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。     

基于延迟波场特征法的海底反射系数估算方法

估算海底反射系数是海底电缆(OBC)水陆检数据合并处理的一个关键步骤。针对常规扫描确定海底反射系数较为费时的问题,提出了基于延迟波场特征法直接计算海底反射系数的方法。该方法首先计算水陆检数据上行波场、一阶延迟上行波场和二阶延迟上行波场的自相关函数和它们之间的互相关函数,然后构建和求解海底反射系数特征方程,最后确定最佳海底反射系数并应用于水检数据和陆检数据的合并处理。合并数据不但消除了海水鸣震多次波干扰,而且吸收了陆检数据的低频成分和水检数据的高频成分。从而拓宽了海底电缆数据的有效频率带宽,提高了地震数据的信噪比和分辨率。数据试算结果证明了本方法的有效性和实用性。     

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。     

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。     

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。     

OBN数据三分量重定向分析与质控

海底节点(Ocean Bottom Node, OBN)地震数据采集时，通常会记录描述三分量检波器在海底放置姿态的定向参数。利用现场记录的定向参数，通过三分量旋转对三分量数据进行现场重定向校正，可有效消除由三分量检波器放置姿态引起的记录波场在不同分量上的串扰现象。但是，如果现场记录的三分量检波器定向参数缺失或精度低，就需对OBN地震数据进行基于数据的三分量检波器定向分析和校正。为此，提出了一种综合利用OBN三分量记录不同分量上的初至波和反射波能量的三分量检波器重定向分析方法，并给出了实际OBN数据的三分量检波器重定向处理流程及效果质控手段。由于综合利用了初至波和反射波信息，该方法既适应深水也适应浅水OBN数据三分量检波器重定向处理，并且具有很好的稳定性。     

水平层状海底Scholte波频散特性

海底Scholte波沿着海底流—固界面传播,具有典型的频散特性。Scholte波的频散特性可以反演海底浅层的横波速度,是海底横波速度建模的有效手段。建立准确的Scholte波频散理论模型至关重要。根据真实海水—海底环境建立水平层状海水—海底弹性模型,并利用边界应力和位移连续性条件推导了该模型的Scholte波频散方程及位移方程。分析了海水深度和海底物性参数对Scholte波频散特性的影响,6层海水—海底模型实验结果表明：(1)无论是硬海底还是软海底,Scholte波都具有明显的频散特性,硬海底Scholte波能量主要集中在海水中,基阶能量最弱,2阶能量最强,随着海水深度增加,Scholte波频散特性减弱;软海底模型固体海底的Scholte波能量明显增强,此时海水深度对Scholte波频散特性影响很小。(2)相比于深海环境,浅海Scholte波能量更强,频散特征更明显,因此在浅海环境利用Scholte波反演海底浅层横波速度的精度和可信度更高。最后,基于东海某工区的实际海底弹性地质模型模拟海底多分量地震数据并从中提取频散曲线,与理论计算的频散曲线进行对比分析,二者的频散曲线吻合很好,验证了...     

利用地震干涉法衰减海底相关层间多次波

在海洋地震勘探中,由于海底面具有较强的波阻抗差,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(体)间会发育较强的海底相关层间多次波。由于这种相关层间多次波无特定的识别特征而难以去除,增加了地震资料处理的难度。为此,本文提出了基于地震干涉理论的海底相关层间多次波衰减方法和实现流程。首先介绍了基于互易理论的地震干涉法原理,阐述了其在非均匀介质中的近似条件和表达式;在此基础上提出了通过海底一次反射记录和海底以下构造的反射记录来构建海底相关层间多次波。该方法克服了基于共聚焦点(CFP)延拓方法对速度场的依赖性与逆散射级数(ISS)法计算效率低的缺点,是一种数据驱动型层间多次波衰减方法。Sigsbee2B模型测试及实际资料处理结果表明,海底相关层间多次波得到了较好的预测,叠前深度偏移结果中的偏移假象得到了明显压制,证明了文中方法的有效性。     

一种基于负熵的Bussgang地震盲反褶积方法

 独立分量分析作为一种新兴的信号处理工具，许多学者对其在地震信号处理领域中的应用进行了初步探讨。本文在Santamaria等提出的自适应高斯混合盲反褶积的基础上，结合独立分量分析中Bussgang类反褶积算法，通过引入约束项，对基于负熵准则的目标函数进行了改进，构造出新的非线性算子；同时采用修正的期望最大化（EM）算法优化反射系数高斯混合模型参数,成功地实现了地震信号的盲反褶积。数值模拟和实际资料处理的结果表明，该方法能较好地适应非最小相位系统，得到原始反射系数的最优估计，而且算法收敛快、精度高，是提高地震资料分辨率的有效手段。     

海底多波多分量AVO蕴含弹性参数信息的定量分析

海底多波地震勘探利用海底电缆采集海底各岩层的弹性波的多波多分量信息,在利用随偏移距变化进行弹性参数反演中,这些分量对反演所作的贡献是不同的,体现在各反射波的反射系统与弹性参数的信息量及其组合关在联程度是不同的。     

双检与上下缆地震数据联合成像

双检拖缆地震采集数据可以有效压制电缆鬼波,提高资料信噪比,而上下缆地震数据可以增强信号的低频并拓展其高频。将这两种非常规技术应用于南海北部潮汕拗陷进行高精度地震数据采集试验,对所获取的地震数据进行了联合成像处理分析,结果表明两种新技术对潮汕拗陷中深层地震信号弱、同相轴不连续、信噪比低的地震资料品质都有明显的改善。     

基于卡尔曼最优估计理论的地震反褶积方法

围绕卡尔曼估计滤波所涉及的关键问题——随机信号状态空间模型的建立和先验误差信息的估计,进行了详细的讨论;对地震资料反射系数估计方法进行了算法设计,为了使算法收敛且向最优估计方向寻优,从正交投影理论出发,在满足残差与合成地震记录正交的条件下,给出了迭代寻找初始状态变量（反射系数）的求取方法;给出了实现算法的具体过程。理论模型和实际资料处理结果表明,方法正确,应用效果明显。     

提高OBC覆盖次数计算精度的新方法

在海上OBC地震勘探中,OBC面元覆盖次数除了受目的层深度、速度的影响,还受到海水深度、速度等参数的影响。为此,运用Snell定律建立了两层水平反射界面模型的OBC反射点坐标四次方程,严格地推导出与海水速度和深度、目的层速度和深度以及炮检距有关的反射点位置的解析解,根据不同的实际情况确定了符合条件的解析表达式,给出了能适用于海水深度变化和目的层速度变化,提高OBC面元覆盖次数计算速度和精度的新方法。模型试算和实际应用结果证明了该方法的有效性和必要性。     

基于负熵的地震盲反褶积方法及其应用

讨论了基于负熵的地震盲反褶积方法。盲反褶积方法不需要以最小相位子波和高斯白噪反射系数为基本假设,通过高斯混合模型模拟反射系数序列中的强反射信息（地质目标体）和弱反射信息（隐蔽性油气藏）,基于负熵的非高斯性判据定义盲反褶积目标函数,应用期望最大化算法求解模型参数的最优估计,最终得到与原始反射系数相似程度很高的非高斯反射系数。选用不同相位子波和非高斯反射系数模型对方法进行了验证,并与维纳脉冲反褶积进行了比较,结果表明,算法适应非最小相位、非高斯系统。将方法应用于实际地震数据处理,地震记录的频带被有效拓宽,地震资料的分辨率得到提高。     

海底电缆双检接收技术压制水柱混响

海底电缆双检接收技术是20世纪80年代末出现的勘探新技术,主要用于压制在海底和海面之间存在的“水柱混响”干扰,能有效地提高地震资料的信噪比。此法的关键在于将海底电缆沉放到海底或水下一定深度,然后在同一观测点上同时利用压电检波器和垂直速度检波器接收地震记录,由于这两种检波器对水柱混响具有相反的响应,据此即可对两类检波器接收的地震记录分别处理,再将两者相加,即可达到有效信号增强、水柱混响去除的效果,该技术已经成为海底电缆勘探的标准。我国于20世纪90年代末引进该项技术,但由于受到处理技术的限制,一直未能取得较好的效果。本文在深入研究该项技术的基础上,结合实际资料的特点,提出一整套数据处理思路,着重强调做好双检记录的频率匹配,以便获得最佳的效果。