干扰波压制

压制散射干扰
压制散射干扰
（b）山地二维地震散射干扰压制—山地散射干扰问题更突出。某丘 山地散射干扰问题更突出。
陵地区（中生界岩石骨架，为较厚的第四系披覆）经L形排列检测， 陵地区（中生界岩石骨架，为较厚的第四系披覆） 形排列检测， 竟以3000m/s散射干扰为主 山地地表结构一般相当复杂， 散射干扰为主。 竟以3000m/s散射干扰为主。山地地表结构一般相当复杂，散射波观 测可能分辨不清有多少单个的散射。只能作为一个团块看待。 测可能分辨不清有多少单个的散射。只能作为一个团块看待。可以 试作f 分析，了解其频率与速度分布， 试作f-k分析，了解其频率与速度分布，应分析其与信号的原始信噪 test的雷达图形表达 的雷达图形表达。 比，用box wave test的雷达图形表达。 • 山地二维，宜将测线方向与山势走向正交。顺测线方向在工地不组 山地二维，宜将测线方向与山势走向正交。 每道在横向上顺等高线伸展一条组合小线， 合，每道在横向上顺等高线伸展一条组合小线，回到经高程核正后 再顺序合并完成面积组合。这样，在纵向上接近于点接收， 再顺序合并完成面积组合。这样，在纵向上接近于点接收，能符合 层析方法静校正要求。过去，能够获取可用资料的山区，如能注意 层析方法静校正要求。过去，能够获取可用资料的山区， 散射问题，质量上可有进一步提高。 散射问题，质量上可有进一步提高。 • 灰岩出露区二维地震，如信号速度Vs与散射干扰速度Vn相当，便难 灰岩出露区二维地震，如信号速度Vs与散射干扰速度 相当 与散射干扰速度Vn相当， 上加难，须改用三维方法作斗争。（见下节） 。（见下节 上加难，须改用三维方法作斗争。（见下节）
sin( πdkN ) 20log N sin( πdk )'
d为组合内距，N为单元数。[组合基距=(N-1)d] 为组合内距， 为单元数。 组合基距=(N-
对我们有意义的是虚线表示的轮廓， 对我们有意义的是虚线表示的轮廓， 即衰减程度大体上为 1
20log N
图8:N=5的线性组ຫໍສະໝຸດ 振幅（衰减）响应。 8:N=5的线性组合振幅（衰减）响应。
作者认为：对速衰波（包括直达与散射波）压制不够的原因可能有二： 作者认为：对速衰波（包括直达与散射波）压制不够的原因可能有二：波场采样密度
不够，和Kirchhoff叠前偏移的排斥力度不够。认为速度滤波可以有帮助，但因测网 叠前偏移的排斥力度不够。 不够， Kirchhoff叠前偏移的排斥力度不够 认为速度滤波可以有帮助， 线距过稀，将所需数据全面记录下来。至于3D面积观测 在海上是接收点（少量） 面积观测， 线距过稀，将所需数据全面记录下来。至于3D面积观测，在海上是接收点（少量） 居中，炮点围绕密布。在陆上相反，接收点布成大面积的细网格，（文章里为50x50 ，（文章里为 居中，炮点围绕密布。在陆上相反，接收点布成大面积的细网格，（文章里为50x50 2），炮点布成1公里网格，11x11=121炮。每炮接收面（patch）为 布成18x18km 炮点布成1 米，布成18x18km ），炮点布成 公里网格，11x11=121炮 每炮接收面（patch） 2。在波场比较完整比记录下的基础上，处理上可改用波场偏移法，为f-x叠前 8x8Km 在波场比较完整比记录下的基础上，处理上可改用波场偏移法， 偏移。结果，背景清晰多了，13层反射都显示出来 层反射都显示出来。 偏移。结果，背景清晰多了，13层反射都显示出来。
压制强面波干扰的特别措施
压制强面波干扰的特别措施(由于激发条件不理想，面波干扰强烈，不得已而采用)： 由于激发条件不理想，面波干扰强烈，不得已而采用)
数k不等）的干扰。加权组合是为了应对这些不同波数的干扰。野外施工中铺 不等）的干扰。加权组合是为了应对这些不同波数的干扰。 设加权组合有相当困难，一种变通办法是在野外整个排列上均匀“满堂” 设加权组合有相当困难，一种变通办法是在野外整个排列上均匀“满堂”线 性组合的基础上，室内再进行道间混波，产生多个子组合（Subarray） 性组合的基础上，室内再进行道间混波，产生多个子组合（Subarray）之间的 褶积作用。参见Evans《地震采集手册》 褶积作用。参见Evans《地震采集手册》 （2）水平叠加式组合—这是上述思路的 Anstey提出 提出）。叠加次数并不高， 延伸（由Anstey提出）。叠加次数并不高，而 是巧用共中心段（ 是巧用共中心段（每个中心点前后都有 若干检波器铺设在地面上） 若干检波器铺设在地面上）的关系达到 加权组合的目的。要求CMP道集内为均 加权组合的目的。要求CMP道集内为均 连续、线性安置的检波器， 匀、连续、线性安置的检波器，炮检距 分布上有规则， 分布上有规则，叠加后取得长基距乘加 权组合的效果。以排列中间发炮为例，要求多道的组合基距=接收点距= 权组合的效果。以排列中间发炮为例，要求多道的组合基距=接收点距=炮点 炮点置于两个接收点之间。 表示中心发炮4次叠加。 距，炮点置于两个接收点之间。图9表示中心发炮4次叠加。 Sampling） 在接收点和激发点都进行组合， （3）对称式采集（Symmetric Sampling）—在接收点和激发点都进行组合，组 合基距相同，组内距相等，不跨道。 合基距相同，组内距相等，不跨道。激发与接收相互褶积后大大提高了压制 能力。但是，代价较高，只能是不对称采集，即只做接收点组合，三维方面， 能力。但是，代价较高，只能是不对称采集，即只做接收点组合，三维方面， Vermeer（1994）曾推出三维对称式采集。对于5D波场而言 Vermeer（1994）曾推出三维对称式采集。对于5D波场而言（指Xs，Ys，Y1， 波场而言（ Xs，Ys，Y1， t），作铺天盖地形成的密集施工，肯定太过昂贵。（在陆地上）的折衷方案 ），作铺天盖地形成的密集施工 肯定太过昂贵。（在陆地上） 作铺天盖地形成的密集施工， 。（在陆地上 利用好单次三维数据块（面积）的重叠，提高S/N。 是，利用好单次三维数据块（面积）的重叠，提高S/N。
近（古、今）河床时，会遇到高速河滩砾石。这些都能够成散射源。 河床时，会遇到高速河滩砾石。这些都能够成散射源。 需要探索的问题有： 需要探索的问题有： • 要求多大的面积组合？强面波引起的次生面波，主波长较短，20—30 要求多大的面积组合？强面波引起的次生面波，主波长较短，20— 也可以引起次生折射（1700m/s），主波长可达50—60米 ），主波长可达 米。也可以引起次生折射（1700m/s），主波长可达50—60米。建议沿 着长测线选几个地段，用小道距L形排列检测一番， 着长测线选几个地段，用小道距L形排列检测一番，如果次生折射不太 严重，则组合面积可以小许多。 严重，则组合面积可以小许多。 • 面积组合可否少用检波器？可行的办法是，不必为每个接收道展开面 面积组合可否少用检波器？可行的办法是， 积组合，各道只设一条横向线性组合，到室内顺序合成面积组合。 积组合，各道只设一条横向线性组合，到室内顺序合成面积组合。仪 器道数多了，inline方向道距可缩小一半 例如10—20米）。即使这样 方向道距可缩小一半（ 即使这样， 器道数多了，inline方向道距可缩小一半（例如10—20米）。即使这样， 也能至少省去一半的检波器。 也能至少省去一半的检波器。
压制散射干扰
总体上，要求组内距d不大于干扰波最小波长一半，组合基 总体上，要求组内距d不大于干扰波最小波长一半， 距约为干扰波最大波长的1 压制效果随N 距约为干扰波最大波长的1—2倍。压制效果随N增多而改 野外实际操作中，组内距不会很严格， 进。野外实际操作中，组内距不会很严格，多个单元的埋 置条件不尽相同，地形上有高差， 置条件不尽相同，地形上有高差，甚至表层横向上速度有 变化。经验表明，组合效应一般仅约15dB。 变化。经验表明，组合效应一般仅约15dB。 • 组合基距较大时，对反射波的高频部分，尤其对浅反射不 组合基距较大时，对反射波的高频部分， 可见组合检波虽然提高了信噪比，却不利于高分辨率。 利。可见组合检波虽然提高了信噪比，却不利于高分辨率。 • 由于近地表横波速度的横向变化比纵波大，更由于第四系 由于近地表横波速度的横向变化比纵波大， 潜水面以下横波仍反映为低速度， 潜水面以下横波仍反映为低速度，增加了速度横向变化的 程度。因此在横波勘测中组合检波受到限制。 程度。因此在横波勘测中组合检波受到限制。
（1）检波器加权组合—面波具波散性质，随偏离距增大分异出速度不等（波 面波具波散性质，随偏离距增大分异出速度不等（
压制散射干扰
压制散射干扰
由地形特征和浅表不均质引起的散射干扰， 由地形特征和浅表不均质引起的散射干扰，源头可位于任何方位 上。压制须用适当的大面积组合检波。宽线地震及三维均可以有 压制须用适当的大面积组合检波。 如何低投入，有效地压制散射是重要的探索课题。 助。如何低投入，有效地压制散射是重要的探索课题。 平原上存在沟、坎巨型建筑之类的异常， （a）平原地区二维地震—平原上存在沟、坎巨型建筑之类的异常，接
[模型1]·信号波速度=干扰波速度=4000m/s。可发生在速度垂向剃度极小，或以横波为 模型1]·信号波速度=干扰波速度=4000m/s。可发生在速度垂向剃度极小，
勘探手段而受到散射干扰。 勘探手段而受到散射干扰。 • 三维接收线距=400米，点距=50米。炮线距=800米，点距=50米。 三维接收线距=400米 点距=50米 炮线距=800米 点距=50米 • 设定了十多层反射，最强的也在散射干扰之下10dB。经三维叠前Kirchhoff时间偏移 设定了十多层反射，最强的也在散射干扰之下10dB 经三维叠前Kirchhoff 10dB。 Kirchhoff时间偏移 一次散射得到22dB压制 剖面上仍弥漫着相互作用的散射干扰残余。 压制， 后，一次散射得到22dB压制，剖面上仍弥漫着相互作用的散射干扰残余。 [模型2]Vs=4000m/s，Vn=2000m/s，其他因素与I相同。偏移处理后，2.5秒前直达波干 模型2]Vs=4000m/s，Vn=2000m/s，其他因素与I相同。偏移处理后，2.5秒前直达波干 扰严重，（直达波水平原定在散射波之上20dB）比各层信号高出30-60dB不等 ，（直达波水平原定在散射波之上 不等。 扰严重，（直达波水平原定在散射波之上20dB）比各层信号高出30-60dB不等。深部 取得压制散射25dB效果 效果。 取得压制散射25dB效果。
压制散射干扰
著文（TLE1998第11期 （c）Carl J Regone 著文（TLE1998第11期）小结了在三维地震中压制散射的数值 ）
模型研究—鉴于野外实验代价太大， 模型研究—鉴于野外实验代价太大，数值模型即节省又可设置强度已 知的一次及多次散射，设定多档次的原始S/N比例 作出合宜的“ 比例， 知的一次及多次散射，设定多档次的原始S/N比例，作出合宜的“采 处理，进而了解方法的有效程度。希望从其工作细节中， 集”、处理，进而了解方法的有效程度。希望从其工作细节中，看出 思路。 思路。
压制散射干扰 检波器组合
在时间域内，把单位时间内发生的周期数叫做频率，f；在空间域内， 在时间域内，把单位时间内发生的周期数叫做频率， 在空间域内， 把单位距离上出现的周波数叫做波数， 组合检波是按波数k 把单位距离上出现的周波数叫做波数，k。组合检波是按波数k值不同 而压制干扰、通放信号的手段。在现行采集过程中， 而压制干扰、通放信号的手段。在现行采集过程中，录制之前已不再 进行频率滤波。低频一侧完全放开，高频一端只针对假频作截除。 进行频率滤波。低频一侧完全放开，高频一端只针对假频作截除。在 压制干扰上第一步靠组合检波。 压制干扰上第一步靠组合检波。 通常使用线性组合，若干个检波器等距地分布在一空范围内， 通常使用线性组合，若干个检波器等距地分布在一空范围内，以压制波 较大的干扰波。 数k较大的干扰波。 组合检波的振幅响应，以分贝计量为： 组合检波的振幅响应，以分贝计量为：
干扰波压制
干扰波压制 • 针对面波干扰，开展线性检波器组合是早期地震技术 针对面波干扰， 中通常采用的方法。从线性发展到面积， 中通常采用的方法。从线性发展到面积，记录面貌进 一步改善。有意无意之中已在迎战散射干扰， 一步改善。有意无意之中已在迎战散射干扰，出现了 各种形式的面积组合，方形的，菱形的…..成了一种习 各种形式的面积组合，方形的，菱形的…..成了一种习 随着仪器接收道数扩展到了数百数千， 惯。随着仪器接收道数扩展到了数百数千，组合检波 检波器串，小线上联结若干个检波器） （检波器串，小线上联结若干个检波器）成了野外装 备上的沉重负担。严酷的事实是， 备上的沉重负担。严酷的事实是，在很多地震剖面上 都或隐或现地、 都或隐或现地、甚至喧宾夺主地出现斜风雨丝式的散 射干扰。在灰岩出露区，变质岩椎露区自然更加严重。 射干扰。在灰岩出露区，变质岩椎露区自然更加严重。 克服散射干扰成了大问题。 克服散射干扰成了大问题。