金属矿地震数据处理技术研究

金属矿地震数据处理技术研究

0地震地质条件河南洛川黄金矿位于秦岭东伏牛山与熊耳山交汇处，属中高山。由于地表高程起伏相对高差变化大(最大达860m),近地表条件复杂,地震地质条件复杂多变,所获得的炮集记录上初至剧烈起伏,静校正量大,干扰严重,信噪比极低;横向不均匀性比较严重;受地下地质构造和地层倾角的影响,低降速带结构复杂、地震波在横向上变化剧烈;地下波阻抗界面的阻抗差异较小,产生的反射波能量较弱,且波场特征复杂,不均匀性强,地质体大尺度小,形成的波场复杂,针对金属矿资料的特点,必须开展一些关于金属矿处理的技术研究,从而改善原始资料的品质,为金属矿勘探提供技术服务。1金属矿地震资料处理针对措施目前在国内外金属矿地震数据资料处理主要分为反射波处理和散射波处理,其中在反射波处理方面主要是通过理论分析和试验研究,对常规地震资料的一些处理流程进行筛选,修改和保留一些处理模块,补充一些处理模块,逐渐完善和丰富适用于金属矿地震资料处理的方法技术在当前金属矿地震资料不管是反射波处理还是散射波处理都处于研究试验阶段,随着研究程度的不断深入,数据处理一定能够在金属矿勘探中发挥更重要的作用。2关键处理技术2.1地表范围的变化在实际生产中观测面通常是起伏不平的地面,地下传播介质也是不均匀的,表层低速带横向变化剧烈。对地震波的传播时间产生了较大影响,通过折射静校正使时距曲线满足于用于动校正的双曲线方程。从图1可以看出,该工区的地表起伏非常剧烈,最高与最低点的高程差达到860多米,而且整个工区地表条件横向变化也较大。从图2原始单炮可以看到,由于上述的影响初至及面波变得扭曲,带来了严重的静校正问题。为了消除地表及低速带的影响,此次处理使用美国绿山软件的折射波静校正方法。该方法利用分析生产记录中的折射波,对每个炮点和检波点进行统计,这种方法不受静校正量大小的限制,同时能解决长、短波长静校正问题。初至与反射波同步记录,客观地反映了野外生产情况,解决了因小折射与生产不同步,低速带变化而导致的静校正误差。折射静校正实现步骤:(1)进行空间属性定义;(2)折射初至拾取;(3)折射界面定义及控制;(4)折射界面速度分析及延迟时间求取;(5)构造折射界面模型求取静校正值;(6)静校正值输出。对静校正值数据进行了系统的质量控制,确保静校正数据的准确可靠,最终生成的浅地表模型如图3所示,在应用折射静校正后,在原始单炮记录可以明显地看出:初至变得光滑,单炮信噪比得到提高(图4),为后续处理打下良好基础。2.2线性干扰消除近地表条件的变化和采集过程中各种因素的影响使得原始地震记录中存在着多种类型的干扰。本工区内干扰波较为发育,存在野值、面波等干扰。这些噪音能量强且分布范围广,另外还存在一定程度的线性干扰等。保真去噪是处理中坚持的原则(1)异常振幅压制。针对一些道的强能量干扰,利用时频空间域异常能量衰减及F-X域最小平方法相结合的方法进行去噪,这种处理能有效地减小信号的畸变,使各种强能量干扰得到很好的压制,同时不损失有效波成分。异常振幅压制前后的单炮记录如图5所示。(2)对于频率较低、速度较低的面波,使用自适应去面波方法来压制。通过速度分离的方法将干扰波分离出来,并把它们从原始信号中减去,从而达到衰减有一定视速度的线性噪音的目的,消除面波影响并保留有效信息。(3)FX域线性干扰消除。线性噪音较有效波速度差异大、相干性强、能量强,采用线性噪音衰减技术,在频率—空间域对线性噪声进行预测并从记录中减去,此方法能在去掉线性噪声的基础上最大限度地保留有效信号。通过以上系列的去噪处理,去除了能量较强的面波、浅层折射、野值等噪音干扰,去噪处理后,有效压制了各种干扰波,提高了资料的信噪比为后续处理打下了坚实基础。2.3地表一致性振幅补偿地震数据的振幅值是地震资料处理的一个重要参数,金属矿地震资料处理对振幅信息的精度要求得更加严格,此次项目的地质任务要求尽可能多的反应中深部信息,特别是1500m以浅的信息,其中包括对下面岩浆岩岩体的反应,因此对中深层弱反射能量的补偿尤为重要。首先应用球面扩散补偿技术对由于球面扩散作用产生的反射波能量的衰减从纵向上对能量进行补偿。其次,对于受激发和接收因素影响而造成的原始资料能量在横向上存在的差异,采用地表一致性振幅补偿技术对炮点、检波点振幅进行补偿,消除由激发、接收因素引起的横向能量差异,使横向能量均衡,从而使工区资料能量在纵横向上达到协调一致。从补偿前后的单炮及叠加剖面上看,振幅补偿后的炮记录深层能量得到了恢复,横向上炮与炮、道与道之间的能量得到了较好的统一,为下步做好反褶积打下了良好的基础。图6为球面扩散、地表一致性振幅补偿前后的单炮记录,其浅中深及道间能量得以较好的补偿。2.4地表一致性试验生产过程中受不同激发条件和接收条件的影响,原始数据在子波振幅、频率、相位等方面存在一定的变化,地表一致性处理是消除这些差异最好的手段。地表一致性预测反褶积能够消除炮点、检波点、CDP点和炮检距几个方向上滤波器的混合效应,求出的反褶积因子比较平稳,反褶积效果使得地震记录的子波振幅、频率、相位的一致性好,增强了地震子波横向稳定性。根据该区资料特点进行地表一致性预测反褶积试验(表1)。为了更好地确定反褶积流程,进行了系统的流程试验。参数选择中结合本区地震资料特点和此次处理的地质任务要求,在有效提高资料频率的基础上,兼顾提高资料的信噪比,突出有效波成分。经过试验最终确定使用因子长度160,预测距离24ms。2.5叠前速度技术受地质情况影响金属矿资料信噪比低、速度谱上很难辨别有效波能量团、叠加速度难以准确拾取时,为了拾取精度较高的速度,必须要有强有力的速度解释手段,而CGG软件具有强大的交互速度解释的功能,可以通过多种图件的监控,使速度解释更为合理。通过上述技术确定合理的时间偏移参数、最终的速度场能最大限度地逼近地下介质的速度、精细去除动校拉伸畸变保留有效信号。时间偏移剖面如图7所示,比较可见,各种反射波、绕射波等都能够准确归位,没有出现过量偏移或欠偏的现象。3地震数据处理优化试验,试验工作后波组地震剖面波组特性,确定最佳处理方案,将其增强相对系对河南省栾川金属矿地震勘探研究项目原始资料进行了全面细致分析,有针对性地采用相应的处