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摘 要 地震资料叠前去噪是地震资料数据处理的重要任务。目前，最好的地震资料去噪方式是对不同的干扰波采取不同的去噪方式，并且注重叠前去噪，使得地震资料的信噪比和分辨率达到预期的最高，从而降低地震资料解释的难度，提高地震资料解释的速度和精度。在众多的地震资料叠前去噪方法中，f—k域滤波、以Radon变换为基础的去噪方法和频率域滤波是几种常见且实用的去噪方法。f—k域滤波去除折射波、直达波等线性干扰波具有很好的效果，Radon变换为基础的去噪方法可以很好地压制多次波，频率域滤波可很好的压制面波等规则的干扰波。
关键词 地震资料 叠前 去噪
地震资料数据处理中去噪是一个很重要的课题，由于不同的勘探地质环境、施工环境、信号接收设备等因素，会在生成的地震记录上产生各种复杂的干扰，从而降低其信噪比和分辨率，对后期的解释工作增加了难度。随着近年来地震勘探的不断深入，工区地质条件越加复杂，激发和接收的条件差，表层吸收、新生界强放射界面的屏蔽以及野外施工过程中的人为干扰和工业干扰，使得原始地震记录中存在强噪声干扰，从而造成地震信号信噪比降低，无法满足勘探目标越来越精细、低幅度构造精细解释的要求。为了能够满足地震资料“高信噪比、高分辨率、高保真度”的要求，面对地震记录上的多种干扰，只能针对信号和噪声的各种特性差异对其进行压制，因此设计了许多地震资料去噪、提高信噪比的方法，而现在地震数据解释已经进入叠前信息解释阶段，噪声压制主要也是针对数据而言的。
一、地震噪音的类型和特点
地震勘探工作的目的就是获取有效波，因此凡是模糊干扰反射波的其他波都被视为噪声，成为干扰波，根据干扰波的特性可以分类为无规则干扰波和规则干扰波两大类。
无规则干扰波也叫做随机干扰波，其特征是无一定视速度和频率、在地震记录上造成杂乱干扰背景的一类干扰波。产生原因大致为：地面微震，风吹草动，仪器噪音，介质不均匀造成的散射以及任意方向来的、相位变化的无规律波的叠加等。
规则干扰波则是具有一定频率和视速度的干扰波，比如声波、面波、浅层折射波、多次波、绕射波和次生干扰等。
二、常用的叠前去噪方法
根据噪声干扰的特征也会有相应的去噪方法，比如面波有简单的空间特征，可以通过f-k滤波来进行去除；侧面波可通过f-k滤波或者K-L变换滤波的方法进行去除；而多次波可以通过Radon变换的方法进行切除。对不规则噪声，在时间域里很难被直接去除掉，但是他们在频率域具有较为明显的特征，例如低频噪声、高频噪声或者工业干扰，这些就可以很方便很容易的由频率域滤波的方法将它们进行去除。
（1） 频率滤波法
频率滤波法属于一维滤波。在地震记录中，干扰波和有效波在频谱存在的差异，它们不是地下地质体的真实反映，需要去除或压制，从而突出有效波，提高地震资料的质量和精度。频率域滤波的实现步骤：首先要对地震记录x（t）作傅里叶变换，得到地震记录的频谱X（w），进行频谱分析；根据有效波的频带范围，设计适合的滤波器H（w），在频率域进行滤波；然后对其输出X∧（w）做傅里叶反变换，得到滤波后的x∧（t）。所用的傅里叶变换DFT和快速傅里叶变换，实际应用中采用FFT。
（2）f-k域滤波
f-k滤波实际上是二维滤波，二维滤波是建立在二维傅氏变换的基础上增加了一个波数域。设二维信号u（tx，），则频率-波数域滤波方程可写为：
U∧（f，k）=U（f，k）*H（f，k）
其中U（f，k）是待滤波的二维信号u（t，x）的频率—波数谱，H（f，k）是滤波器的频率—波数响应，U∧（f，k）是滤波后的二维信号u∧（t，x）的频率—波数谱。根据上式可以将频率—波数域滤波基本步骤总结：先对u∧（t，x）做二维傅里叶变换得到二维资料的f-k谱，U（f，k）根据工区干扰波情况设计滤波器，H（f，k），U（f，k）*H（f，k）=U∧（f，k）再对u（t，x）做二维傅里叶反变换，得到处理后的二维信号u∧（x，t）。
（3） 以Radon变换为基础的去噪方法
地震资料处理过程中，不同形式的Radon变换有不同方面的应用，常见的是多次波和随机噪声的衰减，其优点是：①在近偏移距和远偏移距处，对多次波和随机噪声的衰减效果相当；②在衰减多次波时，不需要了解次声波的生产机制，也不需要详细地了解多次波和一次波的速度；③可以在一个较宽的范围内衰减具有不同时差的多次波；④在最小化由于有限的数据孔径而产生的边界效应时，可以适应不同的采集几何体，从而可以应用于三维数据体的处理。
三、结论
地震勘探是寻找和勘探石油、天然气的主要方法，在油气田开发中起到很重要的作用。历史上由于计算机能力的限制，噪声压制技术主要是针对叠后数据，但也存在容易模糊和丢失一些可用于地质解释重要信息的缺点，处理不当就会出现假象；而叠前数据压制噪声技术优势明显，它含有炮检距这个参数，可以形成不同域的多种道集，噪声在各种不同域的道集上会出现不同的表现形式，可以利用这一特点进行压噪。对于前面提到的几种叠前去噪方法，对应地震资料存在的各种噪声使用相应方法都会产生很好的效果，能够最大程度压制干扰波，提高地震资料的信噪比和分辨率，为地震解释提供更好的基础条件，使得更好解释油藏构造，寻找油气圈闭。虽然针对不同干扰波采取不同方法并重视叠前去噪是目前最好的方法，但在实际应用中，还是会损伤有效波，同时会存在一部分假信号，因此国内外专家认为，去噪方法的发展趋势是研究发展叠前多域的去噪技术和减法去噪技术。
项目基金：长江大学2013年大学生创新创业训练计划项目基金（104892013011）
参考文献：
[1]张军华，吕宁，田连玉等.地震资料去噪方法技术综合评述[J].地球物理学进展，2006，21（2）：546-553.
[2]张军华.地震资料去噪方法：原理、算法、编程及应用[M].东营：中国石油大学出版社，2011.
[3]程凯.地震资料叠前去噪方法研究[D].成都：西南石油大学，2012.
（作者单位：长江大学地球物理与石油资源学院，油气资源与勘探技术教育部重点实验室）
关键词 地震资料 叠前 去噪
地震资料数据处理中去噪是一个很重要的课题，由于不同的勘探地质环境、施工环境、信号接收设备等因素，会在生成的地震记录上产生各种复杂的干扰，从而降低其信噪比和分辨率，对后期的解释工作增加了难度。随着近年来地震勘探的不断深入，工区地质条件越加复杂，激发和接收的条件差，表层吸收、新生界强放射界面的屏蔽以及野外施工过程中的人为干扰和工业干扰，使得原始地震记录中存在强噪声干扰，从而造成地震信号信噪比降低，无法满足勘探目标越来越精细、低幅度构造精细解释的要求。为了能够满足地震资料“高信噪比、高分辨率、高保真度”的要求，面对地震记录上的多种干扰，只能针对信号和噪声的各种特性差异对其进行压制，因此设计了许多地震资料去噪、提高信噪比的方法，而现在地震数据解释已经进入叠前信息解释阶段，噪声压制主要也是针对数据而言的。
一、地震噪音的类型和特点
地震勘探工作的目的就是获取有效波，因此凡是模糊干扰反射波的其他波都被视为噪声，成为干扰波，根据干扰波的特性可以分类为无规则干扰波和规则干扰波两大类。
无规则干扰波也叫做随机干扰波，其特征是无一定视速度和频率、在地震记录上造成杂乱干扰背景的一类干扰波。产生原因大致为：地面微震，风吹草动，仪器噪音，介质不均匀造成的散射以及任意方向来的、相位变化的无规律波的叠加等。
规则干扰波则是具有一定频率和视速度的干扰波，比如声波、面波、浅层折射波、多次波、绕射波和次生干扰等。
二、常用的叠前去噪方法
根据噪声干扰的特征也会有相应的去噪方法，比如面波有简单的空间特征，可以通过f-k滤波来进行去除；侧面波可通过f-k滤波或者K-L变换滤波的方法进行去除；而多次波可以通过Radon变换的方法进行切除。对不规则噪声，在时间域里很难被直接去除掉，但是他们在频率域具有较为明显的特征，例如低频噪声、高频噪声或者工业干扰，这些就可以很方便很容易的由频率域滤波的方法将它们进行去除。
（1） 频率滤波法
频率滤波法属于一维滤波。在地震记录中，干扰波和有效波在频谱存在的差异，它们不是地下地质体的真实反映，需要去除或压制，从而突出有效波，提高地震资料的质量和精度。频率域滤波的实现步骤：首先要对地震记录x（t）作傅里叶变换，得到地震记录的频谱X（w），进行频谱分析；根据有效波的频带范围，设计适合的滤波器H（w），在频率域进行滤波；然后对其输出X∧（w）做傅里叶反变换，得到滤波后的x∧（t）。所用的傅里叶变换DFT和快速傅里叶变换，实际应用中采用FFT。
（2）f-k域滤波
f-k滤波实际上是二维滤波，二维滤波是建立在二维傅氏变换的基础上增加了一个波数域。设二维信号u（tx，），则频率-波数域滤波方程可写为：
U∧（f，k）=U（f，k）*H（f，k）
其中U（f，k）是待滤波的二维信号u（t，x）的频率—波数谱，H（f，k）是滤波器的频率—波数响应，U∧（f，k）是滤波后的二维信号u∧（t，x）的频率—波数谱。根据上式可以将频率—波数域滤波基本步骤总结：先对u∧（t，x）做二维傅里叶变换得到二维资料的f-k谱，U（f，k）根据工区干扰波情况设计滤波器，H（f，k），U（f，k）*H（f，k）=U∧（f，k）再对u（t，x）做二维傅里叶反变换，得到处理后的二维信号u∧（x，t）。
（3） 以Radon变换为基础的去噪方法
地震资料处理过程中，不同形式的Radon变换有不同方面的应用，常见的是多次波和随机噪声的衰减，其优点是：①在近偏移距和远偏移距处，对多次波和随机噪声的衰减效果相当；②在衰减多次波时，不需要了解次声波的生产机制，也不需要详细地了解多次波和一次波的速度；③可以在一个较宽的范围内衰减具有不同时差的多次波；④在最小化由于有限的数据孔径而产生的边界效应时，可以适应不同的采集几何体，从而可以应用于三维数据体的处理。
三、结论
地震勘探是寻找和勘探石油、天然气的主要方法，在油气田开发中起到很重要的作用。历史上由于计算机能力的限制，噪声压制技术主要是针对叠后数据，但也存在容易模糊和丢失一些可用于地质解释重要信息的缺点，处理不当就会出现假象；而叠前数据压制噪声技术优势明显，它含有炮检距这个参数，可以形成不同域的多种道集，噪声在各种不同域的道集上会出现不同的表现形式，可以利用这一特点进行压噪。对于前面提到的几种叠前去噪方法，对应地震资料存在的各种噪声使用相应方法都会产生很好的效果，能够最大程度压制干扰波，提高地震资料的信噪比和分辨率，为地震解释提供更好的基础条件，使得更好解释油藏构造，寻找油气圈闭。虽然针对不同干扰波采取不同方法并重视叠前去噪是目前最好的方法，但在实际应用中，还是会损伤有效波，同时会存在一部分假信号，因此国内外专家认为，去噪方法的发展趋势是研究发展叠前多域的去噪技术和减法去噪技术。
项目基金：长江大学2013年大学生创新创业训练计划项目基金（104892013011）
参考文献：
[1]张军华，吕宁，田连玉等.地震资料去噪方法技术综合评述[J].地球物理学进展，2006，21（2）：546-553.
[2]张军华.地震资料去噪方法：原理、算法、编程及应用[M].东营：中国石油大学出版社，2011.
[3]程凯.地震资料叠前去噪方法研究[D].成都：西南石油大学，2012.
（作者单位：长江大学地球物理与石油资源学院，油气资源与勘探技术教育部重点实验室）