[发明专利]基于随机道矢量中值滤波及高分辨率Radon变换的黑三角噪音压制方法

说明书

本发明公开了一种基于随机道矢量中值滤波及高分辨率Radon变换的黑三角噪音压制方法，其步骤为：步骤一、根据“黑三角”强能量干扰分布特征对地震道进行重排；步骤二、采用时变、空变及多域处理的方式，利用矢量中值滤波进行三角区强能量干扰衰减；步骤三、利用高分辨率Radon变换，对干扰波和有效波进行分离，最终实现“黑三角”区的信噪分离。本发明通过对随机道矢量中值滤波及高分辨率Radon变换两项技术的联合应用，最终实现了“黑三角”区的信噪分离；采用本方法单炮干扰明显压制，信噪比明显提高，三角区中深层有效反射特征清晰可见，地震资料叠加结果信噪比明显提高，波组特征突出，中深层弱信号得到保护和恢复。

技术领域

本发明涉及一种基于随机道矢量中值滤波及高分辨率Radon变换的黑三角噪音压制方法，属于可控震源地震资料处理技术领域。

背景技术

随着中石化油气勘探的不断深入，复杂地表、复杂构造区精细勘探成为油气勘探的主战场，宽方位、宽频带和高密度的采集技术在勘探开发中起着越来越重要的作用。自20世纪60年代以来，可控震源已逐渐成为地震勘探中最重要的激发源之一。与炸药震源相比，可控震源的突出优点有以下几方面：

(1)输出信号可控。不产生地层不传播的振动频率，从而节约能量。炸药震源记录到的地震波是带限频率，而可控震源则可以根据地层特性选择损耗最少、最适合于地层传播的频带作为扫描频带。

(2)可控震源能流密度非常小，对环境的破坏较小，是一种环保震源。炸药震源激发的大部分能量主要用于对围岩的破坏上，传入地下的只是小部分能量。可控震源冲击地面的力量一般是5-15吨，对岩石的破坏较小。

(3)抗干扰能力强。可控震源在采集中输出的是一个非脉冲信号，在处理过程中，通过相关将其压缩成脉冲子波的形式，而相关过程本身就是一个滤波的过程，可以在一定程度上压制背景噪音，因此可控震源资料的品质相对来说更优越一些。

(4)节约成本，特别是在一些干旱缺水或者难以打井的区域，潜水面非常深，有的甚至可以达到一二百米，如果采用炸药震源的话，激发井就是一个很大的问题，而采用可控震源就可以降低钻探激发井的成本。

(5)可控震源由于对地面损害小，而且施工灵活便捷，作业效率较高，特别适宜于居民稠密的工区工作。

目前国内的可控震源施工项目所占比重40％左右，国外所占比重高达70％，中东地区几乎达到100％，因此随着可控震源采集技术和配套装备的不断发展与提升，可控震源技术被国内外各大油气公司所采用，并将成为“两宽一高”地震采集的主要激发震源。

受可控震源采集设备特征和复杂地表结构的影响，可控震源采集技术在提高野外施工效率的同时，给室内数据处理带来了巨大的挑战，尤其原始资料中的近道区会大范围存在“黑三角”噪音，该噪音具有能量强、影响面积大、频带分布宽、形态复杂多变的特征，影响范围随传播时间渐增，严重降低了资料信噪比及深层弱信号的成像效果，目前“黑三角”噪音压制已经成为沙漠区域可控震源资料处理的难点之一，因此为了有效识别并压制噪音，尽最大可能的保护有效信号并提高资料信噪比，中石化地球物理公司开展了针对“黑三角”噪音压制的方法研究。

针对沙漠地区可控震源资料的强能量噪音，国内外学者们提出了多种噪音压制方法。Yilmaz等采用基于低频率的高通滤波方法，Karsli等分别采用维纳滤波器和F-K滤波技术进行噪音压制，但滤波方法主要是利用噪音与反射波的单一特征差异，在时间域进行全局化处理，对强能量、宽频带“黑三角”噪音适应性差，并且在去噪的同时会损失较多的有效信号；Deighan等利用小波变换的时频分析特性对低频域做滤波处理来压制噪音，夏洪瑞等提出了一种小波时空阈值去噪方法，刘喜恒等提出了混合域中值滤波及振幅加权均质滤波方法，均取得了一定的效果，但这些技术方法较单一，不可避免地产生一些人为的假象或消除不干净或损失有效波的现象。

发明内容