横向拉开检波器组合克服次生干扰波

2024-01-08 理论教育版权反馈

【摘要】：（二）横向拉开组合主要克服cross-line方向传播的次生干扰传统的检波器组合方式要么是in-line方向直线组合，要么是24～36个检波器直线两三排组合。首先，以图4-18所示的、目前采用较多的沿in-line展开的检波器组合形式为例进行分析，假设最大干扰波视波长150m。图4-18检波器沿in-line方向拉开组合示意图采用主频10Hz、采样率1ms的雷克子波代表干扰波。

（一）组合压噪的原理

有效波和干扰波的主要差别有4点。

（1）传播方向不同。例如水平界面的反射波在经过低降速带后几乎垂直地反射回地面，而面波是沿地面传播的。传播方向上的差异可以表现为视速度上的差异。

（2）频谱不同。

（3）经过动校正后的剩余时差有差别。

（4）出现规律上有差别。例如，风吹草动等引起的随机干扰的出现规律与反射波不同。

组合法是一种利用有效波和干扰波在传播方向上的差别来压制干扰波的方法。地震勘探中的组合可以分为3类。

（1）野外的检波器组合，即把安置在测线上一定距离的几个检波器所接收到的振动叠加起来作为一道地震信号。

（2）野外震源组合，即在相隔一定距离的几个震点上同时激发，它们所产生能量的总效应作为一炮的能量。

（3）室内的混波，即把若干个地震道信号按比例相加，作为一道新的地震信号；也可以进行道间组合，方法与混波类似。

（二）横向拉开组合主要克服cross-line方向传播的次生干扰

传统的检波器组合方式要么是in-line方向直线组合，要么是24～36个检波器（每串12个）直线两三排组合（但cross-line方向的总跨距Ly一般不超过10m，基本上无法克服侧面传播的次生干扰波）。在次生干扰十分发育的山地与沙漠地区，这种组合方式是非常不利的。

首先，以图4-18所示的、目前采用较多的沿in-line展开的检波器组合形式为例进行分析，假设最大干扰波视波长150m。

图4-18　检波器沿in-line方向拉开组合示意图

采用主频10Hz、采样率1ms的雷克子波（图4-19蓝线，最大振幅1）代表干扰波。假设当干扰波与排列之间角度为Φ时，计算得到经过图4-18中in-line检波器组合后的干扰波波形（图4-19粉线，设最大振幅为σ）。用组合后的振幅与组合前的振幅比σ（σ/1）代表对应角度Φ时的组合对干扰波的压制量δ（Φ）。令Φ＝0°～360°，计算压制量δ（Φ），就得到图4-18 中in-line检波器组合在平面上以极坐标形式表示的振幅特性曲线——“玫瑰图”［图4-21 （a）］，据此可以分析组合对沿不同角度传播的干扰波的压制能力。(www.chuimin.cn)

图4-19　检波器组合前后子波比较

从图4-21（a）可以看到，图4-18所示的沿in-line方向组合基距为30m、不跨道的检波器组合对沿cross-line方向传播的、视波长为150m的干扰波根本没有压制作用，即使在inline方向也只能把干扰波衰减到0.9左右。

同理，可以做出沿cross-line方向展开一个干扰波视波长150m的检波器组合，（图4-20）对应的玫瑰图［图4-21（b）］。从图4-21（b）中看出，当cross-line方向的组合基距为150m时，能够把沿cross-line方向传播的、视波长为150m的干扰波压制到0.13左右。计算得知，该组合对于视波长在200m以下沿cross-line传播的次生干扰波的压制效果都比较理想（0.3以下）。

图4-20　检波器沿cross-line方向拉开组合示意图

需要说明的是，因为侧面干扰的视波长一般都非常大，即使我们采用直线两三排式的检波器组合，但cross-line方向的组合基距只有10～20m，同样起不到压制侧面干扰波的作用。

图4-21　两种检波器组合形式对应玫瑰图

（三）野外横向拉开组合要与室内混波相结合

野外检波器组合沿cross-line方向拉开后，并不能克服in-line方向的干扰；但是沿inline方向传播的干扰主要表现为线性干扰，所以沿测线的组合基距为两倍或三倍道间距时，可以用相邻两道或三道混波来达到几乎相同的组合的目的。

图4-22　野外横向拉开150m、室内3～5道混波后压制干扰波的玫瑰图

图4-22是检波器横向拉开150m，不同道数道间混波后分别对视波长为40m、80m、 150m、200m的干扰波的压制曲线（玫瑰图）。可以看到，经过横向拉开150m、室内3～5道混波后，4个不同视波长的干扰波全部可以压制到0.33以下；视波长越小的干扰波，压制效果越好。图4-23是道间混波的一个实际例子。

图4-23　窟窿山地区横向拉开176m组合时不同道数混波的单炮记录

另外，还有一点需要注意，野外大的组合基距与室内混波是不能相互替代的。过去在内蒙古的赛汉地区曾经在in-line方向组合到130m，使得本身存在的陡倾角反射全部消失了；后来纠正了这一点，组合基距减少到60m，剖面质量就有了明显的改进。

同时，道间混波以后，必然会带来高频信号的损失。所以，在道距为25～30m的情况下，一般以3道混波或者不等灵敏度的5道混波较为合适。

横向拉开检波器组合克服次生干扰波

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