姜 丹，麻志國，李君君

（中海油服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部，天津塘沽300450）

DOI：10.3969／J.ISSN.1004－602X.2014.02.067

海洋勘探大船噪音衰減研究

姜 丹，麻志國，李君君

（中海油服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部，天津塘沽300450）

大船噪音是海洋地震資料采集中常見的噪音之一，能夠最大限度地剔除該類噪音是海洋勘探中的難題之一。分析共炮點道集中大船噪音的特點，將大船噪音分為反向干擾、橫向干擾和正向干擾三類，依據(jù)正、反向干擾與有效波入射角度的不同，利用傾角掃描相干方法進行噪音衰減，依據(jù)橫向干擾與有效波能量差異，利用空間域轉(zhuǎn)化和高能壓噪的方法進行噪音衰減。實例研究表明運用該分段降噪方法，能有效壓制大船噪音，提高資料信噪比。本研究可提高海洋地震資料處理的工作效率、降低成本，具有一定借鑒意義和經(jīng)濟效益。

大船噪音衰減；傾角掃描；空間域轉(zhuǎn)化；高能壓噪

0 前言

大船噪音是海洋地震資料中常見的噪音之一，特別是勘探區(qū)塊靠近港口航道時，大船噪音時常出現(xiàn)。當大船噪音能量較大時，會干擾有效波的識別，影響速度拾取，降低資料的分辨率，進而使地震成像可靠性降低，影響地震資料的應(yīng)用效果［1，2］。針對這種情況，需要重新補線采集，增加工作量。本文分析了共炮點道集上的大船噪音特征，并將其劃分為三類，針對不同類型的大船噪音選取不同處理方法，對大船噪音影響作出快速有效的衰減，為是否需重新采集提供技術(shù)支持，提高采集效率，降低采集成本。

1 大船噪音的類型

大船噪音的能量受干擾船自身屬性及距離勘探船電纜的遠近影響，在共炮點道集上，大船噪音的波形受控于干擾船和勘探船電纜的相對位置。依據(jù)大船噪音在共炮點道集上的特點，作者把大船噪音分為三類：第一類為反向干擾（圖1a），大船噪音波形與有效波呈反向的線性關(guān)系，干擾船位于勘探船電纜的后方或側(cè)后方，兩者距離越近，大船噪音能量越強，波形與水平方向夾角角度越?。痪嚯x越遠，能量越小，夾角角度越大。第二類為橫向干擾（圖1b），大船噪音波形呈雙曲線型，干擾船在勘探船電纜的兩側(cè)，雙曲線的頂點位置即是干擾船相對勘探船電纜的水平位置，干擾能量最大。第三類為正向干擾（圖1c），大船噪音波形與有效波呈正向的線性關(guān)系，干擾船位于勘探船震源的前方或側(cè)前方，干擾船距離震源位置越近，大船噪音能量越強，波形與水平方向夾角角度越小，越接近反射波；距離越大，能量越小，夾角角度越大，波形越接近直達波。

圖1 大船噪音在共炮點道集顯示

2 大船噪音的衰減

2.1 反向干擾

在共炮點道集上，反向干擾大船噪音呈線性，其入射角與有效波入射角相反（圖2a），根據(jù)這一特征，采用傾角掃描相干方法壓制此類大船噪音［3］，壓制效果較為理想（圖2b－2c）。

圖2 反向干擾在共炮點道集中衰減效果圖

2.2 正向干擾

在共炮點道集上，正向干擾大船噪音呈線性，其入射角與有效波入射角方向相同，角度不同，但與直達波入射角方向相同，角度相近（圖3a）。直接利用傾角掃描相干方法提取正向干擾相干分量會造成部分角度相近的直達波損失。作者采取先將直達波提取出來，然后對不含直達波的數(shù)據(jù)進行傾角相干掃描，提取正向干擾的大船噪音，最后將此類大船噪音從原始數(shù)據(jù)中剔除（圖3b－3c）。在構(gòu)造相對簡單地區(qū)，此方法壓噪效果較好，在構(gòu)造復(fù)雜、反射界面多變的地區(qū)，此方法具有一定局限性，選取的掃描角度范圍會包含部分有效波，此時采取降低壓噪程度，靈活選取角度范圍，盡量保留有效波。

圖3 正向干擾在共炮點道集中衰減效果圖

2.3 橫向干擾

在共炮點道集上，橫向干擾大船噪音呈拋物線型，其入射角度與有效波入射角度部分相近，波形隨電纜與大船的相對位置變化而變化，入射角變化范圍較大，實際工作中很難在共炮點道集中將其有效衰減。

信號在不同域中表現(xiàn)出不同的特性。利用空間域轉(zhuǎn)換［4］，在共偏移距域上分析有效波和大船噪音的特征：有效波同層反射的振幅空變很小，能量均勻，同相軸的波形一致性好，大船噪音隨機性強，可視其為隨機高能噪音，利用高能壓噪［5］的方法可以將其與有效波分離。具體做法為：①將共炮點道集的記錄轉(zhuǎn)換為共偏移距域記錄；②在共偏移距域內(nèi)利用高能壓噪技術(shù)壓制噪音（圖4）；③利用空間域逆轉(zhuǎn)化［6］，從偏移距域轉(zhuǎn)化成共炮點道集，完成對大船噪音的衰減（圖5）。

圖4 橫向干擾在共偏移距域中衰減效果圖

圖5 橫向干擾在共炮點道集衰減效果圖

2.4 成果分析

根據(jù)大船噪音波形形態(tài)，在炮集上對大船噪音分類，原則上盡量保證正向干擾段和反向干擾段都為線性干擾，把弧形大船噪音都歸結(jié)為橫向干擾。據(jù)前文所述，利用不同的壓噪方法壓制三種類型的大船噪音。在噪音壓制過程中，調(diào)整參數(shù)，實時對比噪音衰減前后效果，選擇最佳處理效果。衰減后疊加剖面有效波突出，同相軸連續(xù)，波組特征清楚，表明噪音衰減效果較好（圖6）。如果大船噪音能量非常大，壓制效果欠佳，則需重新采集。

圖6 某海區(qū)二維疊加圖大船衰減對比圖

3 結(jié)論與認識

（1）根據(jù)大船噪音在共炮點道集中波形特征，將其分為反向干擾、正向干擾及橫向干擾三種類型。針對其不同類型進行分段降噪，結(jié)果表明該方法快速有效。

（2）利用傾角掃描相干方法對反、正向干擾進行衰減，利用空間域轉(zhuǎn)化和高能壓噪的方法對橫向干擾進行衰減，衰減效果較好。

（3）針對橫向干擾的大船噪音，高能壓噪方法壓制效果欠佳時，應(yīng)盡量保護有效波，控制噪音壓制程度，不可為去噪而傷害有效波。如果這些方法都不能有效壓制大船噪音時，則需要船隊重新采集。

［1］渥·伊爾馬滋.地震數(shù)據(jù)處理［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.155－163，183－288.

［2］馬建德，徐金祥，陳金海.海上地震原始記錄中船干擾形成機制的分析和消除［J］.石油物探，1997，36（2）：94－102.

［3］安勇.利用地震波組特征的精細相干掃描方法［J］.石油地球物理勘探，2009，44（4）：406－408.

［4］張占杰，陳茂根，龔定康，等.地震干擾波的衰減方法及其應(yīng)用［J］.海洋石油，2006，26（3）：9－13.

［5］張雅勤，張美華，寧俊瑞.海上船噪聲干擾的壓制技術(shù)［J］.物探與化探，2001，25（4）：290－292.

［6］陳湛文，劉勇，王春梅.基于空間變換的F－X域地震去噪新方法［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002，21（3）：74－75.

［責任編輯 李曉霞］

P315.2

A

1004－602X（2014）02－0067－03

2014 01 25

姜 丹（1982—），男，山東海陽人，中海油田服務(wù)股份有限公司現(xiàn)場處理工程師。