气泡效应对地震资料的干扰及压制方法

海洋地震勘探中,空气枪激发后会产生气泡效应,气泡效应产生的子波属于干扰波,具有周期性、低频率的特点。设计合理的枪阵配置,气泡效应可以得到一定的压制,但无法完全消除,对地震资料影响较大。根据气泡干扰与有效波在频率、频次间的差异,重点介绍了震源设计压制气泡的方法及效果,子波处理及噪音压制气泡干扰的方法,并展示了各自的效果。结果表明,子波法对深水资料的气泡压制效果较好,对浅水资料,将子波处理与噪音压制这两种方法结合使用效果更佳。     

利用提取的子波压制气泡效应及影响因素分析

在绝大部分情况下，远场子波是理论子波，与实际采集的气枪子波差别较大，因此基于远场子波的气泡效应压制结果存在明显的气泡残余。为此，提出了一种数据驱动的气泡效应压制方法，即利用数据的自相关提取子波，基于提取的子波和不含气泡效应的期望子波求取气泡压制算子，进而压制数据中的气泡效应。此外，分析了影响基于提取子波压制气泡效应方法效果的两个因素：①气泡压制算子长度，影响气泡压制效果，由数据中的气泡延续时间决定；②白噪系数，影响虚反射陷波效应，且随着白噪系数增加，会人为增强虚反射的陷波效应，影响虚反射压制效果，即求取气泡压制算子时宜采用尽可能小的白噪系数。实际数据应用结果表明：基于提取子波压制气泡效应方法克服了基于远场子波气泡效应压制方法中的模拟远场子波没有考虑实际采集条件对子波影响的问题，能更好地压制气泡效应，提高数据信噪比和分辨率，同时能更好地保持数据保真度。     

从海洋地震资料直达波提取震源子波

震源信号在地震偏移成像、正演模拟、全波形反演、多次波压制等处理中起重要作用,其关键是获取震源信号子波。本文通过推导直达波时距曲线,考虑了震源和接收系统组合效应,结合气泡振荡理论,得到直达波与震源信号之间的关系式,并给出了频率域利用直达波计算震源信号远场子波的解析解。当地震数据接收位置满足震源组合阵列远场条件时,可利用直达波计算震源信号远场子波。即避开地层反射信息对地震子波提取的影响,先从地震数据中分离出直达波,再利用直达波以精确的解析解公式计算震源信号远场子波。合成数据计算和实际地震处理的结果均表明,本文方法经济实用、精度高。     

滩海浅层三维地震勘探技术

 在滩海过渡区域的浅层勘探中，形成了一套有效的地震资料采集、处理技术，并取得以下认识：①地震资料采集技术包括提高浅层覆盖次数的观测系统设计技术、提高分辨率的激发技术、气泡效应压制技术、水中检波器二次定位技术等内容。提高浅层覆盖次数的观测系统设计技术要求观测系统应具有小面元、小炮检距、小炮点密度的特点。提高分辨率的激发技术要求在水深小于2m的过渡带宜采用炸药震源激发，并采用浅井、小药量激发方式，遵循“枪数少、近组合”的原则针对不同的海域选取不同的气枪阵列组合，以较好地压制气泡效应，提高资料信噪比。水中检波器二次定位技术可准确地确定检波器的实际位置，是保证资料采集精度的重要环节。②地震资料处理技术包括水中检波器二次定位校正、手工切除动校正拉伸、子波匹配技术、海底鸣震压制处理、叠前时间偏移处理等内容。针对水中检波器漂移问题，利用声纳定位结果以及初至二次定位结果进行检波器位置校正，确定了检波器的真实位置，提高了资料处理精度。采用手工切除动校正拉伸，提高了浅层资料信噪比。子波匹配技术要求在CDP道集叠加前进行子波匹配滤波，以消除由于海、陆采集方法不同造成的地震子波差异，从而得到较好的叠加效果。采用两步法预测反褶积压制海底鸣震，使海底鸣震得到较好的衰减，剖面信噪比得到明显提高。通过叠前时间偏移成像处理，提高了复杂构造及5m断距的小断层的偏移成像精度。     

GI结构气枪震源在海上地震勘探中的应用

GI结构气枪震源在海上地震作业中有很多明显的优势。GI结构气枪震源具有双气室,能够较好地压制气泡振荡。GI结构气枪震源激发所产生的子波主脉冲和气泡的初泡比明显大于其他类型的气枪,GI结构气枪震源激发所产生的子波具有明显的峰值和较小的旁瓣。本文介绍GI结构气枪震源在海上地震勘探中的应用配置以及工作原理,同时对于GI结构气枪震源与导航系统以及数据采集系统联机时会出现不同步等问题进行了解析并找到解决办法,对海上地震勘探有一定的参考和实用价值。     

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。     

震源子波反褶积在海洋地震资料处理中的应用

辨别和消除虚反射及气泡效应的影响是提高海洋地震资料分辨率和解释精度的重要环节。研究了压制海洋地震资料虚反射和气泡效应的震源子波反褶积方法,根据震源子波处理的原理及反滤波因子的求取过程,给出了实际生产中常用的震源子波处理流程。首先通过确定性子波反褶积消除虚反射、气泡震荡的影响,然后对震源子波进行整形处理,使其满足后续的反褶积处理所需的最小相位假设条件。将上述方法应用于南黄海盆地某工区实际资料处理,使地震剖面上反射波的续至相位得到有效抑制,子波的形态得到了很好的恢复,证明方法是实用的。     

海上气枪阵列震源子波数值模拟研究

基于海上地震勘探气枪理论模型,开展了单枪、单一子阵列、立体阵列震源子波数值模拟研究.结果表明,单一子阵列可以很好地提高子渡主脉冲值,并在压制气泡脉冲方面具有较好的效果;立体阵列可以较好地抑制由于海面虚反射等因素引起的陷波作用,其子波频谱较平面阵列子波频谱光滑.气枪立体阵列组合能够有效地提高子波质量,对其开展更深入的研究与试验具有重要意义.     

虚反射与长药柱对地震子波频谱影响规律分析

炸药震源以其性能优越、使用方便等特点在我国陆地地震勘探中被广泛使用。使用炸药震源如何有效拓宽地震子波频带宽度,以此来提高地震资料分辨率,一直是地震勘探研究的主要问题之一。从虚反射、药柱长度两方面阐述了炸药震源激发对地震子波频带宽度的影响问题。分析认为:药柱在虚反射界面以下距虚反射界面距离越远,产生的虚反射对地震子波高频带压制范围也越大,而虚反射界面的反射系数大小与虚反射强度有关,关系到对地震子波高频成分的压制程度;药柱越长、炸药爆速与激发层波传播速度差别越大,对地震子波高频带压制范围也越大。通常采取技术手段使炸药爆速与激发层波传播速度趋近,能有效拓宽地震子波频带,提高地震资料分辨率。     

海洋地震数据处理技术探讨

本文从分析海洋地震数据的特点出发，认为海洋地震数据处理必须十分重视以下问题：子波处理和修正、反褶积技术的应用、多次波的压制、长排列资料的速度分析、剩余静校正及三维资料的面元均化等。在此基础上着重探讨了子波处理和多次波压制技术。子波处理有两种情况：其一，在野外提供远场子波情况下，可利用远场子波提取反子波，进行反褶积，从而很好地消除地震数据中的仪器响应、虚反射及气泡的影响；其二，在没有采集远场子波信号时，可直接由原始地震数据提取地震子波，利用此子波的逆求反子波，也能获得较好的反褶积效果。至于海洋多次波的压制，现今有很多很好的方法可供选择，关键在于分析本区的多次波特征，选用有针对性的多次波压制方法。     

海洋气枪震源组合及子波模拟

以套筒枪为例,根据实际测量得到的数据,应用气泡相干组合原理,对气枪组合改善气枪子波的性能及子波模拟作了初步探计。提出一种简单的子波模拟方法,由此得到子波的形态和频谱与已知远场子波相似,可以满足海上地震勘探的要求。     

气枪组合震源模拟分析及其应用

在海洋地震勘探中,气枪组合震源得到广泛应用。目前气枪组合震源通常是采用模拟技术,得到震源的远场子波后,通过评价远场子波的参数来评价震源的性能。文章对气枪组合震源性能评价标准进行了简单叙述,对采用震源模拟软件模拟一系列震源进行评价后,优选了3000CI,并应用于实际地震勘探中,达到勘探地质目的,取得了良好的资料。     

海上地震勘探气枪漏气的定量评价探讨

空气枪震源在海洋地震资料采集中使用广泛,漏气是比较常见的一种现象。在发生气枪漏气等异常情况而又不能套用关枪标准进行质量控制时,针对单个气枪或多个气枪的漏气对整个枪阵的影响,从近场子波相关性和能量一致性方面,提出了对整个枪阵开展定量分析评价的方法,可以为气枪阵列的激发品质提供定量评价参考。     

海洋地震空气枪系统子波测试标准及方法

应用于海洋地震勘探的气枪阵列是采用气枪相干组合理论设计而成的,有关阵列的激发能量,工作性能的主要评价指标为远场子波特性及频谱图,为了评价阵列的工作性能,就必须对其远场信号进行测试,本文较详细地介绍了SEG海洋地震震源测试标准中有关测试的基本条件,设备,关键方法及数据处理技术。     

气枪震源子波特征及应用研究

介绍了气枪震源激发的子波特征、选择沉枪深度的原则和各种气枪组合的原理。在经典自由气泡理论的基础上，对不同海域和不同海流流速条件下，气枪震源激发子波特征存在的差异，特别是初泡比相差很大的情况，作了较详尽的数学论证。引入流体速度势概念，由伯努利方程推导出气泡外壁压强分布公式，探索性地提出：当沉枪较浅时，气泡震荡过程不仅取决于静水压强，而且与海流作用在气泡外壁的压强也息息相关。     

枪口节流作用和热传导作用对海上勘探气枪子波的影响

海上地震勘探多使用气枪震源进行激发,气枪子波的研究对于海上地震采集和资料处理具有十分重要的意义。枪口的节流作用和热传导作用影响着气枪子波的特性。为此,基于自由气泡理论,考虑气枪机械因素以及气泡周围环境的影响,建立了气枪震源子波数值模型。利用该模型就枪口节流作用和气泡壁的热传导作用对气枪子波的影响进行了分析。结果表明:枪口节流作用与气枪枪口面积有关,影响气枪内高压气体的释放速度,进而削减气枪子波的主脉冲;气泡振动加快了气泡周围流体的运动速度,气泡壁的热传导作用随之加强,气泡损失更多的能量,气泡振动衰减速度加快。     

模块式APG气枪震源系统的配置及现场使用管理

APG气枪震源由多个模块化组件组成,采用数字式气枪控制器,是新型的气枪震源系统.该系统具有气枪阵列收放灵活、方便的特点,与常规式气枪阵列相比,大大减少了电缆和高压气管路在收、放中的异常损坏.针对APG系统的故障模式和特点,制定有效的故障管理和使用维修措施,提高了APG系统的可靠性,在国际项目施工中提高了水域地震勘探的施工效率,节约了生产成本.     

气枪震源应用技术的发展

随着地震勘探的高保真度和宽频数据采集的发展,正在逐渐形成大道数、高采样率、小道距、小线距数据采集的趋势。气枪震源作为水域地震勘探的主要震源,为了适应这一发展趋势,对气枪震源激发产生的地震波品质要求越来越高。本文介绍了近几年来不断推出的气枪新产品的特点,在说明气枪阵列设计基本要求的基础上,介绍了气枪阵列设计技术和气枪震源应用技术的发展趋势。