一种动态起伏的海表面建模方法

在重力和风力等自然因素的影响下,实际海面呈现动态起伏变化形态。粗糙的起伏海表面会影响数据处理过程中鬼波算子估算的准确度,进而影响鬼波压制效果。为研究起伏海表面下鬼波对地震记录的影响,基于PM （Pierson-Moscowitz）海浪谱计算模型,首先,将不同时刻的静态粗糙海表面进行组合,得到连续时刻的动态海表面以逼近真实动态起伏海表面;然后,采用克希霍夫近似法,分别提出动态起伏海表面下非脉冲震源鬼波和检波器鬼波的建模方法。合成数据测试结果表明,提出的建模方法可有效模拟更符合真实动态海表面的地震记录,并可用来测试鬼波压制算法的实际效果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

AVO模拟和局部转换横波

在应用射线追踪模拟确定潜在油气储层的AVO响应时,局部转换横波通常被忽略。这在一次反射模拟中最为常见。然而,局部转换横波对地震响应具有一阶影响,似乎没有被广泛关注,其意义也未为我们所理解。 一次反射全佐普里兹模拟容易使人误解。随着岩层厚度减少,转换波和从岩层底反射的初次波之间的相互干扰就变得越来越重要,由此产生的地震记录,与一次反射全佐普里兹假设下,得到的记录完全不同。对仅模拟薄层一次波来讲,采用经济的线性近似佐普里兹方程计算的人工合成地震记录比用精确的佐普里兹反射系数计算的结果更为精确。 奥多赫茨-安斯蒂效应说明,一次反射传播损失不应包括在人工合成记录中,也不包含在短周期混响中。同样,若不考虑局部转换横波,则在构成人工合成地震记录时,不应采用全佐普里兹方程。     

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。     

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。     

震源深度对低速带区地震波传播特征的影响

采用声波波动方程数值模拟方法，对在不同震源深度情况下地震波场在低速带中的传播特征进行了模拟与分析。数值模拟结果表明，当震源位于地表时，会产生多次折射波；当炮点位于低速带内时，在产生折射波的同时,还会产生较强的虚反射，使波场变得更加复杂；当炮点位于低速带以下时,一次反射波的信噪比最高。在野外生产中，震源放在低速带以下有利于提高一次反射波的品质。如果条件允许，最好将检波器也埋置到低速带以下。     

地震勘探虚反射界面的测定及其利用

地震勘探中，表层中的虚反射界面对地震波的激发有较大影响，但也是确定炸药震源激发深度的重要依据。本文讨论了虚反射对激发地震波频率和能量的影响，指出了测定虚反射界面的最佳手段，论述了定量确定炸药震源距虚反射界面距离的方法。全理地利用虚反射界面可以达到较好的激发效果。     

滩浅海地区地震勘探存在问题及其解决方法

滩浅海地区地表条件复杂,陆地和海上施工方法不同,采集的资料存在着较大的差异,影响了最终成果。针对由于观测系统不同、激发和接收因素不同、海上检波器漂移等对采集资料造成的影响,探讨了改善资料品质的方法技术:①陆地采用延迟叠加震源,使陆海震源的激发信号相接近;②采用陆地压电检波器,使陆地检波器的性能与海上检波器相同;③采用匹配滤波法消除海陆资料之间存在的差异;④采用二次定位方法提高定位精度;⑤选择合适的气枪沉放深度和气枪组合方式消除气泡效应等。这些方法技术的应用,消除了陆地和海上地震资料的差异,提高了滩浅海地震资料的品质。     

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。     

井间地震反射波资料处理

井间地震反射波资料处理可以看成是有偏VSP反射波资料处理的一种延伸。由于一对井间地震资料相当于近千个有偏VSP，加上反射角增大和频率大幅度提高（约10倍），因此，井间地震反射波资料处理有着自身的一些特点。为此，对井问地震反射波资料处理中的一些技术和问题进行了讨论。对井间地震资料进行了分析，指出井间地震资料具有反射波场较弱、频率很高、管道波能量很强等特点；介绍了井间地震资料预处理方法，从空间属性建立、数据选排（抽道集）、道编辑、频谱分析、随机噪声压制和管波等相干噪声压制诸方面进行了讨论；对井间地震资料的波场分离和成像中需要注意的几个关键性问题进行了探讨，对于井间地震资料的高频特性给噪声压制和同相叠加处理造成的困难，通过提高叠加次数予以解决，对于大反射角对同相叠加造成的影响，则采用限角叠加技术来解决。实际资料处理表明，所采用的处理技术和措施合理有效，获得的反射波剖面品质良好。