测量震源阵列的物理参数，优选地测量每次震源启动时的物理参数。获得标定函数，并将测量的物理参数和标定函数应用于模型，产生震源阵列的标定的源特征。备选地，测量的物理参数被应用于模型，产生模型化源特征，而且标定函数随后被应用于模型化源特征以产生标定的源特征。备选地，产生每个震源的模型化源特征，并随后将标定函数应用于模型化源特征以产生每个震源的标定的源特征。随后组合每个震源的标定的源特征，优选地采用线性叠加，以产生震源阵列的标定的源特征。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及地球物理勘探领域。更具体地，本专利技术涉及地震数据采集领域。特殊地，本专利技术为。
技术介绍
海洋地震勘测通常采用水下震源，该震源由船只拖曳并且周期地启动以产生声波场(″发射″)。可以由小型炸药、电火花或电弧、振荡器、或通常由枪产生波场。这种枪可以是水枪、蒸汽枪、或最常见的气枪。每个气枪包括大量的空气，该空气通常被压缩到大约2000psi(磅每平方英寸)或更高。气枪突然释放其压缩空气以形成气泡，引起在水中扩展的声波。所引起的波前向下传播到水下的陆地中，从地下的土壤层反射，并向上返回到水面。地震接收器探测反射波前，把探测的波前转换为电信号，并且把这些信号传输到船只用于存储或处理，其中地震接收器通常为水听器的浮缆，该水听器也淹没在水中并由相同的或其它的船只拖曳。当震源被触发时，在水中产生复合的输出压力脉冲。在震源为诸如单个气枪的点源的理想情况而且没有海面时，除了球面扩展之外，发射的波前与方向和距离无关。转换为电信号后，气枪的输出脉冲包括短波列，波列包络的振幅呈现初期短时间内快速正增加，随后则是好几个快速衰减的振荡。记录的波列称为震源的特征。实际上，海面存在且通常距离震源只有几米。震源产生的声波通过球面扩展向所有方向辐射，所以存在向下传播的分量以及向上传播的分量。海面处海水-空气界面的反射系数通常接近-1的值。声波的向上传播分量被水面反射，且极性被反向而变成另一个向下的分量。这个附加的向下分量通常称为“重像”(ghost)。重像干涉直射波，使源特征变得复杂。通常，震源不包括单个单元，而是包括空间分布的单元阵列，该单元阵列产生直接到达(direct attrival)加上重像分量。对这个目前海洋震源最一般形式的气枪而言，这尤为真实。源单元阵列的空间尺寸可能与有用的地震频率通带内声波本身的波长相当。因此，阵列没有单个源特征。相反，近场内阵列的源特征变成是方向和距离的连续函数。在与阵列尺寸相比的远距离处，任意特定方向上对距离的依赖性可以忽略。这个区域称为远场。正是远场特征对地震数据处理是有用的。对于通常延伸大约20米×20米的空间范围的气枪阵列，到远场的距离大约为250米量级。尽管现代的气枪在实验室环境中产生稳定的波场，但部署在海洋中的气枪阵列所产生的波场并不如此稳定。在海洋环境中，不同发射之间的气枪阵列波场不相同，这是由于如下物理因素例如气枪丢失(drop-out)、影响重像的海面条件、以及阵列几何结构，气枪深度，压力，气枪定时，水流速度，或水温的变化。如果可以精确地监测这些源变化，则源变化数据可以用于显著提高引起的地震数据的质量。在诸如四维或时延地震，例如水库监测的情况下，源变化的校正尤其重要。在这些情况中，地震数据的非常小的差异会被源变化所淹没。并非常常监测海洋震源的不同发射之间的变化，主要是由于这难以做到。然而，目前正在使用震源监测的方法。第一个方法为远场方法，通常使用远场水听器进行垂直传播的特征的测量。然而，由于传感器的位置漂移，仅仅测量波场内的单个点，而且难以把传感器(水听器)放置于距离源的所需要位置，所以远场方法是不可靠的。远场方法通常要求移动地震观测容器和设备到更深的海水中以进行远场测量。因此，远场方法的实施不仅困难且费用昂贵。震源监测的第二个方法为近场方法，该方法进行近场特征的测量，可以分析这些特征而计算阵列的完整波场。本领域的普通技术人员公知的是，这个第二种方法的主要例子为概念上的源(notionalsource)方法。概念上的源特征为归一化、理想化的源特征，可在距离气枪1米处用水听器测量，并假设没有表面反射且气枪气泡和水听器之间没有相对运动。可以参考例如下面两个文献。第一篇文献为Ziolkowski，A.，Parkes，G.，Hatton，L.，和Haugland，T.，的“气枪阵列的特征从含有相互作用的近场测量中进行计算”(″The signatureof an airgun arrayComputation from near-field measurementsincluding interactions″)，Geophysics，第47卷，第10期(1982年10月)，1413页-1421页。第二篇文献为Parkes，G.，Ziolkowski，A.，Hatton，L.，和Haugland，T.，的“气枪阵列的特征从含有相互作用的近场测量中进行计算-实际考虑”(″The signatute of an airgunarrayComputation from near-field measurements includinginteractions-Practical considerations″)，Geophysics，第48卷，第2期(1984年2月)，105页-111页。第一篇文献中，Ziolkowski等人(1982年)描述了气枪阵列产生的气泡之间互相作用的理论。假设和关注的地震波长相比，这些气泡小，则互相作用的振荡气泡阵列等效于无互相作用的振荡气泡的“概念上的”阵列。如果阵列中由n个气枪，那么可以使用整个阵列的近场压力场的n个独立测量来确定这n个概念上的源特征。于是可以通过这些n个概念上的源特征的线性叠加来计算该阵列在水中任意点的特征。还应用了球面校正，其中根据距离和方向对概念上的源特征进行调整和相互延时。然而，近场测量的数目不得小于阵列中气枪的数目n。第二篇文献中，Parkes等人(1984年)改进了Ziolkowski等人(1982年)关于互相作用的气枪阵列特征的解。采用迭代法，使用置于靠近各个气枪(距离1米)的水听器的近场测量来计算概念上的源特征。用线性速度模式处理水听器前进运动和相对的气枪气泡向上运动的振幅变化影响。然而，如果气枪阵列的辐射改变或变得不稳定，则要求连续记录近场特征以重新计算波场。美国专利4,476,550、4,476,553和4,868,794进一步讨论了概念上的源方法。这些专利的第一个为美国专利No.4,476,550，“例如对震源确定近场特征”(″Determination of far field signatures，for instance of seismic sources″)，1981年8月25日提交申请并于1984年10月9日授予Ziolkowski，A.M.和Stoffa，P.L.。第二个专利为美国专利No.4,476,553，“确定海水震源阵列的特征的方法”(″Method of determining the signatures of arrays of marineseismic sources″)，也是于1984年10月9日授予Ziolkowski，A.、Hatton，L.、Parkes，G.和Haugland，T.。第三个专利为美国专利No.4,868,794，“累积在确定海水震源阵列的特征中所用数据的方法”(″Method of accumulation data for use in determining thesignatures of arrays of marine seismic sources″)，该专利于1989年9月19日授予和′533专利相同的专利技术人。第一专利，即Zio本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种震源监测的方法，包括：测量震源阵列的物理参数；获得标定函数；以及将所述测量的物理参数和所述标定函数应用于模型，由此产生所述震源阵列的标定的源特征。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：GE帕克斯，
申请(专利权)人：PGS勘探英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
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