海洋地震勘测制造技术

处理使用一种震源阵列获得的地震数据的一种方法，在使用中该阵列发射其频谱在地震带宽内在非零频率处不包含震源虚反射的地震波场，该方法包括处理获得的地震数据，从而衰减在地震数据中虚反射的的效应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及海洋地震勘测，并特别涉及海洋地震数据中的“虚反射”的衰减或消除。附图说明图1简略示出海洋地震勘测原理。地震能一般是从悬挂在水柱2例如海洋内的一个或多个地震能震源阵列1，向下方向发射的，并向地球内部3传送。某些地震能由作为地地震能部分反射器的地球内的地质结构4反射。作为地震能部分反射器的特征，一般包含具有彼此不同的声阻抗的两层之间的一个界面，诸如两个不同类型的岩石或断层之间的界面。反射的地震能由一阵列接收器5检测，这些接收器分布在水柱2内并包含一个或多个地震传感器诸如压力传感器(水听器)，或质点速度传感器。在“拖动式海洋勘测”中，接收器5悬挂在浮体(如图7所示)，以便分布在水柱2表面附近。地震源和接收器阵列由一个或多个控制船只在水中拖动(还如图7中所示)。还知道在海床上分布接收器5，例如在“海底电缆”(OBC)地震勘测中。在地震勘测中，目的是产生地球内部的一种图象，其中每一声阻抗界面作为一简单的反射率序列出现。地震数据处理的目的，是要把来自在接收器获取的地震数据的反射率序列提供给解释程序。在地震数据描绘中，从特定阻抗界面特征反射的地震能称为“事件”。理想上，刻画地震事件的地震信号将是单尖峰信号，且每一声阻抗界面将简单由相关的反射率尖峰标识。在地震源激发之后尖峰发生的时间，是引起地震反射的声阻抗界面的地球内深度的指示，且尖峰的大小是发生在声阻抗界面处反射度的指示。与传统的海洋地震勘测相关的一个问题是，从源1到接收器5有一个以上的地震能通路涉及地球内特定阻抗面处的反射。这一问题示于图1。图1中的通路8是所需的与阻抗界面4相关的“基本通路”，沿基本通路8行进的地震能从震源1向阻抗界面4向下传播，在该界面地震能被部分地反射，且反射的地震能向上行进到接收器5。除了基本通路8之外，在震源1与接收器5之间存在其它地震能通路，且这些通路涉及在水柱表面处一个或多个反射。涉及在水柱表面反射的通路一般被称为“虚反射”。沿图1中所示的通路9行进的地震能起初向上传播，并在水柱表面受到反射。由水柱表面反射产生的下行的地震能向下传播到阻抗界面4，在此它部分地被反射，且反射的地震能由接收器5检测到。由于在水柱表面处的反射发生在通路的震源侧(即震源与阻抗界面4处的反射之间)，通路9一般称为震源虚反射”通路。震源虚通路9比基本通路8要长，稍大于水柱表面之下的震源1深度的两倍。于是，沿震源虚通路9行进的地震能，在已经沿基本通路8行进的地震能之后短时间到达接收器。这示于图2(a)中，该图示出作为地震源激发之后时间的函数，入射在接收器5的地震能。地震能的基本脉冲8’从已经沿基本通路8行进的地震能引起，且震源虚反射脉冲9’从已经沿震源虚通路9行进的地震能引起。应当注意，在海面处反射时反射180°的相位改变，于是如图2(a)中所示，震源虚脉冲9’的相位将与基本脉冲8’的相位相反。在水柱表面的反射还可能发生在地震能已经由阻抗界面4反射之后，且这些反射称为接收器虚反射。图1中的通路10包含一接收器虚反射-沿通路10行进的地震能从震源1向阻抗界面4传播，在该处它被部分地反射。反射的地震能向上行进到水柱表面，在此它被向下反射到接收器5。图1中的通路11包含一个震源虚反射和一个接收器虚反射两者-沿通路11行进的地震能在水柱表面被两次反射，一次是在阻抗界面4之前，一次是在之后。图2(b)中，地震能的接收器虚脉冲10’从已经沿接收器虚通路10行进的地震能引起，且震源-接收器虚脉冲11’从已经沿通路11行进的地震能引起。由于通路11涉及在水柱表面的两次反射，因而震源-接收器虚脉冲11’的相位与基本脉冲8的相位相同。通路10只涉及在水柱表面单一的反射，于是接收器虚脉冲10’的相位与基本脉冲8’的相位相反。(应当注意，图1中所示的通路8，9，10和11入射到不同的接收器位置。然而对于任何特定的接收器位置，将有与终止在该接收器位置如通路8，9，10和11那样相同的一般形式的地震能通路。在与这些通路每一个相关的地质结构4上的反射点将彼此接近。)应当注意，沿基本通路8或震源虚通路9行进的地震能，当入射在接收器上时，向上传播。图2(a)示出在接收器处地震波场上行的成分，由于图2(a)中所示脉冲8’，9’都是在接收器处向上传播的。另一方面，沿接收器虚通路10或震源-接收器虚通路11行进的地震能，在其入射到接收器时，向下传播。图2(b)示出在接收器处地震波场的下行成分，由于图2(b)中所示的脉冲10’，11’都是在接收器处向上传播的。入射到接收器的总地震能在图2(c)示出，并且是图2(a)中所示的上行地震能与图2(b)中所示的下行地震能之和。图2(c)示出震源深度近似等于接收器深度情形的总地震能，于是震源虚脉冲9’到达接收器的时间将近似与接收器虚脉冲10’到达时间相同。这种情形下，如图2(c)所示，在接收器处接收的地震能，由以下脉冲组成，即所希望的基本脉冲8’，随之是反相位的脉冲12(对应于震源虚脉冲9’与接收器虚脉冲10的和)，进而随之是震源-接收器虚脉冲11’。这样，地震事件作为三个脉冲出现，而不是单个的尖峰。虚脉冲的存在使地震数据的分析复杂化。拖动海洋地震勘测常常有类似于图2(c)所示得到的地震能特征图。震源和接收器虚事件把该特征从理想的单尖峰变形为三元组。三元组的结果是因为震源和接收器的拖动浮缆常常在相同浅层深度被拖动，例如5-7米。三元组的虚部分在特性上还有很大变化，因为它们依赖于从动态的空气/水界面的反射。三元组事件比所希望的信号尖峰有更长的持续时间，于是三元组的虚部分可能隐盖了较弱的邻近的事件。特征图的所需要的基本脉冲与不需要的虚脉冲之间的时间滞后依赖于相关的虚时间滞后，且这由震源和接收器的深度决定。为进行海底记录，震源通常在大约5-7深的深度拖动，而接收器在海底。这种情形下还得到比图2(c)的三元组更复杂的特征图，因为在接收器与虚脉冲10’，11’与基本脉冲8’及震源虚脉冲9’之间会有更为明显的时滞。与虚反射相关的进一步的问题是震源侧虚反射导致由震源发射的导致能频谱中的“陷频(notches)”。这是因为由震源产生的远场信号是来自震源的直接信号(另称为“震源输出”)与从海面反射的虚信号之和。从海面反射的信号相对于直接信号是滞后的，且对这一滞后有两个的成分首先，在海面反射时有180°的相位改变，且第二，有对应于附加通路长度的时滞。对于垂直方向发射的信号附加通路长度两倍于震子深度(并对于发垂直方向发射的信号更大)。直接信号和虚信号将相干，且这引起远场信号的振幅的振荡。对于某些频率，相干是相消性的并造成最小振幅(可能是零振幅)或频谱中的“虚陷频”。对于在垂直方向发射的能量，这出现在震源深度是四分之一波长偶数倍的频率处。相长的干涉出现在相邻虚陷频正中间的频率，且这导致这些频率处振幅最大。频谱中虚陷频的存在示于图3中。图3中的虚线表示由配置在水柱内震源发射的地震能频谱，并可看到虚陷频出现在90Hz与180Hz附近(在0Hz处也有陷频)。最大值出现在频谱的虚陷频之间。远场信号中的最大和最小的存在都是并希望有的。进一步不希望有的效应是发生在虚陷频附近，特别是频谱的零频率端附近的逐渐下降(对于配置在水柱表面之下的单个震源，0Hz频率总是虚陷频)。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·郝利德，詹姆斯·马丁，约翰弗雷德里克·辛纳瓦格，约恩弗雷德里克·霍珀斯塔德，
申请(专利权)人：维斯特恩格科地震控股有限公司，
类型：发明
国别省市：