如何识别信号和噪声

如何识别信号和噪声
答:如今的地震勘探可以分为三个环节,即地震资料采集、地震资料处理、地震资料解释。这三个环节都是围绕着地震资料进行的,因此一手地震资料的好坏对于地震勘探起着举足轻重的作用。随着油气勘探的深入和技术的发展,对地震数据的要求也越来越高。具体可以归纳为高信噪比、高分辨率、高保真度和准确成像,即三高一准。地震勘探人员都希望地震数据只携带了有用的信息,这样便于资料的处理和解释。然而,现实往往受到多种因数的影响,比如仪器本身、地表条件、人为干扰等诸多因数的影响,我们采集到的地震数据夹杂了多种我们目前暂时不需要的信息,我们统称为噪声。目前,地震勘探工作者主要是利用纵波里的一次反射波进行油气勘探,因此,我们认为一次反射波为有效信号,其他为噪声(随着油气勘探技术的提高,以后部分噪声也可以被利用起来,成为有效信号)。如何识别有效信号和噪声,我们得首先了解信号和噪声的各自特点,才能够准确识别并进行压制。
根据噪声的类型、特点以及出现规律,我们将噪声分为规则噪声和无规则噪声两大类。
无规则噪声,也就是随机噪声,主要是指没有固定频率和固定传播方向的波,在地震数据中形成杂乱无章的背景。随机噪声的来源大致可以分为三类:第一类是地面微震,它主要由风
吹草动、海浪、水流、人畜、走动、机械开动等外因随机产生。第二类是仪器在接收时或者处理过程中产生的噪声。第三类激发所产生的不规则噪声,比如低频或者高频干扰,在沼泽、流沙、泥潭等松散介质中激发地震波时,这些介质的固有振动构成低频干扰背景(10-30Hz)。在坚硬岩石中激发时,波传到浅层不均匀体(如砾岩、多孔石灰岩等)上产生的散射构成高频干扰背景(80-200Hz)。低频和高频背景的特点是在整张记录上出现,而且显得杂乱无章。
规则噪声是指有一定主频和一定视速度的干扰波,例如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。下面主要介绍各种规则噪声的主要特点。
面波。地震勘探中遇到的面波的特点是频率低,一般为几Hz到30Hz;速度低,一般为100-1000m/s,以200-500m/s最为常见。面波的时距曲线是直线因此在小排列(100-150m)的波形记录上面波同向轴是直的。随着传播距离的增大面波振动延续时间也增长,形成扫帚状,即发生频散。面波能量的强弱于激发岩性、激发深度以及表面地震地质条件有关。这是因为在淤泥、厚黄土及沙漠地区,由于对地震波能量的强烈吸收,有效能量减弱,面波能量相对增强;在疏松的低速层中激发或所用量过大,造成激发频率降低,使面波
能量增强;爆炸井较深时面波减弱,井较浅时面波增强。合理地选择激发条件和组合参数是克服面波干扰的有效办法。
针织牛仔布
声波。在坑中、浅水池中或干井中爆炸会出现强烈的声波。声波是空气中传播的弹性波,速度为340m/s左右,比较稳定,频率较高,延续时间较短,呈窄带出现。为了避免声波干扰,应尽量不在坑中或浅井中放炮,而尽量采用井中爆炸,并用埋井的方法有效波的能量和防止声波干扰。在山区工作时,有时还会遇到多次声波干扰。
浅层折射波。当表层存在高速层时,或第四系下面的老地层埋藏浅时,可能观测到同相轴为直线的浅层折射波。
mmbbs侧面波。在地表条件比较复杂的地区进行地震勘探时,还会出现侧面波(一种来自射线平面以外的反射波)干扰。例如在黄土塬地区,由于水系切割,形成沟谷交错的复杂地形。黄土塬的侧面是沟。塬和沟的相对高差是几百米。塬和沟的交界为陡峭的黄土和空气的接触面,易形成一个较强的波阻抗分界面,因而地震波激发后,传到黄土边沿被反射回来,记录上可能揣想你来自不同方向的具有不同视速度的干扰波,即侧面波。
工业电干扰。当地震测线通过高压输电线路时,地震检波器电缆会感应频率为50Hz的电压,使整张记录或部分纪录道上出现50Hz的正弦干扰波。
新型增塑剂虚反射。指震源首先到达地面反射,然后向下传播,再从地下界面反射的波。
多次反射波。当地下存在强波阻抗界面时能够产生多次反射波。它的特点与正常反射波相似,但是时距曲线斜率较一次波大。
还有一类噪声与随机干扰波不同,与规则噪声相比又显得更加复杂,这就是次生的低速干扰和次生的高速干扰。这类干扰在频率域中与有效波是不可分离的,在视速度和和视波长域中次生高速干扰又和有效波重合,他们可以出现在地震记录的任意一个位置。他们是激发源附近各种地面障碍物以及近地表岩性不均匀造成的,是由反射波、面波和各种折射波所激发。因此叫做次生干扰。他们的形成原理初步分析是:反射波到达地面后,使地面产生振动,地面上任何不均匀性和地物障碍受激发而对地面做“敲击”动作,于是在近处就次生的直达波和面波,在远处产生次生的反射波。这些波种类繁多,个数太多又来自不同的方向,给地震记录造成了极大的复杂性。
羟基氧化钴
如果是在海上进行地震勘探,那么可能观测到一些特殊的干扰波,它们主要是重复冲击、交混回响或鸣震、侧面反射波、底波等等。
总的来说,噪声可以分为规则噪声和随机噪声两大类。规则噪声又可以分为:
1 沿着水平方向传播的,比如面波和车辆引起的干扰;沿垂直方向传播的,如多次波。
2 具有重复性的,如面波;不具有重复性的,比如一些人为因素产生的干扰。
随机噪声也可以分为:重复出现的,比如地表不均匀引起的散射;不重复出现的,比如风吹草动等自然因素引起的随机噪声。
爆破玻璃在地震勘探中,各种地震波的频谱特征如下图所示:
各种地震波的频谱特征
还需要指出,有些波在某种地震方法中被看成是噪声(如反射法中的浅层折射),而在另外一种地震方法中可能是有用信号。还有一些包含地下地质信息的波,在未被利用时只能看成是噪声,但将来随着方法技术的改进,它们可以被利用了,也可能转变为有效波。
对地震有效信号和噪声的特点有了以上的认识,我们才能很好的了解地震数据体,出哪些是有效信号哪些是噪声,并应用相应的方法对噪声进行压制,提高地震资料的质量。目前噪声压制的方法大致可以分为以下几大类:第一,采集和处理相结合压制干扰,比如采集上利用炮点和接收点组合的方法;第二,利用有效波的频率域特性压制干扰,比如通过滤波去噪的方法;第三,利用视速度的差异压制干扰,如折射波的面波压制;第四,利用有效波的传播规律压制干扰,比如压制多次波和切除直达波;第五,利用信号与噪声波形差异压制干扰。

本文发布于:2024-09-20 14:25:09,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/103665.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:地震   干扰   噪声   面波   反射   激发   压制   勘探
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议