滑动扫描可控震源地震数据谐波干扰的消除方法

滑动扫描技术由于缩短了相邻两炮的滑动时间,使得采集效率得到很大提高,同时也使得后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。对扫描信号进行时频分析,利用基波及谐波相关后的特征,设计出提取谐波的算子。将该算子作用于相关前原始地震记录,可以提取记录中的高阶谐波。实际资料处理前、后的时频分析验证了该方法的效果。

第 5 O卷第 6期21 0 1年 1月 1

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文章编号：0 0 4 1 2 1 )6 5 5 0 10—1 4 ( 0 1 0—0 6—1

滑动扫描可控震源地震数据谐波干扰的消除方法田新琦周彤王志明周辉，,,(.国石油化工集团公司国际石油工程有限公司，京 10 2;.国石油大学 (京 )北京 1中北 0 00 2中北，12 4 ) 0 2 9,

摘要：动扫描技术由于缩短了相邻两炮的滑动时间，滑使得采集效率得到很大提高，同时也使得后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响，降低了地震资料的质量。对扫描信号进行时频分析，利用基波及谐波相关后的

特征，设计出提取谐波的算子。将该算子作用于相关前原始地震记录，以提取记录中的高阶谐波。实际资料可处理前、的时频分析验证了该方法的效果。后关键词：可控震源；滑动扫描；谐波畸变；波消除谐D I 1 . 9 9 j i n 1 0—4 1 2 1 . 6 0 5 O:0 3 6/ s . 0 0 1 4 . 0 1 0 . 0 . s

中图分类号：614 P 3 .

文献标识码： A

可控震源具有施工成本低、全环保、发信安激号人为可控等优点。因此，它被普遍应用于野外地震数据采集。与炸药震源相比，可控震源具有突出的优点，:产生地层不传播的震动频率，而节如不从约能量；不破坏岩石，在岩石破碎上消耗能量；不抗

可控震源信号和理论物理方法，可控震源与地面对耦合间的谐波畸变问题进行了较深入的探讨，为认采用平板加速度信息可以抑制畸变的产生，高激提发信号的稳定性； crd[ Mat Sho t、 ri l和 R u n等 5] e— sE分别从井下接收的远场子波、 t]。可控震源峰值以及硬、软地表可控震源耦合等方面，论了震源谐讨

干扰能力较强，高了资料的信噪比。在早期使用提可控震源进行地震数据采集时，源激发采用交替震

波畸变和相位变化问题，为输出力信号越大，认地面越坚硬，控震源的谐波畸变越严重； e e e可 L bdv等E

]过理论物理方法研究认为，控震源平板 经书可与大地接触之间产生的可控震源谐波畸变是非线性的； a a[ L等 E-]出基于可控震源 Ok y等和 i 11提 o4平板信号，采用不同的处理方法消除可控震源与地面耦合间产生的谐波畸变； a _ R s等】出在可控朝提震源滑动扫描方式下，采用差异叠加技术可以较好

扫描( l— o wep技术。国内单套可控震源 Fi f pS e ) pl的施工效率最多是 2 0炮/。随着勘探任务的加 h大，替扫描的施工效率已不能满足生产需求。长交期以来，产效率一直受扫描时间和记录时间的制生约，进一步提高单位时间内的生产量， o e为 R z— mo d1出了新的施工方法，采用滑动扫描 n[提]即 ( l—we p技术进行施工。滑动扫描技术的实 Si s e ) p

现非常简单，与交替扫描相比，技术对于同一扫该

地压制谐波效应； rE3出，用基于遗传算 Moo1提 6利法的工具将地震道中高阶谐波出现部分的能量最小化。在国内，消除可控震源谐波畸变的方法主要是在野外采集时采用变相位扫描技术 _ 1。但是由于振动平板与地表的耦合问题，每一次可控震源激

描信号的相邻两次扫描，突破了第二次扫描必须等第一次扫描记录结束才开始的限制，压缩了相邻两次信号扫描的时间间隔，即相邻两次扫描间隔时间(滑动时间)则上大于记录长度即可；同时利原可用多组可控震源进行作业，将采集效率提高 2能

发的能量均不同，因此变相位扫描技术的效果通常不太好。

倍，至 3倍。随着设备的更新和技术的进步，甚 现在的电控系统可以支持这项技术，得滑动扫使描技术得到了广泛应用，种采集方式的一个不这容忽视的缺点是地震数据会受到谐波畸变的影响。

采用滑动扫描技术可以明显提高采集效率， 但是谐波畸变影响的问题也会变得更加严重。因而，地震数据处理阶段如何消除可控震源地在

震数据中的谐波畸变，于提高地震记录质量具对有重要意义。我们研究了消除可控震源滑动扫收稿日期：O l 9一O;回

日期：O l O 4 2 l一0 l改 2 l—l一0。

可控震源采用变频正弦信号激发，与地面耦在合的过程中，因地面条件的变化引起可控震源信号的谐波畸变。S rf等l探讨了可控震源与地面 ei _ f 2]耦合间的谐波畸变问题； als]于井中接收的 Sl E基 a。

作者简介：田新琦( 9 6 )博士， 1 6一，高级工程师，目前主要从事可控震源高精度、高密度、高效采集方法的研究工作