[发明专利]震电勘探信号的去噪处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对地震激发产生的震电水平电场信号的数据处理，尤其涉及一种震电勘探信号的去噪处理方法。

背景技术

震电信号专指在流体饱和孔隙介质分界面上，由地震波动激发产生的在固液分界面上由于带电离子的相对运动而产生的震电信号。

震电测量和震电信号识别的困难主要在于：首先是各种电干扰的影响，包括大地电磁、供电干扰、激发回路的电磁感应和地中的电磁感应信号，工业干扰等；另外，地质噪声干扰，严格地说，实际地球介质中的震电效应包括了自然界中所有的机械力与电磁力的耦合效应。因此，多种不同的地质对象，不同机制产生的震电信号的区分很困难。

信噪分离是震电观测中的一个非常重要的问题，与反射地震记录中最差的地滚波噪声情况相同。震电界面响应信号弱，并且随离界面的距离迅速衰减（由偶极位场引起的，不是吸收），这样，信噪分离技术将能够观察到较深地层的信号，提高观察到的信号的解释可信度。

界面响应的电压Φ（在水平偏移距x和深度z处测得）可近似（如，Thompson和Gist，1993；Garambois和Dietrich，2001）为电偶极电压（如，Landau和Lifshitz，1984）：

Φ(x,z)=I2πσz(x2+z2)3/2,---(1)]]>

式中I是地震波激发的电流大小，σ是土壤的电导率。在水平地下界面的情况下，直接在炮点（即激发点）下方第一菲涅尔带处建立了界面响应。与地震反射形成对比，对于给定的地震震源位置，在每个界面的地下位置处，只出现一个界面响应。几乎在所有的接收点位置上同步测得这个响应；也就是，这表明相对于地震波至没有时差（电磁速度V_EM比地震P波速度V_P大得多）。Garambois和Dietrich（2002）十分详细地讨论了震电菲涅尔带的位置与大小。界面响应电场本质上是一个偶极场，所以在炮点两侧测得的位差显示出相反的极性，并且具有清晰的模式（方程1），能够用来区别界面响应与其它的记录波至。虽然直达波场（Haines等，2004；Haines，2004）展示了相同的振幅模式，但是它只在震源点处出现，且一般存在于20ms以浅的位置，所以对于深部目的层（假设地震速度与不饱和沉积层对应）或者对于震源与接收点间隔足够距离的任何观测，这都不成问题。

Butler和Russell（1993，2003）介绍的正弦减法与频率修正方法有效地从震电记录中消除了电力线噪声。作为震电信/噪分离方法，测试了维纳滤波（Thompson和Gist，1993）、径向道变换（Butler等，2002）和有效炮集的f-k滤波（Kepic和Rosid，2004），但是没有一种方法证明是足够有效的。