基于反Q滤波方法提高地面地震资料分辨率方法研究

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【摘要】反Q滤波是地震资料处理中提高成像分辨率的重要方法。本文针对常规反Q滤波中因频域反Q滤波算子截断造成的时域算子剧烈震荡问题，本文对反Q滤波器加以修改，使其从高频端极值向两侧平滑过渡，得到较为平滑稳定的反Q滤波算子，并在垦71地区取得较好的应用效果。

【关键词】Q值 反Q滤波 叠前 分辨率

1 前言

目前高精度三维地震偏移剖面上反射波的主频已经可以达到30-40Hz，频带宽度也达到10-60Hz。但是大批老三维资料的分辨率还是很低的，有些资料主频只有20Hz左右，远远不能满足精细勘探和开发的要求。特别是对于第三系陆相沉积的碎屑岩薄互层的识别和储层描述，利用过去的低分辨率地面地震资料是很难取得成效的。因而利用多种提频方式，提高地面地震资料分辨率是已经非常迫切，其中在已知地层品质因子情况下，利用反Q滤波提高地面地震资料分比率是一种准确有效的方式。本文通过修改滤波算子，对地面地震数据进行叠前反Q滤波，提高了地震资料分辨率。

2 原理

当地震波在地层中传播时，由于介质的非完全弹性效应，会造成高频能量的衰减和波散，从而影响地震资料的分辨率。目前补偿地震波频率衰减最常用的方法是反Q滤波。反Q滤波通过补偿地震波的频率衰减和振幅损失，达到增强反射波能量，拓展信号高频成分，提高分辨率的目的。

在研究子波变化时，岩石的吸收作用是通过岩石品质因子Q来描述的。Q被定义为波动传播一个波长的距离后，原存储能量与所消耗能量之比（Aki 和Richard，1980）。即

为了适应实际资料中地层Q值随深度的变化，我们设计了时变反Q滤波程序。可以将地震记录根据地层Q值变化，划分若干个时窗，每个时窗内取一个Q值，分别进行反Q滤波。时窗之间采用平滑连接内插过渡。

主要的处理参数包括Q值、时窗参数、最高频率、频率采样间隔、频谱两侧平滑点数、反Q算子长度等，需要通过试验选择。

3 垦71三维资料试验效果

对垦71高精度三维地震共炮集进行了反Q滤波处理。处理中所采用的Q值是根据垦71-检41井VSP直达波求出的实测值，因此是更为准确合理的（表1）。

由于是原始资料，反射波时距曲线为双曲线，因此必须利用平均速度和炮检距，逐道计算时窗范围，然后进行时变反Q滤波。在处理之前可以先切除直达波。

处理后不仅分辨率明显提高，而且深层的振幅得到了补偿。从振幅谱看，很好地保留了低频，增强了高频能量，60 Hz附近的高频能量提高了1-2倍。从而有效地拓展了信号的频宽（图1）。

4 结论

（1）反Q滤波器是一个指数增加的高通滤波器，需要经过修改以改善反算子的稳定性。采用时变反Q滤波可以适应地层Q值变化的实际情况。

（2）理论记录与实际资料证明，反Q滤波可以压缩子波，将地震信号主频提高5-10 Hz，将高截频提高10-15 Hz。

（3）利用VSP资料所取得的本区Q值，对垦71井区的高精度三维资料进行反Q滤波，得到了较好的频率和振幅补偿的效果，分辨率明显提高。

参考文献

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