Гиперболическая медианная фильтрация и ее приложения для работы с мультиисточником на акватории

А.В. Тарасов* (Санкт-Петербургский государственный университет), А.А. Шувалов (СанктПетербургский государственный университет), А.И. Коньков (Санкт-Петербургский государственный университет), В.И. Игнатьев (ООО «ГЕОДЕВАЙС»), Б.М. Каштан (СанктПетербургский государственный университет), А.Н. Ошкин (Московский государственный университет)

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется технологии мультиисточника, которая позволяет повысить эффективность проведения сейсморазведочных работ. Мультиисточник – это несколько источников, работающих с перекрытием по времени и расположенных в разных пунктах возбуждения. Такие источники работают с некоторой задержкой (случайной или постоянной) относительно друг друга, при этом на сейсмограммах регистрируется сложная интерференционная картина. Использование нескольких одновременно работающих сейсмических источников требует решения сложной задачи их разделения. В настоящее время существующие методы разделения волновых полей от одновременно работающих источников в основном делятся на две категории.
Первая категория включает методы, основанные на преобразовании задачи разделения волновых полей в задачу инверсии (Mahdad et al., 2011; Wapenaar et al., 2012).

Вторая категория основана на фильтрации (Huo et al., 2009). Данный подход рассматривает проблему разделения как проблему подавления шума, что является вполне логичным при введении случайной временной задержки для второго источника (Hampson et al., 2008). Для наиболее эффективного разделения волновых полей методами шумоподавления необходимо, чтобы временные задержки между источниками обеспечивали «несмешиваемость» или некогерентность данных в определенной сборке (ОСТ, ОПП, ОУ, срезы и пр.) или интегральном представлении. Из-за этой задержки в сортировках для первого источника его интерференция со вторым выглядит как случайный импульсный шум. Известно, что с подавлением такого типа шума удачно справляются медианные фильтры (Tukey, 1974). В современной литературе демонстрируется эффективность мультинаправленного медианного фильтра (Huo et al., 2009), применение которого позволяет выделять на зашумленной сейсмограмме волны с локально постоянными кажущимися скоростями.

Использование мультиисточника позволяет получить ряд существенных преимуществ по сравнению с использованием одиночных импульсных источников, а именно:

1. Увеличение количества сейсмотрасс, получаемых в единицу времени, кратно количеству одновременно работающих источников;
2. Увеличение детальности исследований за счёт фактического сокращения шага между пунктами возбуждения сигнала (и как следствие, подавление пространственного алиасинга);
3. Виртуальное увеличение длины приемной установки при неизменной длине регистрирующей сейсмической косы за счет продольно разнесённых источников;
4. Переход от фланговой системы наблюдения к центральной за счет разнесения источников по обе стороны от регистрирующей системы;
5. Получение сейсмических данных в широком диапазоне азимутов за счет непродольной схемы буксировки нескольких источников.

В данной работе для разделения волновых полей предлагается метод гиперболической медианной фильтрации, в котором проблема разделения решается как задача шумоподавления. Возможности, как виртуального увеличения длины приемной установки для получения больших удалений источник-приёмник, так и сокращение шага между пунктами возбуждения, являются наиболее перспективным для морской сейсморазведки. Работа предлагаемого алгоритма продемонстрирована применительно к этим способам использования мультиисточника.

14-ая ежегодная научно-практической конференция и выставка "Инженерная и рудная геофизика 2018", Алматы, Казахстан, 23-27 апреля 2018