟踪到最新进展。
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提
纲
一、可控震源高效采集干扰产生机理 二、国外研究现状
三、公司研究现状及差距分析
四、认识与建议
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三、公司研究现状及差距分析
1.邻炮间谐波干扰： 1.1 硬件(震源箱体)
1.2 室内针性对处理--滑动扫描、动态滑动扫描、DSSS
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1.1 硬件(震源箱体)
(1)INOVA
Vib ProTM & VibProTM HD箱体
Harmonic Distortion Reduction (HDR)