【摘要】抽油机干扰已经成为影响油田开发区地震勘探的主要干扰源之一[1-3]，为降低干扰影响以往只能采取停井后进行资料采集，既减少了原油产量又增加了采集成本。文章从单个抽油机产生噪音的机理出发，采用了方形排列、三分量接收等方法分析了抽油机频率、能量、衰减等特征，总结了单个抽油机噪音是以电机振动为主，油杆干扰为辅，以油井为中心成放射状沿地面向四周传播、频谱相对比较简单、传播视速度比较低、呈指数衰减的传播规律，探索提出了远离油井一定距离的压噪采集方法和拟合固定油井噪音的后续去除方法，达到在抽油机不停产的情况下，使道集和剖面质量与停井时基本相当。
　　
【关键词】抽油机 噪音特征 传播规律 压制去除
　　
高精度地震勘探已经成为油田开发区进行隐蔽油气藏、岩性油藏勘探的主要技术，原始资料必须达到高信噪比、高保真度和宽频带，而高精度地震项目大多数分布在油井密集区，钻机、抽油机、输油管线、联合站等干扰源大量存在[4]，污染野外单炮记录，严重影响了资料信噪比，其中由于抽油机数量众多，抽油机成为影响油田开发区地震勘探的主要干扰源之一，图1是胜利探区QD高精度勘探项目涉及的油井数量及分布图，整个项目涉及油井数量达到722口，全区分布，这些油井干扰在单炮记录上干扰能量强、影响范围大、频带宽，图2是油井停止作业前后噪音能量谱的对比，油井作业时产生的震动比环境噪音强很多。在地震勘探施工时，为了保证地震资料品质，需要把正在作业的抽油机停下来，不但严重影响采油厂的原油产量，而且严重降低野外施工效率，成本支出逐年增加。因此，需要研究抽油机干扰的特征和地震资料产生的影响，探索有效的油井噪音压制和后续去除的方法，达到在抽油机不停产的情况下，最终得到的道集和剖面质量与停产时基本相当。为了便于研究，在这里只讨论单口油井所产生的噪音特征。
　　
1 抽油机噪音的产生与传播
　　
常用抽油机主要由游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备等四大部分组成，工作时，电动机的传动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动，驴头经光杆、抽油杆带动井下深井泵的柱塞作上下运动，从而不断地把井中的原油抽出井筒。
　　
從抽油机的工作流程分析，油井干扰主要来自两个方面：一种噪音来自地面，抽油时电动机震动引起地面震动产生的干扰，另一种噪音来自地下，抽油杆在地下管道内上下运动时与管壁摩擦产生的干扰。因此，抽油机干扰传播路径有以下三种方式：一是沿地面水平传播的直达波，以井为中心向四周传播；三是抽油杆及管壁产生的震动从地下直接向地面传播的上行直达波；二是以点震源的形式与有效波传播路径相同的反射波（见图3）。
　　
图3 抽油机干扰产生与传播示意图
　　
抽油机产生的噪音是以油井为中心，向四周传播，在时间切片上是以抽油机的位置为圆心的同心圆。图4是胜利CH地区采用盒子波调查的油井噪音能量分布和时间切片图，在200ms、250ms、1000ms、1050ms时间切片上，清楚的展示了噪音的传播规律：从抽油机向周围呈球面形状传播。
　　
2 抽油机干扰频率特征
　　
抽油机噪音干扰极其复杂，为研究其频率、振幅能量、相位、速度、时间衰减特征、空间衰减特征，主要采用了常规检波器、三分量检波器接收和方形排列等方法进行噪音调查，以分析抽油机干扰的特征。
　　
油井干扰的频率成分比较单一[5]，从录取的噪音记录统计分析，频率成分存在有两个峰值，一个是20-23Hz，一个是51Hz左右，主要干扰能量频带宽度可达到15-30Hz，从平行和垂直油井方向噪音频谱曲线分析，其基本形态一致，但垂直方向的频率成分比平行方向复杂（见图5）。
　　
图5 油井干扰不同方向频谱分析
　　
3 振幅、相位和速度特性
　　
油井噪音振幅能量比中浅目的层反射能量弱，主要集中于低频，但比环境噪音能量强，从胜利探区统计结果看，油井干扰的主要能量比普通环境噪音的振幅能量约高7倍。
　　
油井干扰相位没有明显的相位特征，从不同时间录制的噪音记录以及同一个噪音记录不同井的干扰记录分析，在不同时刻、不同井干扰出现的初始相位不同，不同井的干扰波中不同频率成份的相位变化也不相同。
　　
油井干扰沿地面传播的视速度较低，约为80m/s左右，对于油井以点震源形式产生的来自地下干扰波，由于地下波场的复杂性，初步分析其跟地震反射波速度重叠在一起。
　　4 随传播时间的衰减特性
　　
油井干扰振幅能量在短时间内一般没有明显规律，在主要记录时间7s内，振幅能量大小时强时弱，但从长时间看来，油井干扰的振幅能量还是体现出比较连续的规则干扰特征，图6是一张与油井固定距离、记录长度为30s的油井干扰记录，从开始录制到结束，油井干扰的振幅能量大小有所波动，但变化不大，其主要能量没有衰减。