OBC水陆检数据合并处理技术

估算标定因子、海水深度和海底反射系数三个参数是OBC水陆检数据合并处理技术的关键步骤。针对常规方法确定这三个参数费时和精度低的缺陷,本文采用相关特征匹配法匹配水陆检数据、相关函数特征法直接计算标定因子、波场延迟特征法直接计算海底反射系数、分段归一化相关谱法直接计算海水深度和海水双程旅行时,对水中检波器数据和陆地检波器数据进行合并处理。合并后数据不但消除了海水鸣震多次波干扰,而且保留了陆检数据的低频成分和水检数据的高频成分,有效拓宽了海底电缆数据的有效频带,提高了地震资料的信噪比和分辨率。实例处理结果说明了方法的有效性和实用性。     

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。     

OBC水陆检数据标定因子估算方法

标定因子估算是OBC水陆检数据合并处理的关键。针对常规标定因子扫描估算方法耗时的缺陷,通过计算水中检波器数据和陆地检波器数据的自相关函数及其互相关函数,建立标定因子特征方程;求解标定因子特征方程以确定最佳标定因子,用于水中检波器数据和陆地检波器数据的合并处理。不但可以消除海水鸣震多次波干扰,而且还可吸收陆检数据的低频成分和水检数据的高频成分,有效拓宽海底电缆数据的有效频率带宽,提高地震数据信噪比和分辨率。实际数据处理结果表明了该方法的有效性和实用性。     

OBC双检资料频谱陷波互补性差成因及处理思路

针对实际生产中遇到的OBC双检资料频谱陷波互补性差的现象,从OBC水、陆双检检波器接收波场入手,分析了水、陆双检检波器接收到的检波点虚反射和鸣震干扰的差异,认识到鸣震干扰的存在是造成水、陆双检资料频谱陷波互补性差的主要原因。通过对不同海底反射系数情况下,含有鸣震干扰的水检、陆检模拟子波进行分析,认识到水检资料频谱陷波随海底反射系数增大而增强,陆检资料频谱陷波随海底反射系数增大而消弱,海底反射系数越大,水、陆双检资料频谱陷波互补性越差。对于水检、陆检频谱陷波互补性差的OBC资料,在选择双检合并方法衰减检波点虚反射时,不应对鸣震干扰造成影响,鸣震干扰在双检合并后,可利用预测反褶积等方法进行衰减,模拟数据和实际数据证明了该处理思路的正确性。     

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。     

基于数据分段互双谱的海水深度计算方法

海水深度数据是开展OBC水、陆检资料合并处理的基础。结合时间序列高阶统计量提出了一种基于数据分段互双谱法的海水深度反演方法。通过对分段后的数据计算上、下行波场数据自双谱和互双谱,再计算相干互双谱和互相关谱,最后计算海水深度。水陆检数据分段计算,利用了叠加特性,增加了方法抗高斯噪声的能力。高阶统计量的互双谱和相干互双谱,具有压制高斯与非高斯有色噪声的优点。利用本文方法对OBC数据进行海水深度计算,结果与实测海水深度较吻合。计算的海水深度用于双检数据合并,压制海水鸣震干扰效果明显,为后续速度模型建立和偏移成像处理奠定了良好的基础。     

基于最小二乘反演的拖缆双检鬼波压制方法

基于波场传播原理,分别推导了海上拖缆双检地震采集中压力波场和速度波场鬼波算子,建立了检波器接收信号和上行波场线性关系,利用最小二乘反演和匹配滤波算法求解拖缆处上行波场,该方法无需地下介质信息,实现数据驱动鬼波压制,通过引入噪声影响因子,减少因水、陆检信号的信噪比差异对鬼波压制效果的影响。数值模拟资料和拖缆双检实际资料处理结果表明,基于最小二乘反演的拖缆双检鬼波压制方法可以有效压制鬼波能量,拓宽资料频带,有利于后续资料的处理和解释。     

GeoEast系统海底电缆双检合成处理技术

本文针对海底电缆双检资料处理中的理论基础和制约因素进行了研究和分析,在此基础上提出了GeoEast系统针对性的解决办法,包括水陆检信号净化和匹配、水陆检合成等关键技术。通过对多个区块实际资料的处理,取得了较好的应用效果,表明了该方法的切实可行性。     

双检数据上下行波场分离技术研究进展

随着海洋油气勘探开发技术的发展，水、陆双检海底接收的应用日趋广泛，上下行波场分离作为双检数据处理的关键技术，决定了资料处理品质及应用效果。在双检数据上下行波场分离技术的发展过程中，国内外学者提出了许多切实可行的技术方案。本文通过系统调研国内外相关文献，对上下行波场分离方法和技术进行了归纳和总结。首先基于波动理论，把双检数据与上下行波场联系起来，建立了双检数据标定和上下行波场分离的理论基础：水、陆检数据接收的波场分别为压力波场和质点垂直速度波场，可以分解为上行压力波场和下行压力波场及上行质点垂直速度波场和下行质点垂直速度波场；下行压力波场与下行质点速度波场振幅成正比，且极性相同，上行压力波场与上行质点速度波场振幅成正比，且极性相反。然后针对海底电缆/海底节点（OBC/OBN）水、陆检数据，建立了基于消除海水鸣震的双检数据处理技术。最后，总结出7种双检数据上下行波分离方法，包括：常数标定因子分离、频率—波数域分离、镜像分离、去虚反射分离、最优去虚反射分离、检波器脉冲响应分离和τ-p域分离等方法。双检数据上下行波场分离之前，首先要进行检波器脉冲响应校正；然后进行双检数据匹配和标定处理等，使水检数据中上下行压力波场与陆检数据中上下行质点垂直速度波场振幅和频率趋于一致，且由于下行压力和质点垂直速度波场极性相同、上行压力和质点垂直速度波场极性相反，陷波问题得到补偿，检波点端虚反射得到合理压制；最后实现最佳的上下行波场分离处理。     

双检理论研究及合成处理

本文深入探讨了水、陆检波器的接收机制及波场动力学特征,认识到水层鸣震是由下行鬼波(虚反射)和上行微曲多次波组成。水检和陆检对于一次波、鬼波和微屈多次波具有不同的响应特征:对于一次波,双检的响应表现为同向;对于鬼波,双检的响应表现为反向;对于微曲多次波,双检的响应表现为同向。因此,本文通过水检和陆检同时采集的数据叠加去除鬼波;在此基础上,进一步求取海底反射系数,从而消除上行微屈多次波。本文方法在实际OBC资料处理中取得了良好应用效果。     

虚源法时延监测

Mehta等处理了墨西哥湾Mars油田的深水海底四分量时延资料。用虚源法把记录到的响应重建到永久型海底检波器处作为虚源，这样，虚源上方的介质可视为均匀半空间。将记录波场分离为上行波和下行波，虚源处的下行波场与检波点处的上行波场作互相关，降低了近地表（海水）性质随时间的变化对时延虚源资料的影响。时延监测中，两次测量及各炮间的震源信号的变化也是不期望的。     

海底地震数据积分法叠前时间域成像方法

海底地震（OBS）采集包括海底拖缆（OBC）和海底节点（OBN）两种观测方式。采集时激发点位于海面而接收点置于海底,建立在同一基准面假设前提下的传统地震成像方法不再适应OBS数据。本文首先推导了OBS上、下行波不同深度反射点轨迹的计算公式,用图示法直观地展示了各自共接收点道集数据的覆盖范围;然后以镜像成像理论为指导,推导了下行波积分法叠前时间偏移旅行时计算公式,同时推导了相应的上行波旅行时计算公式,并给出了上、下行波成像时间校正和均方根速度的转换公式;最后描述了OBS叠前时间偏移加权函数的计算公式。二维模型和三维实际数据应用结果表明,用下行波代替上行波成像,不仅能够显著改善浅层成像效果,且成像结果的横向范围得到明显的扩展。     

平面波偏移、分角度成像与AVA道集生成

基于波场延拓的叠前深度偏移是实现复杂构造地质体成像的可靠方法，但存在着计算量大、对观测系统适应性差等缺点。平面波偏移是利用波动方程实现精确叠前成像的另一类方法，其基本原理是：通过地表延迟放炮的方式生成平面波震源，利用下行波方程进行波场正向延拓得到下行波场；对地表采集的炮集记录，以组合延迟放炮的方式叠加，得到地表平面波记录，利用上行波方程进行波场反向延拓得到上行波场；二者互相关求和，实现平面波地下波场成像。分析表明：平面波成像技术的精度与单平方根算子的共炮点道集偏移和双平方根算子的共中心点道集偏移相当，但计算速度要快得多，且易于并行计算。二维Marmousi模型数值计算表明，射线参数的范围和间隔是影响平面波成像质量的主要因素；不同角度入射的平面波对最终成像结果的贡献是不同的，据此可以有针对性地选择射线参数进行平面波成像。     

零井源距VSP上行波统计反褶积方法研究

反褶积是地震数据提高分辨率处理的重要技术之一,零井源距VSP下行波反褶积被认为是较为理想的地震反褶积方法之一,但在存在较强干扰时,经过零井源距VSP下行波反褶积处理的数据与地面地震数据会经常出现较大的闭合差,以至于严重影响到零井源距VSP数据在地震层位标定和地质解释中的有效应用。实际零井源距VSP数据的研究发现,当零井源距VSP采集数据中存在较强的层间多次波和井壁耦合谐振时,经下行波反褶积处理后的VSP成像数据与地面地震数据之间出现了闭合问题。对影响闭合的因素进行了分析,在此基础上提出了上行波统计反褶积方法,实际资料处理试验表明,该方法可以较好地回避和压制以上干扰,获得更稳定的反褶积算子和反褶积效果。上行波统计反褶积有与地面地震反褶积相同的输入统计数据和算法,通过上行波统计反褶积处理,零井源距VSP与地面地震数据之间的闭合差问题得到了很好的解决。给出了基于上行波反褶积的零井源距VSP处理流程和质量监控方法。同时指出当VSP采集数据中含有较弱的干扰和层间多次波时,下行波反褶积仍是获得更精确反射系数的重要途径。     

共炮检距矢量域海底电缆数据规则化技术及应用

受采集因素制约,实际海底电缆地震数据覆盖次数是不均匀的,需要进行规则化处理。海洋地震数据的规则化处理通常在共偏移距数据体上进行,会丢失方位角信息,如果使用扇区划分的方式保留方位角信息,则面临覆盖次数不足的问题。海底电缆数据方位较宽,不适合使用这种方法进行规则化,为此将海底电缆数据划分成共炮检距矢量数据体进行数据规则化,共炮检距矢量数据体是在offset-x和offset-y两个方向按照矩形划分的数据体,这种划分方式在限定偏移距和方位角范围条件下定义了地下面元的一次覆盖。相对于共偏移距数据体和分扇区划分,共炮检距矢量体面元内覆盖次数更均匀,方位角更接近,对共炮检距矢量数据体进行面元中心化处理,能有效保留方位信息,同时插值精度更高。乌石工区三维海底电缆数据COV插值实际应用结果证明了该方法对海底电缆数据插值的可靠性。     

垂直地震剖面资料的Radon变换波场分离法

垂直地震剖面(VSP)方法得到的资料在解释前需进行特殊处理。很重要的一步是利用f-k速度滤波分离上行波和下行波,以及压制直达波。同样,如果把VSP剖面变换到p-τ面内,上行波场和下行波场也就可分离了,因为它们按照各自不同的倾角映射到不同的象限内。从而可以在p-τ面内确定窗口值后利用Radon逆变换恢复上行波场或下行波场。 Radon变换波场分离(RTWS)法得到的结果与f-k速度滤波的结果差不多。然而,因为在正倾斜叠加中实现了振幅比测试滤波,从而使恢复的波场质量得到了很大改善。在正变换中某一确定的p叠加值范围内,这种滤波法通过测试叠加振幅的一致性,从期望的地震波中选出并滤除那些无用的波。本文给出了利用这二种方法从VSP全波场中分离出上行波的合成记录例子。     

检波点水深误差对OBC双检资料合并处理的影响与对策

为探求检波点水深误差与海底电缆(OBC)地震勘探双检资料合并处理效果间的关系,从OBC双检资料合并处理的交叉鬼波化技术原理入手,分析了检波点前期测量水深和采集实时水深误差影响双检资料合并处理效果的根本原因,并利用理论数据和实际资料论证了检波点水深误差对双检资料合并处理效果的影响程度。在此基础上,提出了以相关系数最大为准则的水深扫描和实时潮汐数据检波点水深修正两种方法消除检波点水深误差,以获得最佳双检资料合并处理效果。     

基于模型的水层多次波去除方法

本文提出一种衰减水层多次反射的方法。首先估计水底反射系数函数，再加上计算出的振幅函数，同时考虑振幅和波形来模拟所有阶的水底多次反射波。在频率－－慢度城模拟水底的一次反射和多次反射。在数据模型中的振幅函数包括震源方向性函数、震源虚反射响、检波器组方向性函数、接收点虚反射响 以及与炮检距有关的几何扩散项。在小炮检距范围内，我们可以假设海底反射系数仅与频率有关，可以用最小平方法估计。利用海底的一次反射波     

海底相关层间多次波预测方法

层间多次波是地震资料处理领域中最难以衰减的噪声之一,没有固定的规律,而且在偏移剖面中容易产生假象,影响资料处理质量。在海洋地震资料中,海底相关层间多次波广泛存在,由于海洋底界面的海底和海水间存在较强的速度差,当海底面以下存在高速反射层或散射体时,在海底与高速层间会发育较强的与海底相关的层间多次波。针对海底相关层间多次波问题,提出了一种基于波动理论的海底相关的层间多次波衰减方法。鉴于海洋资料海底反射较为明显,通过分离海底一次反射与海底面以下构造的反射波场的褶积与相关运算构建海底相关层间多次波,实现其合理的预测。本方法不依赖于准确的速度场,且具有较高的计算效率,是一种数据驱动型层间多次波预测方法。简单平层模型测试直观地证明了本方法的正确性,最后通过Sigsbee2B模型测试,合理地预测出了海底相关层间多次波,证实了本方法对复杂构造的实用性。     

消除海底电缆双检地震资料中的鸣震干扰

 对于海上拖缆地震勘探而言，压制鸣震干扰一般可采用鸣震滤波器或预测反褶积的方法，当海底反射系数变化较大时，则无法有效压制鸣震干扰；而对于海底电缆的双检（水检和陆检）地震勘探而言，则可以采用水检与陆检资料求得海底反射系数，并根据反射系数构建水检与陆检的最佳组合，从而达到压制鸣震干扰的目的。