工作流程：信號分析—疊加成像—偏移歸位

(資料圖片僅供參考)

信號分析：進行噪聲壓制、能量恢復補償。

疊加成像：將離散的單炮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)的剖面圖像。

偏移歸位：把信號歸位到真實位置和形態(tài)。

地震處理就如同洗照片，把地震采集到的零散信號，轉(zhuǎn)變成連續(xù)可視化的圖像，把一塊塊分散的磚，砌成一道道整齊的墻，再建成一棟棟立體的房。在深部地震信號處理過程中，面臨著遠超常規(guī)淺中層處理的難題。由于在地震波從地表向地下傳播再反射回地表接收器的過程中，深度越大，傳播空間就越大，幾何能量擴散越厲害，地層吸收掉的能量也越多，接收到的反射信號就越弱，甚至不足激發(fā)時的5%，就像聲音在空氣中傳播，同樣聲貝的發(fā)聲，距離越遠，能聽到的音量越弱。為了恢復深部弱信號并將之準確成像，超深物探信號處理的計算流程超過40個步驟，關(guān)鍵步驟包括噪聲壓制、能量補償、速度拾取、偏移歸位等。

在集團公司重點工程中秋西三維地震處理過程中，由于地表山體林立，高差超過1500米，地下錯綜復雜，塑性鹽層揉皺分布，雖然項目組采用炸藥、可靠震源、氣槍三種激發(fā)，水陸兩種檢波器接收，但因城市工業(yè)、鐵路高速路網(wǎng)震動干擾嚴重，地震處理仍面臨世界級難題。

在地震資料處理過程中需要去偽存真提純，首先要解決噪聲壓制難題。就像一袋米中混雜了不同顆粒的砂子和不同類型的雜質(zhì)，將之篩除干凈的過程，就是噪聲壓制的過程。在地震傳播過程中，地滾波、地面工業(yè)交通震動干擾、風吹草動的隨機干擾、高壓線50赫茲干擾等，都會伴隨著反射信號一起被接收。在去噪的過程中，一方面要把干擾波去除干凈，同時要保證不傷害到有效反射波。就像做手術(shù)一樣，既要切除病變灶體，又要保護健康組織。比手術(shù)更難的是，噪聲和有效信號不是分區(qū)存在，而是一體混疊，去噪就成了雙刃劍，需要精準操刀。

在操作過程中，處理項目組創(chuàng)新了“六分法”去噪技術(shù)，按照分類、分時、分頻、分域、分步、分區(qū)壓制干擾，整體上按照“先規(guī)律后隨機，先低頻后高頻”的原則，規(guī)則噪聲和低頻噪聲能量強、占比重，先壓制，隨機噪聲和高頻噪聲干擾后壓制，通過多域組合、多次迭代、循序漸進、逐步壓制，將有效信號從魚目混珠的干擾中提取出來。

其次是精微能量分析，精確恢復信號原貌。地震信號在長途奔波中，一方面能量擴散，另一方面地層吸收，能量逐漸變?nèi)跚也痪鶆颉Ｍ瑯邮钦ㄋ幖ぐl(fā)，疏松黃土比致密巖石激發(fā)的能量傳播能力弱，就像敲擊海綿和石塊，兩者受力程度不一樣；同樣是沙漠地表接收，更疏松的背風面比迎風面接收能力弱，就像黑布和白布吸光能力不一致；同樣的深層傳播，傾斜地層、斷裂破碎帶比平整地層反射能力弱，就像同樣是凸透鏡，布滿裂紋凹槽的鏡面比光滑鏡面的聚焦能力弱。在這樣的傳播信號處理中，需要把不同的激發(fā)、傳播、接收能量恢復到同一水準。

對此，處理項目組發(fā)展完善了幾何擴散補償、地表一致性能量均衡和反Q濾波等技術(shù)，將嚴重衰減且空間不一致的信號恢復原貌。

再次是精細速度追蹤，精準同相疊加。地震傳播的核心在速度。當我們判別西瓜的生熟程度時，通常用手敲擊表面，通過聲音判斷內(nèi)部情況。當瓜不成熟時，內(nèi)部密實、聲音清脆；瓜成熟時，內(nèi)部疏松、聲音沉悶，這種現(xiàn)象是疏松介質(zhì)對波吸收得更多，同時波傳播速度較慢。地震波在不同巖石中傳播的速度不同，當?shù)叵聨r層孔隙度較高時，與同類性質(zhì)巖石相比，地震傳播速度較低，尤其是含油氣時，速度變化明顯。信號從不同方向傳導到同一位置的用時不同，要準確捕捉速度變化，就需要將所有反射信號傳導至同一反射位置的用時進行零偏移距校正，即把所有信號傳輸用時都校正成檢波器與激發(fā)點在同一垂向位置時信號傳輸所需的用時，此時同步疊合保證能量值最強。如同多個手電筒照出去，要讓正前方最亮，就要將光束聚焦，出發(fā)點都聚到正中心的手電筒這個點上。校正后形成的地震疊加剖面基本可以反映地下結(jié)構(gòu)。

最后是深度偏移成像，信號歸位歸真。當?shù)貙佣际撬浇Y(jié)構(gòu)且橫向速度一致時，疊加成像是水平的，但地層有起伏、斷點或速度橫向變化時，疊加成像就與實際產(chǎn)狀（即地層的傾角、傾向和走向）不一致，成像產(chǎn)生哈哈鏡效應(yīng)，就像從一定角度看水中的魚，看到的位置并不是魚的真實位置，要捕到魚，就要偏移歸位。地震信號未做偏移歸位時，剖面上看到的位置和形態(tài)，并不是完全真實的。地震偏移歸位經(jīng)歷疊后時間偏移、疊后深度偏移、疊前時間偏移和疊前深度偏移四個階段。

為了使深層地震反射準確歸位，東方物探公司成像團隊研發(fā)了井控約束各項異性疊前深度偏移技術(shù)，比傳統(tǒng)的技術(shù)歸位精度大幅提高。在庫車山地，傳統(tǒng)方法深度誤差可達10%以上，橫向誤差最大達到1000多米，而新方法將深度誤差降低到1%，橫向位置誤差降低到50米以內(nèi)。

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