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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

τ-p域水体模型驱动压制浅水区水层多次波

在近海油气地震勘探中,压制在海面及海底之间的短周期水层多次波一直是海洋地震资料处理的难点,传统上采用预测反褶积或SRME压制此类多次波存在很大局限性。因此,本文提出了一种τ-p域水体模型驱动压制浅水区水层多次波方法,该方法在τ-p域用已知水层参数(水速和水深)构建初始模型,并利用波场延拓方法来预测水层多次波模型,然后采用自适应相减从原始数据消除多次波。通过理论模型试算和实际数据应用,表明此法能有效压制浅水区水层多次波。     

基于格林理论的鬼波压制方法及其应用

海洋地震资料存在受海水面虚反射(鬼波)引起的陷波效应,为此,从散射理论出发,提出了基于格林理论的空间-频率(x-ω)域任意震源鬼波压制方法,并详细论述了其物理意义。在一维理论数据分析的基础上,形成了格林理论鬼波压制处理流程。利用模拟数据和实际数据进行了测试,实现了基于上下缆和双检采集地震资料的鬼波压制。处理结果表明,此方法完全基于地震数据驱动,无需任何地下介质信息,适用于各种复杂的海洋地形和地质情况。鬼波压制后地震资料的频带得到有效拓宽、地震资料的分辨率得到提高,有利于地震资料的后续处理和解释。     

基于分治算法的谷值因子斜缆数据鬼波压制方法

斜缆采集技术可以有效地压制虚反射和拓宽地震频带,但是利用变深度缆采集地震数据压制鬼波的方法中需要给定一个准确的鬼波延迟时间,鬼波延迟时间的准确性对鬼波压制效果影响很大。提出了谷值因子的概念,认为谷值因子是判断斜缆采集数据每一道鬼波延迟时间准确性的一个参数,可以通过分治算法搜索获得的谷值因子确定更加精确的鬼波延迟时间,进而通过数据最优化联合反褶积方法获得最优的鬼波压制效果。模型试算和实际数据处理结果表明,本文方法能够有效地压制变深度缆地震数据中的鬼波,消除鬼波陷波效应的影响,拓宽地震数据的频带。     

基于分治算法的谷值因子斜缆数据鬼波压制方法北大核心CSCD

斜缆采集技术可以有效地压制虚反射和拓宽地震频带,但是利用变深度缆采集地震数据压制鬼波的方法中需要给定一个准确的鬼波延迟时间,鬼波延迟时间的准确性对鬼波压制效果影响很大。提出了谷值因子的概念,认为谷值因子是判断斜缆采集数据每一道鬼波延迟时间准确性的一个参数,可以通过分治算法搜索获得的谷值因子确定更加精确的鬼波延迟时间,进而通过数据最优化联合反褶积方法获得最优的鬼波压制效果。模型试算和实际数据处理结果表明,本文方法能够有效地压制变深度缆地震数据中的鬼波,消除鬼波陷波效应的影响,拓宽地震数据的频带。     

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。     

海上地震虚反射探讨

本文从理论上较为详细地分析和探讨了海上地震虚反射产生的物理过程，根据海上地震虚反射的模，计算了不同震源深度或电缆深度的Ｚ－ｆ特性曲线，并从实际的东海深海地震频谱资料上测得了虚反射。这对研究海上地震虚反射，探讨震源沉放深度和电缆沉放深度对地震信号频率特征的影响，具有一定的指导意义。     

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。     

非高斯性最大化变深度缆鬼波压制方法

变深度缆采集技术是利用陷频多样性有效压制鬼波，获得宽频数据。海面反射系数和鬼波延迟时间是影响鬼波压制效果的两个重要参数，且无法直接获得。文中推导出含有这两个参数的镜像记录生成公式和联合反褶积去鬼波公式；基于非高斯性最大化，以负熵为非高斯性度量，采用滑动时空数据窗口解决鬼波参数变化问题，获得最优化的海面反射系数和鬼波延迟时间，进而通过联合反褶积压制鬼波。模型数据和实际数据处理结果表明，该方法能有效地压制变深度缆数据中的鬼波，拓宽频带，提高地震分辨率。     

斜缆宽频滤波特性研究

海上斜缆采集不同深度检波器产生不同的鬼波效应,以达到压制鬼波的目的,从而拓宽地震信号的频带宽度。为了研究斜缆不同采集方式的宽频效果,此文推导了叠加归一化谱的理论公式,并进行数值模拟对直斜缆电缆端滤波参数的研究,分析了直斜缆滤波特性的影响因素。从研究结果看出,斜缆深度变化范围对斜缆宽频效果影响最大。另外,对5种缆型的叠加归一化谱滤波特性进行对比,直斜缆压制鬼波的效果最好。从而得出,斜缆采集方式宜采用直斜缆型并加大缆的深度变化范围。     

三源多缆高密度地震采集技术在中国海域水合物调查中的应用

由于天然气水合物具有埋藏浅、横向变化快的特点,为了精细刻画天然气水合物矿体,需采用三维高分辨率地震调查技术.该文介绍了在中国海域针对水合物调查首次采用三源多缆的高密度、高分辨率三维地震采集技术.其采集参数为3震源、震源间距25 m、电缆间距75 m、采集面元6.25 mX 12.5 m、震源沉放深度5 m、电缆沉放深度...     

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。     

频率域起伏双缆数据合并策略

受鬼波和陷波现象的影响,常规海洋拖缆采集地震记录分辨率低,频带较窄,低频端能量不足,因此常用的上下缆宽频采集技术及其数据合并方法成为海洋地球物理勘探研究重点之一。为此,提出了频率域起伏双缆合并策略。通过计算每个检波点处的鬼波算子,自适应地对起伏双缆进行合并,在减小缆深起伏对合并质量影响的同时,最大限度利用每个检波点信息以提高合并结果分辨率和信噪比。对于实际计算中鬼波算子存在奇异的情况,通过引入白噪因子,提高了计算的稳定性。并提出了利用浅缆补偿变深度拖缆高频端能量的采集技术,为高精度海洋地震勘探提供了新的思路。最后,分别选取起伏缆深上下缆拖缆模型、浅缆补偿变深度拖缆模型以及海上实际上下缆数据为例,验证了频率域起伏双缆合并策略的有效性。结果表明,鬼波被很好地去除,陷波现象被压制,低频端能量得以提升,地震记录频带也得到了有效拓宽。     

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。     

地面微地震资料τ-p变换噪声压制

针对地面微地震监测资料中噪声特点,根据实际有效事件同相轴不规则、静校正难度大的情况,从有效事件角度出发,研究了地面微地震资料τ-p变换去噪方法,以微地震有效事件作为识别目标,在τ-p域进行识别、分析、提取。针对常规τ-p变换存在的计算效率低、分辨率低的缺陷,应用了高分辨率τ-p变换方法;为了适应τ-p变换特性,提出了有效事件时差校正法,并采用邻近事件进行约束。最后用模型以及实际资料进行验证,改善了方法的实际应用效果,表明该去噪方法能够有效地压制微地震实际监测中的噪声,特别是线性相关噪声,提高了资料的信噪比,增强了地面微地震事件的辩识度。     

海洋宽频地震采集系统及其应用

受鬼波的影响,常规的海洋地震采集资料地震频带较窄、分辨率低。为尽量削减鬼波的影响,设计了海洋宽频地震采集系统。该系统的激发设备由常规的平面震源改进为立体震源,接收设备由常规的水平拖缆改为不等深的斜缆。依据新的设计方案,可有效减小震源鬼波和电缆鬼波的干扰。海洋宽频地震采集系统在实际生产中应用效果良好,地震频带明显拓宽,地震分辨率提高,地层的成像效果明显改善。