极浅水域地震采集气枪震源设计与应用

 通常对侧吊式气枪来说，很难设计出正方形的气枪阵列，其方向性属性也较难确定。此外，由于近岸水深较浅且水深变化较大，部分水域的水深可能达不到气枪气泡完全释放所需半径大小，从而影响气枪震源激发的实际效果。本文基于自由气泡震荡理论和气枪与气枪阵列理论，介绍了在设计极浅水域气枪震源时如何尽可能地避免上述不利因素，提高气枪震源信号的稳定性和一致性；基于远场子波合成原理，利用监控、记录气枪震源所有单枪或组合枪的近场子波，计算出实际的远场子波，用于确定性反褶积处理，可以进一步消除浅水气枪的非一致性，提高地震资料品质。     

基于近场测量的气枪阵列模拟远场子波

气枪阵列远场子波是衡量气枪阵列优劣以及进行海上地震资料处理的重要参数，因此能够随着气枪激发而实时获得阵列远场子波这一手段逐渐受到地球物理界的重视。但是在水深只有几十米的极浅海海域，无法满足记录远场子波的要求。勾此，我们在渤海湾海域进行了实验，在海上记录下气枪近场子波，随后在计算机上模拟计算阵列远场子波，计算结果与PGS—Nucleus软件系统模拟子波吻合得较好，从而证明了本方法切实可行。这为实时获取阵列远场子波提供了可能。     

基于近场测量气枪阵列远场子波模拟软件研发

气枪阵列的远场子波是考察气枪阵列优劣的重要指标,同时气枪阵列远场子波也是后续地震资料处理的重要参数之一[1].即使稳定性极好的气枪阵列,在实际生产中,由于海水的浓度、温度、流速等因素的变化,其子波都会有一定程度的改变.能够在生产中随着气枪激发而实时获取阵列子波越来越受到重视.而极浅海海域水深较浅(一般在几十米以内),无法满足记录远场子波的要求,解决的途径是实时记录阵列中各单元的近场子波,而后利用计算机模拟计算出整个阵列的远场子波.本文主要研究基于近场测量气枪阵列远场子波模拟软件的研发.文章围绕如何读取近场子波数据,如何去除虚反射,如何利用近场子波合成远场子波进行了深入研究,提出了相应的技术措施,完成了远场子波模拟的全过程.     

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。     

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。     

海上地震勘探气枪阵列子波方向性分析

海上地震勘探大多使用气枪或气枪阵列作为震源激发地震波。气枪阵列是由多条气枪组合而成的,具有一定的长度和宽度,同时由于数据采集现场条件的限制,所设计的气枪阵列很难达到严格的圆对称空间布局,从而使得气枪阵列不满足点震源的假设,其激发子波的能量随传播方向的变化而变化。本文依据气枪阵列远场子波合成原理,引入三维极坐标系,综合考虑气枪阵列的空间布局及虚反射的影响,推导出气枪阵列子波方向性的计算方法;基于实际气枪阵列,利用该方法针对气枪阵列子波与水平方位角和垂直方位角的关系,以及子波能量在三维空间中的分布情形等进行了细致分析。     

立体气枪阵列对子波陷频的补偿分析

海上地震勘探中,为了获得较高信噪比的气枪子波,通常利用气枪阵列进行组合激发。将气枪阵列中的各个子阵沉放于不同的水深处并延迟激发,形成立体阵列,可以有效地压制震源虚反射,提高远场子波振幅谱的陷频点能量,从而拓宽子波频谱。本文从原理上分析了不同水深的气枪子阵列的陷频特性,总结出对陷频点振幅能量补偿较好的立体阵列设计方式,并进行实测,以达到指导海上立体阵列设计、改善气枪阵列子波频谱的目的。     

气枪阵列子波数值模拟

气枪阵列作为震源具有很多优点，在海上地震勘探领域应用已久。国内对气枪的理论研究不多，认识不足。本文探讨了国际上主要的几种气枪单枪理论模型，同时对于气枪相干特性进行了较为深入的研究，提出了气枪阵列子波的算法。结合现场实际资料，进行了对比和验证，得到了较为接近实际情况的结果。     

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。     

海洋地震勘探中野外近场数据的实时质控与应用研究

在海洋油气勘探中,震源子波的优劣对地震勘探的效果有着至关重要的影响,如果气枪阵列未按照设计的参数进行激发,会严重影响地震资料的质量,所以对气枪阵列近场子波的质量控制是海洋地震采集中相当重要的一个环节。本文通过改造野外地震勘探船的网络结构,提出并实现了近场数据的实时传输和实时质控处理,避免了以往只能在地震作业完成后才能进行震源质控的缺点,提高了近场子波质控的时效性。最后通过对野外实际作业的案例分析,论证了实时质控的意义及有效性。     

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。     

海上空气枪点震源阵列的优化设计及应用

常规海上气枪阵列震源激发的远场子波信号存在明显方向性差异,难以满足海上(或OBC)宽方位三维地震数据采集所需的点震源要求.基于地震波传播理论,本文探讨了无方向性差异点震源阵列的设计原理,并提出了理想点震源阵列设计方案.即通过非对称性分布的点震源阵列(如交错排列)优化设计,筛选出的优化子波模拟的远场子波信号适用于特定海洋勘探环境下宽方位地震数据采集.最终地震成像剖面显示:洼陷边界及内幕成像明显改善,洼陷底界波组连续性较好,洼陷内幕反射能量得到提高.     

深水区直达波子波提取气泡效应压制技术

海洋地震勘探中最常用的空气枪震源激发时，将高压空气在瞬间注入水中，所形成气泡在水中发生膨胀与收缩，形成气泡效应，这种气泡效应会严重影响地震资料的分辨率和信噪比。实际海上勘探中是由多个不同容量气枪同步激发，其主脉冲因相干而增强，而气泡效应则因不同步而被抑制。但因地层的吸收作用，主脉冲迅速衰减，气泡效应逐渐凸显出来，尤其会严重影响深部地层成像。分析研究认为，深水地区直达波直接记录了采集施工的子波形态；利用从直达波提取的子波对数据进行确定性子波反褶积处理，可有效地压制气泡效应。经实际资料验证，气泡效应压制效果良好，且压制过程能“保真保幅”。     

空气枪震源子阵间距变化的形成与影响

在海上地震资料采集中,由于海流冲击和系统因素(特别是炮缆长度)等的影响,空气枪震源子阵间距会发生变化,从而引起空气枪震源性能上的改变,给地震资料质量带来一定影响。讨论了子阵间距变化对单枪和相干枪的影响原理和影响程度,定性分析了子阵间距变化对全阵列波场的影响情况,最后给出了监视和监控震源子阵间距变化的几点建议。     

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.     

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。     

海洋地震勘探中空气枪震源激发特性研究

在海洋地震勘探中，空气枪是其主要震源。研究了空气枪震源的工作原理及其子波测试方法，并利用Zi-olkowski模型实现了空气枪震源的近场和远场子波信号模拟，分析了不同空气枪沉放深度的能量和初泡比。同时，以套筒式空气枪为例，从能量大小、初泡比、频率等方面对空气枪信号子波特性进行了分析。     

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。     

海上拖缆宽方位多源地震采集枪阵设计与应用

针对海上拖缆宽方位多源地震资料采集对震源的要求，以及现有设备条件的限制，开展了枪阵设计关键技术的研究。在不同枪架和不同容量枪的条件下，通过对大量不同气枪阵列组合震源开展地震子波模拟分析，设计出了不同组合容量的枪阵震源激发得到地震子波特征相同、能量一致的气枪阵列震源组合。将针对不同枪架和配件的枪控设计出的震源阵列组合应用到宽方位多源地震采集项目中，所采集到的实际地震资料的能量和频谱达到预期设计目标，表明所设计的震源阵列符合海上拖缆宽方位多源地震资料采集的要求。     

宽带子波反褶积方法在致密储层地震资料处理中的应用

随着油气勘探的不断深入，油气勘探目标逐步转向埋深大、频率低、地震响应不明显的致密砂岩储层，此类目标的勘探对地震资料的分辨率提出了更高要求。反褶积是提高地震资料分辨率的主要方法。常规反褶积方法在提高地震资料分辨率的同时，往往降低了地震资料的信噪比，故对后续的地震解释和储层预测产生较大影响。针对常规反褶积方法的不足，提出了宽带子波反褶积方法以提高叠前地震资料的分辨率。首先通过拓展Robinson褶积模型，消除噪声对反褶积因子的影响；然后根据多道统计原理，对地震子波进行分解，进行地表一致性自相关计算；进而求取最小相位子波，并以宽带子波作为期望输出求解反褶积因子，最终完成反褶积处理。将该方法分别应用于模型数据和实际地震资料的处理，获得了宽频带的地震资料，取得了良好的处理结果。与传统反褶积方法相比，宽带子波反褶积方法既能提高地震资料的分辨率，又能保持地震资料原有的信噪比，因此适用于致密砂岩储层地震资料处理。