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多次波是地震反射波记录上一种常见的现象,是地震勘探资料处理中经常遇到的问题。如果不能有效地压制多次波,它们可能会被错误解释为一次反射,或者与一次反射相互干涉。它的存在使分辨率降低,并干扰人们对有效波的识别。许多处理算法都是基于地震记录中只含一次反射的基本假设,因此,需要对地震记录中的多次波进行有效压制。海上地震勘探资料处理的主要任务之一就是消除记录数据中的多次波。
随着计算机能能力的发展,海上大面积三维的叠前反演工作日益常规化,但是困扰反演专家的是:如何保证输入道集振幅真实可靠,没有多次波的干扰。因此压制多次波,尤其是能够保真的压制多次波一直是地球物理学界追求的目标。据统计,每年SEG发表的文章中:70%是关于成像方法,20%是关于多次波压制方法。
目前,多次波压制方法主要有三大类:褶积类、数学变换类和波动方程类。褶积类不适于长周期多次波、数学变换类使用最为普遍,包括FK变换、Radon变换、τ-p变换、K-L变换等,这些方法在常规生产中发挥了巨大的作用,但也有它的局限性,例如在波场变换、波场分离、波场重建过程中必然会带来保真度的问题。波动方程类压制多次波算法是目前国内外研发的重点,从依赖地质模型的到自适应的算法,在消除特定界面产生的多次波具有优势,但还不足以解决所有多次波问题。
高保真多次波剔除法继承了李庆忠先生的剔除拟合P波方法中识别多次波的思路,发展了一次波振幅保护功能、多次波加速衰减技术及随机噪声压制技术。具有保真度高、速度快、使用简便的特点,能够高效输出压制多次波后的保真道集。该方法已在海上资料处理中广泛应用。
李庆忠先生的剔除拟合P波方法,能够得到比叠加更能保持振幅特征的P波剖面,曾经被广泛应用来替代多次叠加。使用中发现其方法中鉴别噪声的思路更适用于海上资料识别多次波。本方法继承了他的思想并加以改造和发展,使之可以输出高度保真的剔出的多次波的道集。它是利用AVO原理,同一反射层的反射信号振幅具有规律性,而多次波或噪声的传播路径与一次反射不同,振幅差异也较大,因此可以利用振幅差异识别多次波和噪声。一次波的振幅Shuey用抛物线二次曲线描述为:A=P+QX2
式中:A轴表示振幅;P为正入射纵波的振幅;X为炮检距;Q可称为抛物线曲率。多次波由于传播路径的差异,其能量不满足AVO规律,表现为偏离拟合抛物线较远的波形。本文把每个点偏离拟合抛物线的差称为偏离误差,简称“离差”。这些多余波形的离差通常大于一次波的离差,因此,只要把这些离差大的点剔除,就能得到几乎不受多次波影响的道集。
本方法的创新点是把衰减多次波与振幅保真结合起来一同研究,使他满足常规处理中多次波压制的同时,也适用于AVO处理及其他叠前反演处理。多次波剔除法(delerr)的计算过程中没有使用数学变换,因此不会引入噪声;剔除多次波的也是一种减去算法,可以保证一次波振幅特征不变;由于算法上使用的近道多次波优先识别、优先压制技术,使得该软件对道集近道多次波的压制能力强于常规多次波压制软件,甚至应用该软件后,已经不需要再做近道切除。它也具备随机噪声压制能力,从实际应用来看,delerr压制多次波的同时,剖面信噪比都会有一定的提高。但它又不象去噪软件会模糊断点,相反常规叠加不清楚的小断层,delerr会使它更清晰。
高保真多次波剔除法思路独特,目前所有的商业软件都没有类似做法,国外杂志中也没有检索到此类文章。