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物探与化探  2023, Vol. 47 Issue (1): 208-216    DOI: 10.11720/wtyht.2023.2639
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基于地震信号相似性的S变换域多次波压制技术
张宏智1(), 王大龙1, 张春牛1, 韩健1, 黄德智2, 杨飞龙3
1.庆阳新庄煤业有限公司 新庄煤矿,甘肃 庆阳 745000
2.黑龙江科技大学 矿业工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
3.西安石油大学 地球科学与工程学院,陕西 西安 710065
Multiple suppression in the S-transform domain based on the similarity of seismic signals
ZHANG Hong-Zhi1(), WANG Da-Long1, ZHANG Chun-Niu1, HAN Jian1, HUANG De-Zhi2, YANG Fei-Long3
1. Xinzhuang Coal Mine of Qingyang Xinzhuang Coal Industry Co.,Ltd.,Qingyang 745000,China
2. College of Mineral Engineering,Heilongjiang University of Science and Technology,Haerbin 150022,China
3. School of Earth Science and Engineering,Xi'an Shiyou University,Xi'an 710065,China
全文: PDF(9800 KB)   HTML
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摘要 

多次波压制是海洋地震数据处理的关键,如何保护一次反射波的同时高效准确地识别并压制多次波是地震资料处理的重点。笔者在共中心点(CMP)叠加压制多次波方法的基础上,基于CMP道集地震信号与叠加道地震信号的相似性特征在S变换域进行多次波压制。首先,利用多次波速度动校正并对CMP道集数据减去叠加道数据完成第一次多次波减除,此时,波场中残余的多次波以随机噪声的形式存在;然后,对减除多次波的地震波场应用一次波速度动校正,并以一次波速度叠加道为初始模型对CMP道集S变换谱进行相似性滤波完成第二次残余多次波去除。针对理论数据和实际数据进行了有效性测试,结果表明本文所提方法能够较好地压制多次波,提高反射波的成像精度。

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张宏智
王大龙
张春牛
韩健
黄德智
杨飞龙
关键词 多次波压制地震信号相似性叠加道S变换滤波    
Abstract

Multiple suppression is the key to marine seismic data processing.Efficient and accurate identification and suppression of multiples while protecting primary reflected waves is the focus of seismic data processing.This study carried out the multiple suppression in the S-transform domain using the CMP stacking based on the similarity of seismic signals between the common midpoint (CMP) gather and the stack trace.First,the initial multiple subtraction was completed through the normal moveout (NMO) correction of multiple velocity and subtracting the stack trace data from the CMP gather data.As a result,the residual multiples in the wave field exist in the form of random noise.Then,the NMO correction was conducted for the velocity of primary reflected waves of the seismic wave field, for which multiples were subtracted.Afterward,the similarity filtering was conducted for the S-transform spectra of the CMP gather,with the stack trace of the primary reflected wave velocity as the initial model.In this way,the residual multiples were eliminated.The validity tests based on both the theoretical data and the actual data show that the method proposed in this study can efficiently suppress multiples and improve the imaging precision of reflected waves.

Key wordsmultiple suppression    similarity of seismic signals    stack trace    S-transform    filtering
收稿日期: 2021-12-06      修回日期: 2022-09-27      出版日期: 2023-02-20
ZTFLH:  P631.4  
基金资助:华能煤业有限公司科技项目“地震多属性融合技术对宁正矿区煤系盖层水灾害的预测应用研究”(HNMYKJ20-14);陕西省自然科学基金项目“基于自适应反射点加密的三维井间地震逆高斯束叠加成像”(2021JQ-588)
作者简介: 张宏智(1972-),主要从事煤田地球物理勘探及安全生产方面的技术和科研工作。Email:1444988013@qq.com
引用本文:   
张宏智, 王大龙, 张春牛, 韩健, 黄德智, 杨飞龙. 基于地震信号相似性的S变换域多次波压制技术[J]. 物探与化探, 2023, 47(1): 208-216.
ZHANG Hong-Zhi, WANG Da-Long, ZHANG Chun-Niu, HAN Jian, HUANG De-Zhi, YANG Fei-Long. Multiple suppression in the S-transform domain based on the similarity of seismic signals. Geophysical and Geochemical Exploration, 2023, 47(1): 208-216.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2023.2639      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2023/V47/I1/208
Fig.1  水平地层CMP道集反射波场示意
a—地震反射波射线路径;b—CMP道集反射波时空分布;c—动校正后的CMP道集反射波时空分布
Fig.2  倾斜地层CMP道集反射波场示意
a—地震反射波射线路径;b—CMP道集反射波时空分布;c—动校正后的CMP道集反射波时空分布
Fig.3  CMP道集各地震道与叠加道波场特征及S变换谱
a—动校正后的CMP道集;b—叠加道;c—叠加道S变换谱;d—a图第34道S变换谱
Fig.4  算法流程
Fig.5  地质模型
层位 纵波速度/(m·s-1) 地层厚度/m
1 1600 400
2 2000 400
3 2300 400
4 2700 400
5 3100 400
6 4000 1000
Table 1  地质模型参数
炮点参数 检波点参数
总炮数 240 每炮道数 280
炮间距/m 20 道间距/m 10
最小偏移距/m 0 最大偏移距/m 1400
首炮坐标 x/m z/m 首道坐标 x/m z/m
1400 0 0 0
Table 2  观测系统参数
Fig.6  多次波压制过程
a—一次波速度NMO的CMP道集;b—多次波速度NMO的CMP道集;c—多次波速度NMO减去叠加道的CMP道集;d—叠加道;e—多次波压制后经一次波速度NMO的CMP道集
Fig.7  S变换谱
a—多次波速度NMO减去叠加道后CMP=500的第140道S谱;b—叠加道S谱
Fig.8  去除多次波前(a)后(b)叠加成像结果
Fig.9  含多次波的速度谱
a—速度谱;b—超道集
Fig.10  多次波压制过程
a—一次波速度NMO的CMP道集;b—多次波速度NMO的CMP道集;c—多次波速度NMO减去叠加道的CMP道集;d—叠加道;e—压制后多次波的CMP道集
Fig.11  S变换谱
a—多次波速度NMO减去叠加道后CMP=5 240的第35道S谱;b—叠加道S谱
Fig.12  去除多次波前(a)后(b)叠加成像结果
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