准噶尔盆地腹部侏罗系煤层发育，地震反射能量强，连续性好，是良好的波阻抗界面。地震波传播至侏罗系时会在侏罗系煤层内部及上覆地层产生多次反射波，类型复杂，给多次反射波压制处理带来困难，进而影响了侏罗系煤层下方二叠系、三叠系和石炭系的成像效果，降低了地震资料的可靠性。

目前，工业生产中多次波压制方法主要有两大类：①滤波法：利用多次波与一次波之间的可分离性，如周期性、时差（速度）、频率等，通过选择合理的参数，在变换域消除多次波，主要包括预测反褶积、拉东变换、聚束滤波等；②波动理论预测减去法：通过模拟实际波场或反演地震数据来预测多次波，再从原始地震数据中减去多次波，主要有波场外推法、反馈环法或散射级数法^[1-4]。

本文从准噶尔盆地腹部多次波的形成机理入手进行分析研究，根据多次波特征对其进行识别，并采用拉东变换和聚束滤波对多次波进行压制，采用量化指标参数评价多次波的压制效果，指导多次波压制方法的选择。

1 多次波发育机理

本文采用理论模型正演分析准噶尔盆地腹部多次波的发育机理进行分析^[5-7]。

根据准噶尔盆地腹部二维测线解释成果构建简化的实际地质模型（图 1），该地质模型在侏罗系强层下方设置了两个有效反射层位，近似按照三叠系某层界面和石炭系顶界面的波阻抗参数进行波动方程正演模拟。

由于多套波阻抗界面的存在，多次反射波和转换波及其衍生的波组类型、数量非常多，而且遍布整个侏罗系下伏地层。当多次反射波和转换波的能量强于有效波能量时，势必会影响有效反射波的成像效果。

针对正演结果分析多次波在速度谱上的特征（图 2），将速度谱上主要类型的多次波分为两类：①由纵波产生的层间多次波；②转换波发生多次反射产生的多次波，该类型多次波在速度谱上表现为低速特征，规律性递增。从速度谱上可以看出，侏罗系下方存在层间多次波，该组多次波是由纵波在3组煤层之间震荡产生，在速度谱上，该波组叠加速度要大于侏罗系叠加速度，对侏罗系下方有效层位的速度分析影响较大。石炭系内幕反射能量弱，层间多次波能量要强于弱有效反射，速度谱上弱反射无法成像，对速度分析影响大；经过一次波速度动校正后，层间多次波存在剩余时差，但在叠加剖面上这些多次波仍然可以成像。

2 实际资料多次波的识别

多次波的识别是叠前多次波处理压制中的基础工作，只有有效地识别多次波，才能有针对性地选择合适的多次波压制方法。本文针对准噶尔盆地实际资料，从以下3个方面进行多次波的识别^[8-10]。

2.1 多次波类型和产生层位

分析方法：运用强反射层的叠加速度获得不同的叠加剖面或速度扫描。

实际资料分析：利用准噶尔盆地腹部侏罗系不同强煤层叠加速度分别进行动校叠加（图 3、图 4）。二者速度相差约150m/s，但叠加剖面上多次波成像特征差异大，反映了不同类型的多次波。从图 3叠加剖面和动校后叠加道集可以看出，反射波在侏罗系煤层之间震荡产生的层间多次波能量强，对其下方地层成像影响较大。在侏罗系煤层上方仍存在较强的白垩系强层，这导致多次波类型更加复杂，在实际资料中难以进行准确的机理分析。

2.2 多次波的纵、横向变化特征

分析方法：选取不同偏移距范围的道集，然后采用一次波叠加速度进行叠加，获得不同叠加剖面。

实际资料分析：针对准噶尔盆地腹部地震采集资料进行限偏移距叠加（图 5），近偏移距（0~2000m）叠加，多次波发育，随着偏移距的增加，多次波能量减弱。因此，准噶尔盆地腹部近偏移距多次波压制是资料处理的关键之一。

2.3 多次波可分离性分析

分析方法：运用叠加速度谱分析、频谱分析和自相关分析。

实际资料分析：针对准噶尔盆地腹部多次波进行频谱、周期性和可分离性分析（图 6），为多次波处理压制方法的选择提供指导。通过速度谱和动校后的CMP道集可以看出，多次波发育，并且能量较强，对准噶尔盆地腹部二叠系、三叠系以及石炭系的成像有较大影响。针对实际资料进行自相关分析，可以看出，实际资料中多次波的周期性并不明显，只有零偏移距多次波才有严格意义上的周期。因此，准噶尔盆地腹部多次波无法选择预测反褶积方法利用多次波的周期性进行处理压制。动校后的CMP道集上，多次波表现为动校不足，存在多次波剩余时差，因此，准噶尔盆地腹部多次波可以选择拉东变换和聚束滤波（可分离性）进行处理压制。

3 多次波的压制效果量化评价

陆上地震勘探中，由于工区地表环境（如河流、湖泊、山谷等），地表障碍物（道路、桥梁等）以及禁采区的影响，炮点和检波点的布设常常是不规则的。应用波动理论的预测减去方法时，野外观测系统的不规则会导致多次波预测算子错误，严重影响多次波的压制效果^[11]。因此，陆上多次波的压制通常采用基于地震波运动学的滤波方法，最常用的是拉东变换和聚束滤波方法^[12-17]。

本文采用GeoEast处理系统^[18-19]相应多次波压制模块（聚束滤波、高精度拉东变换），对准噶尔盆地腹部某二维测线资料进行多次波压制，其叠加剖面如图 7所示。从叠加剖面成像效果（图 7）看，聚束滤波方法压制多次波后叠加剖面成像效果要优于高精度拉东变换压制多次波后叠加剖面成像效果。高精度拉东变换方法对有效反射信息损伤程度要大于聚束滤波方法（图 7红色方框内），不符合处理要求。

本文对上述多次波压制效果进行量化评价，量化指标参数包括：①多次波叠加能量衰减值，用于说明多次波衰减程度；②一次波叠加能量衰减值，用于说明一次波损伤程度；③多次波与一次波叠加能量衰减比值，用于说明多次波压制与一次波损失之间可容忍程度^[20]。图 8显示了不同量化指标参数评价多次波压制效果。

通过图 8分析可知，高精度拉东变换虽然可以衰减较多的多次波叠加能量，但有效反射叠加能量也衰减严重。由图 8c可以看出，多次波与一次波叠加能量衰减比值最大的为聚束滤波方法，这表明聚束滤波方法损失的优选信息要比高精度拉东变换方法小，这与叠加剖面成像评价多次波压制效果结论一致，反映了该量化评价方法的可行性。因此，多次波压制效果的量化评价需综合以上3种参数进行分析，单一的参数不能很好地评价多次波的压制效果。

4 结论与认识

通过理论模型正演分析多次波的发育机理，以及对实际资料多次波的识别和压制，获得以下几点认识：

(1）理论模型正演分析表明，多次波的叠加速度与其传播路径有关，其能量主要集中在近偏移距；新增加反射层，受上覆反射界面影响，加剧了其产生多次波的复杂程度。

(2）准噶尔盆地腹部沙漠区最主要的多次波影响来自与侏罗系强层相关的层间多次波，其主要表现为：能量强，且分布范围覆盖侏罗系下伏所有地层，对深层有效反射速度模式的认识和成像造成影响。

(3）多次波的压制效果量化评价需考虑目的层有效信息的能量衰减，结合目的层成像效果综合评价，可以利用量化参数指导多次波处理压制方法的参数调试，在最大程度压制多次波的同时尽可能地保留有效信息。