基于起伏海水表面的拖缆鬼波压制方法

基于平坦海水表面假设的鬼波压制方法在起伏海水表面情况下鬼波压制效果不佳。为此,基于最小平方线性拉东反演去鬼波算法,反演得到海水表面处上行波场,正向和反向延拓海水表面处上行波场至检波器处,采用最小平方成像条件成像海水表面,以校正检波器实际沉放深度,消除起伏海水表面的影响,实现了基于起伏海水表面的鬼波压制。该方法考虑了起伏海水表面对鬼波压制的影响,改善了基于平坦海水表面假设的方法压制鬼波不完全的情况。数值模拟数据和海上实际拖缆数据测试结果表明,该方法能更好地压制鬼波,最大程度拓宽地震记录频带。     

基于粗糙海面的最小二乘残差法变深度缆接收点鬼波压制技术

鬼波压制是提高海上地震勘探精度的重要环节。常规的鬼波压制技术通常假设海面是水平的且反射系数为-1,但真实的海水表面是粗糙界面,因此这种假设条件难以保证鬼波压制的精度。本文提出了一种基于粗糙海面的接收点鬼波压制技术,首先利用蒙特卡洛方法对粗糙海面进行建模,并求取海面反射系数;然后应用粗糙海面反射系数在τ-p域构建拖缆观测总波场与上行到海水表面的反射波场的线性方程组,并利用最小二乘残差迭代算法求解,由此实现上下行波波场分离;最后将分离得到的上行波场从粗糙海面延拓回变深缆处,以消除海面起伏的影响,最终得到基于水平海面的去鬼波记录。合成数据测试结果表明,本文方法能在粗糙海面条件下对接收点鬼波波场实现准确压制,更符合野外采集中的实际情况。     

波场延拓最小二乘法去虚反射技术在上下缆采集数据处理中的应用

海上拖缆采集数据通常存在缘自海水面虚反射(鬼波)的陷波特性, 而近年推出的上下缆采集技术可有效压制虚反射, 但常规上下缆处理技术往往忽略了测量过程中的噪声影响。本文基于已有研究成果, 先利用频率-波数域波场延拓算子分别获得上下缆总波场与上行波和下行波的关系, 继而获得上下缆总波场与上行波和虚反射算子的关系, 然后采用最小二乘算法去除虚反射并将剩余噪声最小化, 从而实现上下缆数据中最优提取上行波。合成数据和实际海上数据处理测试结果表明, 上下缆数据处理结果既保留了浅层高频信息, 有较高分辨率, 又确保了深层低频信息, 目的层反射比浅缆数据能量强、信噪比高。     

基于波场延拓和反演的变深度缆地震数据鬼波压制方法

针对变深度缆采集的地震数据,基于不规则面的波场延拓和反演理论,提出了一套变深度缆地震数据的鬼波压制方法。该方法首先通过不规则面的波场延拓生成镜像数据,然后基于该延拓方法,通过共轭梯度算法迭代反演得到不含鬼波的地震数据,从而实现鬼波压制。模拟数据和实际数据算例表明,本文方法可以较好地压制鬼波,补偿限频带地震数据的能量,拓宽地震频带并提高地震数据的成像品质,尤其是中深层地震资料的信噪比,为后续地震解释和反演提供宽频地震数据。     

基于LSMR算法的斜缆数据鬼波压制方法

由于鬼波陷波频率的多样性而使海上地震记录频带变窄、分辨率降低,为此,基于平面波传播理论,推导出τ-p域拖缆观测的总波场与海水表面观测的上行波波场之间新的关系式,建立线性τ-p方程,利用最小平方残差方法(Least Squares Minimal Residual,LSMR)反演求解方程得到海水表面观测的上行波波场,并延拓得到拖缆观测的上行波波场。合成数据及海上实际斜缆数据测试结果表明,本文方法不仅迭代收敛速度快,而且能得到更好、更稳定的解,提高计算效率的同时改善鬼波的压制效果,达到拓宽地震记录频带的目的。     

基于非高斯性最大化的起伏海面环境下双检信号波场分离

对于双检波器采集的信号,通常将其变换至频率—波数域中,经过波场分离得到上、下行波,再对其中的陆检信号和水检信号分别进行处理,然后合并,以达到消除鬼波,加强一次波的目的。这样处理的前提是假设海面平静、检波点分布均匀。然而,实际数据采集中很难满足上述条件,导致检波点鬼波的压制效果不甚理想。据此,本文首次提出适用于起伏海面的时空域逐道波场分离技术,通过构建非高斯性最大化优化目标实现波场分离。与传统的波场分离方法相比,该方法更适用于海上地震数据处理,能取得理想的鬼波压制效果。实际数据处理结果表明,基于非高斯性最大化波场分离的鬼波压制处理流程,能有效消除鬼波,拓展地震资料频带并提高信噪比,进而提高成像质量。     

海底电缆交叉鬼波化双检合并技术改进及应用

双检合并技术在海底电缆地震资料处理中被广泛应用,可衰减电缆鬼波的影响。传统方式以水、陆检记录的波场记录相同为假设,电缆鬼波压制效果差,合并效果并不理想。在分析交叉鬼波化双检合并技术基本原理的基础上,综合利用水检资料与陆检鬼波褶积的结果和陆检资料与水检鬼波褶积的结果求取刻度算子,同时在地震资料处理中利用陆检资料标定水检资料,从而优化了交叉鬼波化双检合并技术。实际资料处理结果表明,改进后的技术可有效衰减电缆鬼波,分离出上行波场,大幅度拓宽地震资料频带,提高地震资料分辨率,从而提供更丰富的构造细节信息。     

浅海拖缆地震数据处理中关键技术的应用与效果

浅海拖缆地震采集资料除了具有海上特有的线性导波、直达波、折射波、气枪子波虚反射、复杂多次波等干扰外,有时还存在气云区,导致复杂海底近地表成像困难。本文针对国外S区块浅海拖缆地震资料的特点和处理难点,采用GeoEast处理系统的叠前插值反假频线性噪声压制技术去除线性噪声,用综合多次波压制技术(EPSI稀疏反演、SRME、τ-p反褶积)去除复杂多次波,用鬼波压制技术去除气枪子波虚反射,以菲涅耳层析反演预测复杂海底近地表结构。实际资料处理结果表明,GeoEast处理系统能较好地实施浅海拖缆地震数据处理。     

利用格林函数的多次迭代鬼波压制方法

在海洋宽频地震处理技术中,鬼波压制是拓宽地震资料频带、提高地震资料分辨率的关键,常用方法是在预测鬼波的基础上,将其从全波场中消除。显然精确地预测鬼波是鬼波压制技术的难点。依据格林函数理论,提出了基于鬼波传播的射线路径预测鬼波波场的多次迭代技术及流程,结合研发的曲波域匹配相减技术,有效压制了鬼波。由于预测鬼波波场较为复杂,导致在匹配相减时会出现损伤一次波或鬼波未彻底压制等情形。为此,进一步引入多次迭代思想,将匹配相减后得到的一次波的波场作为输入,再次通过格林函数预测鬼波并相减,得到更干净的一次波场;历经多次迭代可逐步提高鬼波预测的精度。模型数据和实际资料的处理结果表明,该方法在压制鬼波的同时能更好地保护一次波。     

白云凹陷深水复杂构造区斜缆地震资料处理关键技术及应用

斜缆地震采集采用水下电缆变深度施工方式,从而产生连续变化的鬼波陷波频率,有利于最大程度地压制鬼波,获得高信噪比和高保真的宽频地震数据。针对珠江口盆地白云凹陷深水复杂构造区斜缆三维地震资料,采用了不同于常规拖缆地震资料处理的子波处理、三维水面相关多次波去除(3DSRME)、镜像偏移和联合反褶积去鬼波、Q补偿等斜缆地震资料处理关键技术,有效地去除了多次波,压制了鬼波,拓宽了低频和高频信息,提高了地震资料信噪比和分辨率。斜缆地震资料处理显著改善了中深层复杂构造成像效果,更好地满足了白云凹陷深水复杂构造区地震反演和解释的需求。     

基于确定性子波处理的鬼波压制方法

鬼波干扰是海洋地震勘探中始终存在的难题,长期没有得到根本的解决,严重制约了地震勘探技术的进步。目前多数压制方法一般仅针对电缆鬼波,无法很好地压制震源鬼波。本文提出了一种基于确定性子波处理的鬼波压制方法,先获取远场子波,再由远场子波获得3种类型的地震子波,并求取子波之间的匹配算子,然后将算子应用于实际地震数据,最终获得压制鬼波的结果。该方法要求地震采集过程中气枪震源子波相对稳定,通过各种方法获得的子波与实际子波基本接近。理论模型测试结果表明,本文方法能够同时压制电缆鬼波和震源鬼波,即使受地层吸收衰减的影响,依然能够获得较为准确的结果。实际资料应用效果表明,使用本文方法进行鬼波压制处理后,地震资料剖面波组特征清晰,反射同相轴单一,有利于构造解释工作;地震资料频谱频带宽,高低频能量丰富,无明显陷频点,有利于储层反演工作。     

一种基于波动方程迭代反演的平缆鬼波压制新方法

随着油气勘探开发难度的增加,宽频地震资料越来越受到重视。鬼波是制约海上宽频地震资料的主要因素,鬼波的有效压制是海上获取宽频地震资料的主要途径之一。提出了一种基于波动理论的平缆鬼波压制新方法,利用鬼波是有效波向上传播经过海平面反射继续向下传播被电缆所接收的关系,通过波动方程反问题的求解,实现电缆鬼波的压制;根据互易原理,该方法同时可用于震源鬼波的压制。理论模型测试与实际资料应用结果表明,该方法可以有效压制平缆的电缆鬼波与震源鬼波,有效拓宽地震资料的频带范围,分辨率得到了明显提高,有利于地震资料的反演与解释。     

频率—慢度域延拓关键参数优化的鬼波压制方法

鬼波的陷波特性限制了海洋地震资料的有效带宽，因此鬼波压制是海洋资料宽频处理的重要步骤之一。鬼波与一次波的延迟时间和振幅差异系数是鬼波压制的关键参数，两者的精度直接影响处理效果。受崎岖海底、起伏海面及反射层深度变化等因素的影响，实际鬼波参数随空间和时间而变化，导致鬼波压制算子出现误差，无法取得较好的处理效果。为此，以频率—慢度域鬼波压制方法为基础，构建频率—慢度域波场延拓算子，并利用滑动时间窗口降低鬼波参数时变的影响，在滑动时间窗口内用原始地震数据分别加上和减去延拓一次的记录，以运算所得的两个新记录乘积的绝对值之和最小作为度量，交替迭代寻找最优平均鬼波延迟时间和振幅差异系数，进而压制鬼波。斜缆的合成数据和实际资料试算表明，该方法能较好地压制鬼波、拓宽频带，提高地震资料的分辨率。     

基于波场外推和阈值截断的鬼波压制方法

本文分析一种基于波场外推和阈值截断的鬼波压制算法,该算法对含鬼波的地震数据进行两次波场外推,并对结果进行求和及阈值截断处理,得到水面处地震数据;然后利用该数据再次进行波场外推,得到鬼波和一次波,并将其从输入数据中自适应减掉,得到一次波和鬼波。该方法利用水速信息进行波场外推,完全数据驱动,不需要任何地下介质信息,可以分别对震源鬼波和检波器鬼波进行压制。模拟数据和实际数据验证了方法的有效性。     

水陆检数据上下行波场分离方法

上下行波场分离是水陆检数据处理技术的关键步骤。针对常规方法分离出来的上行波场中包含下行波场、下行波场中包含上行波场,即不能实现上行波场与下行波场完全分离的缺陷,文中引入（水陆检数据、上行波场中下行波场及下行波场中上行波场等）三个能量匹配因子和（水检数据上行波场及下行波场、陆检数据上行波场及下行波场等）四个波场分离贡献因子,并建立上、下行波场分离方程;采用迭代方法计算确定最佳水陆检数据上、下行波场能量匹配因子;然后直接计算波场分离贡献因子,实现水陆检数据上下行波场完全分离处理。分离后的上行波场数据,既消除了虚反射多次波干扰,还提高了地震数据信噪比和分辨率,为后续联合反褶积和偏移成像等处理提供了高保真的上行波场和下行波场数据。合成数据和实例数据说明了所提方法的有效性和实用性。     

渤海海域水平拖缆数据宽频处理关键技术

近年来海上浅水区宽频地震勘探技术进展缓慢,尤其像渤海这样平均水深不超过30m的浅水海域,宽频采集难以实施,只能通过常规采集、宽频处理才有可能实现这一目的,其中鬼波及浅水多次波是制约浅水资料宽频处理的两个主要因素。针对浅水海域水平拖缆鬼波时空变剧烈难以压制的问题,研究了τ-p域自适应参数估计的水平缆鬼波压制技术;针对渤海海域海底模型难以建立、浅水多次波压制困难的问题,研究了τ-p域自适应海底模型估计的浅水多次波压制技术。渤海M工区实际数据的应用结果表明,这两项关键技术能有效拓宽地震资料的频带宽度,实现渤海海域常规水平拖缆地震资料的宽频处理。     

一种基于τ-p域自适应的平缆鬼波压制方法

海上常规拖缆采集通常将震源和电缆沉放至一定的深度,由于海面的存在造成鬼波的干涉作用,使得地震资料中存在明显的陷频等现象,制约了海上宽频地震勘探的发展。本文提出了一种基于τ-p域自适应参数估计的平缆鬼波压制方法,可以在τ-p域自适应求取震源沉放深度、电缆沉放深度及海面反射系数,完全数据驱动,无需先验信息。理论模型测算及实际资料应用结果表明,本文提出的方法理论正确,具有较强的实用性,能有效压制平缆的电缆鬼波与震源鬼波,拓宽地震资料的频带范围,补偿由于鬼波引起的陷波,且该方法较为灵活,可以根据实际需求选择鬼波的类型对其进行压制。     

基于高斯束偏移的鬼波压制

对于海洋地震数据,鬼波严重干扰了一次波,导致分辨率下降,甚至会产生虚假同相轴。本文首先给出共炮点道集高斯束偏移算法;然后在偏移公式中加入炮点和接收点的鬼波补偿算子,并研究稳定求解的方法,以达到消除鬼波影响的目的;最后通过数值试验验证了方法的可行性和准确性。结果表明,鬼波压制后的一次波偏移剖面同相轴连续性增强,分辨率提高,有利于后续的解释和反演。     

海洋“犁式”电缆地震资料采集与处理方法

海洋宽频勘探技术是解决中深层构造成像问题、提高地震分辨率、实现高精度勘探的重要方法,但受海上地震采集方式的制约,宽频带地震数据比较难以获取,常规拖缆地震资料因受海水表面产生的鬼波影响,存在陷频问题。设计了一种"犁式"电缆采集技术,充分考虑了电缆沉放深度不同的特点,利用不同沉放深度具有不同陷波这一特征获取了宽频信息,达到了宽频采集的目的;提出了一种"犁式"电缆地震资料τ-p域鬼波压制方法,有效压制了鬼波影响,拓展了地震频带宽度,提高了地震资料分辨率。南海深水区实际资料应用效果表明,利用本文技术与方法得到的宽频地震资料在地震分辨率、波阻特征及中深层成像方面明显优于常规地震资料,且低频成分丰富,可以有效剔除鬼波导致的假象,使储层反演结果更加准确可信,这在一定程度上解决了南海深水区宽频地震信息获取的难题,填补了国内海洋深水宽频地震勘探技术的空白。     

线性反演最小二乘叠前偏移的矩阵形式解析

最小二乘偏移是一种基于线性化反演理论的保幅成像方法。本文根据最小二乘偏移成像的基本理论,通过对波场传播算子、最小二乘成像以及Hessian算子的矩阵表达形式的详细分析,阐述了最小二乘偏移方法的数学物理含义,进而指出最小二乘偏移与常规偏移之间的关系。最后通过对理论模型的数值试验表明,最小二乘偏移较常规偏移具有更高的分辨率和保幅特性。