[發明專利]一種自適應消除地震勘探工業交流電干擾的方法

有效

• 申請號: 200910081441.8
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101852865A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 高少武;馬玉寧
• 申請（專利權）人: 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉天語

技術領域

本發明涉及油田的勘探、開發、開采技術，具體是為反映地層層位、油藏描述提供高分辨率的地震圖形，特別適用于野外地震數據采集測線上空有高壓輸電線通過時的自適應識別和消除地震勘探工業交流電干擾的方法。

背景技術

地震勘探的過程，就是在地面上的一系列點上，利用人工激發地震波，地震波向地下傳播，當遇到波阻抗(地震波在地層介質中向地下傳播的速度與介質密度的乘積)界面(即上下地層波阻抗不相等面)時，在波阻抗界面上地震波產生反射現象，地震波傳播方向發生改變，地震波開始向上傳播，在地面上的一系列接收位置上安置著接收器，接收向上傳播的地震波數據，完成野外勘探。在野外地震數據采集過程中，如果在地面接收器附近存在高壓輸電線或周期性震動(如發電機等)，這樣在地面接收器接收到的地震數據中就會存在很強的工業交流電干擾，其頻率在整個接收長度上是固定不變的，它與地下地震地質條件無關，與激發的地震信號無關，與地表地震地質條件無關。因此在地震勘探和地震數據處理中，這種波被看作為干擾，必須加以剔除。

在地震數據野外采集過程中，如果地震測線從高壓輸電線下面或者旁邊通過，由于高壓輸電線的電流會產生很強的電磁場，這個電磁場也會引起地震檢波器周期性振蕩，在地震數據記錄中記下這個周期性振蕩，即工業交流電干擾。工業交流電干擾是地震數據中的干擾，它的存在，污染了地震反射信號，有時甚至完全掩蓋了地震反射信號。野外采集時，地震觀測系統已經經過認真仔細的設計，不可隨意改動。這樣在高壓輸電線通過的地區進行地震勘探時，工業交流電干擾是不可避免的，并且野外采集過程中是無法克服的，只有在室內地震數據處理過程中，作為干擾加以消除。因此在地震數據處理中作為一種干擾，工業交流電干擾必須加以消除。在地震記錄中存在工業交流電干擾時，常規的壓制方法是在頻率域內進行壓制。頻率域處理雖然簡單、方便，但是存在以下問題，在淺層，當有效波與干擾的能量水平非常接近，或者有效波能量比干擾的能量強，則干擾不易識別；如果有效波的能量比干擾的能量弱，此時干擾容易識別。在深層，干擾易識別。同時頻率域處理對于干擾僅僅在振幅上進行壓制處理，壓制量不易掌握，壓制不足會在記錄上存在殘余的工業交流電干擾，而壓制過量會傷害有效信號。頻率域壓制還往往損害該頻率附近有效波頻率成分；為了減少對有效信號頻率的損害，就要選取很窄的壓制頻帶，這樣對應的時間域算子很長，會產生嚴重的邊界效應。同時由于工業交流電干擾的頻率受到周波不穩的影響，往往不是純粹的50hz，同時還受到計算時窗選取的影響，使得快速傅里葉變換存在一些難以克服的問題。這些問題都使得在頻率域內有效地壓制工業交流電干擾難以實現。

采用時間域單頻干擾波壓制方法(《石油地球物理勘探》，高少武，2001)中公開了在時間域消除地震數據中的工業交流電干擾方法。該方法將工業交流電干擾表示為振幅、頻率和時延的余弦函數。可以有效地消除地震記錄上的工業交流電干擾。但由于工業交流電干擾的頻率和時延兩個參數都采用掃描的方法求取，因此運算的速度比較緩慢，特別當數據量很大時非常費時。

發明內容

本發明目的在于提供一種運算速度快、不損害有效波效、提高頻率分量的信噪比果的自適應識別和消除地震勘探工業交流電干擾的方法。

本發明采用如下技術方案，包括以下步驟：

1)用通常的地震震源激發和采集地震數據并做預處理；

步驟1)所述的預處理是指對地震數據置標簽、定義觀測系統。

2)確定工業交流電干擾的初始頻率；

步驟2)所述的確定工業交流電干擾的初始頻率是指根據地震數據中原始波形數據x_i和它的振幅譜，由原始波形數據的震蕩周期和它的振幅譜的最大位置所對應的頻率，確定原始數據中工業交流電干擾的初始頻率f₀。

3)計算工業交流電干擾余弦函數和正弦函數的振幅A和B，其計算公式為：