塔里木盆地西南坳陷位于盆地西南部，面积约12×10⁴ km².西南坳陷是塔里木盆地油气前景较好的地区之一，具有广阔的勘探领域.其中，西南坳陷山前带由于受山前逆冲断裂推覆影响，构造变形强烈，断裂构造非常复杂；同时山前地震测网较稀，地震资料品质差，信噪比较低(刘依谋等，2009)，难以用常规的方法进行处理解释，勘探也屡屡跌入“速度陷阱”，从而影响了圈闭的落实程度，极大的制约了前陆区的勘探进程.

为揭示西南坳陷“盆山”接触关系、查明下古生界隆坳格局，中国地质调查局油气资源调查中心于2014年在塔西南山前带部署采集了两条记录长度为12 s的深反射地震剖面(图 1).由于测线穿越了多个构造单元，且地表情况复杂，因此各种干扰波十分发育.另外，由于研究区目的层埋藏较深，岩性变化大，深层反射能量弱，原始资料上有效信号多淹没在散射、面波、折射等干扰中，导致地震记录信噪比较低.因此，采用针对性的去噪技术提高资料信噪比是处理中的关键环节(熊翥，2008；万欣等，2012).

图 1

Fig. 1

图 1 工区测线位置图 Fig. 1 Location of the survey line in the work area

不同地区地震资料中的应用，逐渐形成了适用于塔里木盆地复杂地区的多方法联合去噪技术，并在实际应用中获得了较好效果(胡鹏飞等，2003；张军华等，2006；汪功怀等，2011).其中，多域串联方法针对沙漠区的散射干扰(贾丽华等，2002；孔剑冰等，2005)和山地区的强能量侧面干扰(戴海涛，2010)均取得了较好的效果，线性干扰自动识别与消除技术针对规则强线性干扰波取得了较好的应用效果，显著提高了深层地震资料信噪比(于常青等，2011).“六分法”叠前去噪技术是一种综合去噪方法(屈绍忠和杨振邦，2013)，针对不同干扰波特点分步进行压制.本文将该方法应用于塔里木盆地西南坳陷山前带地震资料处理中，以检验其在复杂、深部区低信噪比地震资料中的应用效果.

研究区主要包括沙漠区、戈壁区和山地区三类地表类型，分析原始资料可知(图 2~图 4)，该区发育有各种干扰波，尤其是面波和强线性干扰，资料信噪比较低.由于地质和表层原因造成不同类型地区地震记录特点各不相同，记录中的规则噪声及随机噪声分布规律也各不相同.

图 2

Fig. 2

图 2 沙漠区单炮分频记录 Fig. 2 Frequency dividing shot record of desert area

图 3

Fig. 3

图 3 戈壁区单炮分频记录 Fig. 3 Frequency dividing shot record of gobi desert area

图 4

Fig. 4

图 4 山地区单炮分频记录 Fig. 4 Frequency dividing shot record of mountain area

沙漠区地震记录信噪比较低，面波不发育，但记录中存在较强的线性噪声.从分频记录上看(图 2)，10 Hz以下资料中线性干扰能量较强，但存在有明显低频有效信号；10~20 Hz频带资料中线性干扰能量明显减弱，但仍存在有较强能量，同时有效反射信号明显增强；20~40 Hz频带资料中线性干扰基本消失；40~80 Hz频带资料中浅层可见有效反射信息.通过频谱分析对比，有效频宽在8~60 Hz.

戈壁区井炮记录线性干扰比较严重，主要目的层反射明显(图 3).记录滤波分析显示，10 Hz以下资料面波能量较强，但存在有低频有效反射信号；10~20 Hz频带资料中面波只有少量残余，各反射层反射波能量较强；对于20~40 Hz及40~80 Hz频带资料，各反射层反射波能量较强.通过频谱分析对比，有效频宽在8~50 Hz.

山地区资料单炮信噪比较低、无明显反射(图 4)，面波、线性干扰严重.记录滤波分析显示，10 Hz以下资料中面波能量较强，但存在有低频有效反射信号；10~20 Hz频带资料中面波与线性干扰能量仍较强，有效反射能量较弱；而对于20~40 Hz及40~80 Hz频带资料，可见有效反射信息.通过频谱分析对比，有效频宽在8~45 Hz.

通过分析原始单炮记录，山地区和戈壁区资料主要发育线性干扰、面波及随机干扰，沙漠区资料主要发育面波、浅层折射及线性干扰(图 5).面波的速度一般在600~900 m/s，线性干扰速度一般在1500~2500 m/s，浅层折射速度在2200~3500 m/s.另外，由于研究区内存在有高压输电线路，部分测线与高压输电线路平行或相交，因此部分采集资料收高压输电线路影响，原始资料存在明显的50 Hz工业电干扰.

图 5

Fig. 5

图 5 主要干扰波类型分析 Fig. 5 Analysis of main interference waves

在叠前去噪时如何保护有效信号，尤其是低信噪比地区资料的弱信号保护，是叠前去噪成功的关键.通过原始资料分析可知，地震记录中存在多种噪声组合，使用单一的去噪方法无法达到预期的效果.“六分法”叠前去噪方法是根据不同类型地区地震数据记录特点和噪声分布规律，采用分类、分时、分频、分域、分步、分区的方法进行噪声压制，从而提高资料的信噪比.

“分类去噪”是对面波、浅层折射、线性噪声、随机噪声、工业电等干扰波进行分类识别，然后采用不同手段压制；“分时去噪”针对浅、中、深层采用不同的去噪参数分目标压制噪声；“分频去噪”即分别在不同频率段压制不同噪声；“分域去噪”通过分析资料在共炮点、共检波点、共偏移距、共中心点等不同域内噪声分布特征，然后在各个域内进行噪声压制；“分步去噪”是指在叠前去噪阶段，根据不同类型噪声信号特征不同，按照先低频后高频、先规则后非规则、先普遍后特殊的原则进行噪声压制；“分区去噪”即针对不同地区的噪声特点优选各自合适的去噪方法，按噪声强度及分布划分区段进行噪声压制.

50 Hz工业电干扰在时间域表现出很强的震荡，在频率域表现出异常振幅.在时间域地震资料中，深层时间段有效波的能量比浅层有效波的能量弱.首先利用深层时间段估算单频干扰的频率、振幅和时延，将其作为整道地震记录上的单频干扰，然后从原始地震道中减去估算的单频干扰，得到去除单频干扰的地震记录.在50 Hz单频波压制基础上进一步采用高频自适应衰减方法压制高频干扰后，工业电干扰得到较好压制(图 6).

图 6

Fig. 6

图 6 50 Hz工业电干扰压制前后单炮及其频谱对比 (a)去噪前；(b)去噪后. Fig. 6 Comparisn of gather and its spectrum before and after 50 Hz industrial electricity attenuation (a)Before denoising;(B)After denoising.

面波的能量强、频率低、视速度低、空间分布广，对资料处理效果的影响较大.笔者采用自适应衰减方法，基于有效反射波和面波在能量、频率等方面的差异，通过时频分析确定面波在时空域的分布范围和能量的频率分布特征，并对应进行加权压制.通过对比分析，选定的面波视速度为800 m/s，视主频为8Hz，面波压制效果较明显(图 7).

图 7

Fig. 7

图 7 面波压制前后单炮对比 (a)去噪前;(b)去噪后;(c)面波噪声. Fig. 7 Comparisn of gather before and after surface wave suppression (a)Before denoising;(b)After denoising;(c)Surface wave noise.

线性干扰波的频率比面波高，和有效反射的频率差别不大，且其频率范围很宽.斜干扰的自动识别与压制技术是利用自动识别技术识别出线性干扰波的位置和视速度，利用线性预测方法预测出线性干扰波的变化规律来去除线性干扰波.笔者在处理中分频在炮域和检波域内进行串联去噪，首先在炮点域采用多倾角滤波方法对线性干扰进行压制，然后在检波域中对在炮域中特征不明显的线性噪声进行压制.从图 8中可以看出，线性干扰得到较明显的压制.

图 8

Fig. 8

图 8 线性干扰压制前后单炮对比 (a)去噪前;(b)去噪后. Fig. 8 Comparisn of gather before and after linear interference suppression (a)Before denoising;(b)After denoising.

对于随机干扰，采用强振幅干扰分频压制和高频噪声自适应衰减方法串联组合去噪加以压制(图 9、图 10).该方法通过分频处理，对不同频带地震信号中的强振幅噪声进行自动识别，进而采用合适的衰减系数逐道进行压制.

图 9

Fig. 9

图 9 强振幅随机干扰压制前后单炮对比 (a)去噪前;(b)去噪后;(c)强振幅随机噪声. Fig. 9 Comparisn of gather before and after high amplitude random noise suppression (a)Before denoising;(b)After denoising;(c)High amplitude random noise.

图 10

Fig. 10

图 10 高频随机干扰压制前后单炮对比 (a)去噪前;(b)去噪后. Fig. 10 Comparisn of gather before and after high frequency random noise suppression (a)Before denoising;(b)After denoising.

从单炮记录上看，采用“六分法”叠前去噪技术在很大程度上消除了各种干扰波，为了进一步对该方法进行评价，笔者将去噪前后的叠加剖面进行了对比(图 11).未做去噪处理的叠加剖面发育明显的面波、线性干扰及随机干扰，采用“六分法”去噪后可以看出，面波和线性干扰等噪声得到极大压制，被噪声所掩盖的弱反射信号得到明显改善，同相轴连续性变好.

图 11

Fig. 11

图 11 “六分法”去噪前后叠加剖面对比 (a)去噪前;(b)去噪后. Fig. 11 Comparisn of stack sections before and after six-division denoising method (a)Before denoising;(b)After denoising.

研究区地震资料干扰波十分发育，类型复杂，影响了振幅补偿、反褶积、速度分析和叠加成像等地震资料处理的各个环节.“六分法”叠前去噪技术根据不同类型干扰波的特征，分类、分时、分频、分域、分步、分区进行针对性的去噪，有效提高了地震资料的信噪比.实际处理过程中，笔者获得以下几个方面的认识：

(1) 每种去噪方法都有其优势和局限性，因此在实际应用中，要充分结合地震资料中的噪声特征分析，合理选择去噪方法，最大限度地压制噪声.

(2) 叠前去噪要保持适度的原则，应避免伤害到有效波，影响剖面固有的频率特征以及处理的保真度.

(3) “六分法”叠前去噪技术可以应用于塔里木盆地其他山前带低信噪比地震资料的处理，具有广阔的应用空间.

致 谢  感谢审稿专家提出的修改意见和编辑部的大力支持！