关于海底波的理论探讨

在国内外海洋地震勘探中,特别是浅海勘探中,地震记录上经常遇到一种频率和视速度都比较低的规则干扰波,即本文所要研究的海底波。例如在南美洲的马拉开波湖(称为mud波)、美国的赫德森河(称为grandfather波)、苏联的阿普歇伦半岛北岸海域以及我国的海洋地震勘探中,都曾发现过这种干扰波。而且在国外地震勘探中,对这种干扰波曾做过一些试验研究工作,指出:其频率和视速度都比较低,频率在5-30周之间,视速度为400-800米/秒,具有波散现象,并且指出这种波的能量与海底性质有关,通常在淤泥质海底情况下最容易出现这种波。     

海上多波勘探装备关键技术的突破

海上多波勘探仪器能称涨底电缆采集系统,是利用置于海底的四分量检波器接收的地震信号,经过数字包转换成高精度的２４位数字信号,通过海底数传电缆传输到海面仪器船记录。综述了海上地震数据采集单元、海底数传电缆及海底卤分量检波器的功能原理和特性及在关键技术上的突破。展示了国产海上多波勘探器具有优势及推广前景。     

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。     

深水地震资料处理关键技术浅析

以深水区域地质环境和地震资料采集方式为出发点,总结了深水地震资料的特征,包括海水速度变化大、地层各向异性影响突出、多次波复杂和崎岖海底成像困难等。同时,针对深水地震资料的特征,结合实际资料处理,对冷水校正、长电缆地震资料各向异性动校正、多次波压制和崎岖海底成像等深水地震资料处理关键技术进行了分析研究。     

海域多波地震数据采集技术

海域多波地震技术发展很快,已经取得了较成功的应用和令人满意的勘探效果,成功的主要原因是采集技术(OBC技术)已经基本成熟,能够在海域得到质量较高的地震数据。海上多波地震采集就是在海底应用三分量速度检波器测量速度场的X分量、Y分量和Z分量,并用水听器测量应力场。海上多波多分量地震采集系统主要包括记录子系统、震源子系统、电缆子系统、声学子系统、综合导航子系统和质控子系统;多波地震数据采集作业方式以双船(震源船和记录船)、双边放炮作业为主;双船的控制主要由数据连接系统来实现。     

海底电缆地震中二次定位法的探讨

在海底电缆地震勘探时，施放的电缆往往不能下沉在设计位置。随着海底地震勘探的应用与发展，对资料精度的要求有所提高，必须对检波器电缆进行准确的定位。为此，利用地震采集到的直达波初至信息进行事后二次定位的问题，从方法上做了一些探讨。分析了空间三线交汇法的适用性和准确性，提出了近正四面体的选择原则和评价标准。模型实验证明，此方法具有一定的可行性和可靠性。     

海洋地震勘探中使用长组合时相干噪声的衰减

在陆地地震勘探中,使用组合方法从不需要的相干地震同相轴中分离出有效反射波是常用的作法。近来,长震源和接收器组合已经用来减少海洋地震资料中海底多次波的影响. 震源组合是由5个等间距地相同的子组合组成。每个子组合都有5个容积不同的气枪。子组合之间的距离可以在20～56米之间变化。每个子组合的总容积是630立方英寸(8.6升——译者注),在2000磅/英寸的工作压力情况下(140.6公斤/平方厘米——译者注),震源组合的总容积是3150立方英寸(43升——译者注)。为了有一个灵活的接收系统,在资料处理中,通过计算一个2—5道的加权和以达到延长接收器组合。水下检波器电缆由54道组成,每道长50米。用超长气枪组合放炮获得的地震记录,采用常规技术以及特殊方法进行处理。尤其是使用加权迭加可以改善迭加剖面的质量。迭加权值是通过一个程序计算出有效波与多次波比值. 使用超长气枪组合获得的资料比常规资料的质量有了明显的改进.几个实例都表明海底多次波强烈衰减,而深地震同相轴得到加强. 附录中给出了倾斜同相轴混合组合响应函数.     

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。     

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。     

SGH—1双重检波器

SGH-1复式检波器是配合海底数字电缆使用的。它用同一个外壳,把陆用检波器和水用检波器组合封装起来,实践证明,无论是记录或处理各个记录台站的速度和压力信号时,海上地震数据的质量都有明显的提高。     

地震14 海洋震源

本文介绍的是用正向模型来估算震源特征及海底特性的方法,以及与实际资料的某些对比。所需要的信息是震源接收排列的几何关系、震源枪的大小及水的深度。假定所记录的脉冲是由一系列窄频带尖峰脉冲组成,则海底原始反射及多次反射的脉冲当作距离函数进行模拟。在这种情况下,每个波的传播时间和幅度可按震源-接收器几何关系中,震源枪的大小及水深中给出。还须考虑:海底的反射系数取决于入射角,而海面可假想成一种理想的镜面。在此过程中,海底密度及速度是未知量,它们可进行反复迭代。我们是利用来自北海的实际资料作为实例来证明,脉冲形态和其沿电缆方向的变化是可以非常合理地进行预测。在海洋地震勘探中,震源特征的估算是一个近年一直很为重视的问题。在本文中,     

海上多波多分量地震采集技术的应用――以莺歌海盆地为例

近年来,近海多波多分量(一般称为四分量)地震技术发展很快,相继取得了较成功的应用和令人满意的勘探效果。成功的一个主要原因是采集技术(OBC技术)已经基本成熟,能够在近海得到质量较高的地震数据。海上多波多分量地震采集就是在海底应用三分量速度检波器测量速度场的X分量、Y分量和Z分量,并用水听器测量应力场。海上多波多分量地震采集系统主要包括记录子系统、震源子系统、电缆子系统、声学子系统、综合导航子系统和质控子系统。多波采集作业方式以双船(震源船和记录船)、双边放炮作业为主,双船的控制主要由数据连接系统实现。     

南海北部深水地震勘探所遇到的挑战与对策

总结了近年来南海北部深水区地震勘探中遇到的挑战,包括海水深度大、海底崎岖、硬质海底产生的强烈多次波和地下地质构造复杂等。从采集和处理入手,分析研究了其影响地震资料品质的根本原因,提出了解决这些问题的对策,采集方面包括选择更有利的采集方向、优化震源设计、改变拖缆方式、缩小炮间距和增加电缆长度等;处理方面包括三维SRME技术、各向异性速度分析及高阶动校正技术、倾角共反射面叠加技术、叠前深度偏移技术等。此研究为今后深水地震采集和处理提供了参考与借鉴。     

镜像法表面多次波正演模拟研究

针对海洋地震勘探的海底电缆(OBC)采集系统,提出了一种直接正演表面多次波的方法,其核心思想是采用镜像延拓的思路修改模型,将海底对称映射到海平面之上作为新边界。将原始模型的表面多次波传播路径等效成新模型下一次反射波的传播路径,因此,只需将新模型的表面边界设置成吸收边界就可以方便地计算出多次波的传播特征。将该方法应用于多个地质模型数据,正演出的多次波波场和实际多次波信息较为吻合,证明了方法的有效性和便捷性。     

海底电缆的使用与恢复

目前海底电缆地震采集系统,在国内浅海物探领域已基本替代了无线电遥测地震采集系统。文章通过对海底电缆地震采集系统中最主要的设备之一－－海底电缆的结构,性能及使用情况的介绍,分析了海底电缆损坏的原因,并简述了目前国内海底电缆的检测和维修能力。     

基于ALE法的海底电缆土壤覆盖物清理技术

基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)方法,对海底电缆在位情况下土壤覆盖物射流清理过程进行探讨,并分析射流速度和海床强度在海底电缆土壤覆盖物清理过程中对海底电缆受力损伤的影响。结果表明：当海床土壤相同时,射流速度越大,海底电缆受力越大,当射流速度为50 m/s时海底电缆将发生破坏;在相同射流速度下,海床土体的剪切模量、内聚力和摩擦角越小,海底电缆受力越大。在海底电缆覆盖物清理过程中需要根据海床强度选择相对应的射流速度,以满足清理要求。研究成果可为海底电缆土壤覆盖物清理技术研究提供参考依据。     

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。     

Sentinel固体电缆降噪原理

海洋地震勘探等浮采集电缆在施工中拖挂在深海勘探船的尾部,电缆内部有水听器用来接收水下声波振动,以便获取地震资料。拖缆在拖带中除了接收有用的水声数据外,还接收来自船尾螺旋桨噪音、机械牵引噪音、海洋涌浪等外部噪音。为了减少外部噪音源对电缆的影响,拖缆的传输机制采用无源振动的轴向外延波设计。固体电缆在设计中采用了独特的应变隔离模块技术,有效地隔离了大约15dB的机械噪音。本文从电缆的结构设计出发分析了固体电缆降低噪音的原理,并用实例分析了固体电缆与液体电缆相比在降噪方面的优势。     

应用于海洋油藏永久性监测的Stingray系统

随着海洋石油勘探开发逐渐走向深海复杂海域,地震数据资料的采集难度不断加大,精度要求越来越高,为此国外对地震采集技术进行了多方面的技术创新。介绍了适用于深水油气田永久性测量的新型光纤地震采集Stingray系统的工作原理、系统组成、安装、水下布局、应用价值,并与海上拖缆勘探技术、海底电缆勘探技术、海底节点勘探技术进行分析对比,Stingray系统在4D成像、4C成像、实时监测等方面具有优势,经济效益好、风险低、环评好,受到国外油公司广泛重视,希望为我国海上油田实现永久性监测开辟一条新路。     

海上多波勘探装备关键技术的突破

海上多波勘探仪器是当今海上地震勘探技术缺点，文中介绍了海底电缆的功能、原理及国产样机的设计和在关键技术民的突破，并通过与国外几家大现类产品的对比，展示 阵产海上多波勘探仪器所具的优势及今后的推广前景。