海底电缆双检地震勘探的数据处理方法及数据处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海底电缆双检地震勘探的数据处理方法和装置。该方法对于海底电缆双检地震勘探获得的地震数据执行以下步骤：计算第一混波记录和第二混波记录；通过计算第二混波记录对第一混波记录的互相关函数，根据其最大值所在的时间获得地震波在海水中的双程传播时间；通过计算第一混波记录的自相关函数次极值与最大值的比值，获得海底反射系数；利用所述海底反射系数压制所述地震数据中的鸣震干扰。通过本发明专利技术，提高了海底反射系数的求取精度，有效压制了海底电缆双检地震勘探中的鸣震；建立了海底反射系数的求取模型，从而实现海底反射系数的快速、简便求取。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋地震勘探
，尤其涉及一种海底电缆双检地震勘探的数据处理方法及数据处理装置。
技术介绍
利用地下介质在弹性和密度方面的差异，通过观测和分析人工激发的地震波信号，能够推断地下岩层的性质和形态，这种技术被称为地震勘探(包括陆地地震勘探和海洋地震勘探)，是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，同时在地质勘察、地壳研究等方面也得到了广泛的应用。 海洋地震勘探相比于陆地地震勘探，其采集的地震数据会受到一种在海水中上下来回传播的多次波-鸣震的干扰，其原理参见图1，其中，v为波速，h为海水深度，Kr为海底的反射系数，S为地震波激发点，R为地震波接收点海水表面作为一个非常强的反射界面，上行波入射到海水表面时的反射系数近似为-1；当海底也是一个较好的反射界面时，地震波就会在海水表面和海底上来回反射，产生海水中的多次波，即鸣震。由于鸣震与地下有效反射毫无关系，因此在地震剖面上严重干涉了有效反射，因此如何有效地消除地震数据中的鸣震干扰，是海洋地震资料处理过程中的重要课题。 目前，进行海洋地震勘探的方法主要有海上拖缆地震勘探和海底电缆的双检(水检和陆检)地震勘探等。对于海上拖缆地震勘探获得的地震数据，可以采用鸣震滤波器或者预测反褶积等处理来消除鸣震干扰。但对于海底电缆的双检地震勘探获得的地震数据，由于其鸣震在产生机制和表达形式上都与海上拖缆地震勘探获得的地震数据存在一定的差异，因此难以简单套用海上拖缆地震勘探的相应解决方案。 具体来说，海底电缆的双检地震勘探是通过海底电缆在海底(即海水与下伏底层的交界面)采用压力检波器(水检)和位移检波器(陆检)同时接收地震信号的一种地震资料采集方法。文献Fred J.Barr，Dual-sensor OBCtechnology.The Leading Edge，Jan 1997，vol.16(1)45-51提供了其其地震资料的处理方式，以获得一种压制了鸣震后的双检记录，如下 假设由海水入射时海底的反射系数为kr，地震波有效反射即地下地层的实际反射为x(t)。当地下反射回来的地震波x(t)从海底下方入射到海底时，会在海底产生反射与投射，如图2所示 (a)由海底为分界，海底上的波场为折射波，即水检记录的一次波为(1+kr)x(t)；海底下的波场为地震波x(t)与反射波-krx(t)之和，由于位移检波器时有方向的，由于此时反射波的位移与传播方向相反，即位移为负，因此位移检波器记录到的反射波为-＝krx(t)，即陆检记录的一次波为(1+kr)x(t)； (b)海水中的折射波传播到海面被全反射(反射系数为-1)回来，再次入射到海底，又发生反射与折射，因而水检和陆检的二次波分别为-(1+kr)2x(t-τ)和(1-kr2)x(t-τ)； (c)类似的，水检和陆检的三次波分别为(1+kr)2krx(t-2τ)和-(1-kr2)krx(t-2τ)，以下依次类推； 因此，水检接收到的总波场为 陆检接收到的总波场为 对上述水检和陆检的地震数据进行振幅归一化处理，即将水检和陆检波场分别乘以因子 ，则 可以看出，水检记录的鸣震滤波器是混合相位的，不能简单的采用预测反褶积加以消除；同时，水检记录的鸣震总是存在的，而陆检记录的鸣震在海底是刚性界面即反射系数kr＝1时并不存在，这也就意味着，对于硬海底，陆检记录的鸣震干扰要比水检记录的鸣震干扰弱的多。 进一步的，由上述振幅归一化处理后得到的水检记录(1)和路检记录(2)，我们可以得到双检记录，即将陆检记录(2)乘以因子 ，然后与水检记录(1)进行混波，如下 分别将式(1)和(2)代入式(3)，有x(t)＝x(t)。很显然，当kr为实际海底反射系数时，双检记录x(t)是不含鸣震的反应低下真实底层的反射记录，我们称之为精确混波双检记录；当海底反射系数kr＝0时，双检记录是水检与陆检的直接叠加，我们称之为均等混波双检记录；当海底反射系数变大时，双检记录中陆检的成分逐渐变大，我们称之为非均等混波双检记录。 由上述内容可以看出，获取压制鸣震的双检记录的关键在于求取海底反射系数kr，当求取的海底反射系数kr越接近真实的海底反射系数，那么双检记录就越接近于真实的地震波数据。 文献Fred J.Barr，Dual-sensor OBC technology.The Leading Edge，Jan1997，vol.16(1)45-51同时介绍了一种直观的kr求取方法，也可称为试参法，即采用一系列的kr应用于压制鸣震，得到相应的一系列共接收点双检记录，求其自相关并分析自相关函数的旁瓣能量，旁瓣能量最小的即为该接收点处的实际海底系数kr。 例如，图3A～图3F分别显示了根据海上某海底电缆水陆双检采集的地震资料的试验实例，在深度为17米左右、海水速度为1460米/秒的测试点进行测试的结果，依次示出了kr＝-1.0，kr＝0.0，kr＝0.32，kr＝0.48，kr＝0.64和kr＝1.0时的共接收点双检记录(共接收点道集)a、叠加剖面b、共接收点记录(共接收点道集)的自相关函数c及其叠加剖面的频谱d，其中kr＝-1.0和kr＝1.0的双检记录实际上就是纯水检和纯陆检记录。由上述图示可以看出，纯水检记录(图3A)存在明显的鸣震多次波，其自相关函数上旁瓣能量比较大，频谱也呈现明显的梳状形态；纯陆检记录(图3F)也存在鸣震现象，其频谱也呈现梳状形态，但形状与纯水检的情况正好相反；图3B是均等混波双检记录，鸣震仍然非常严重，而且其自相关函数及频谱与水检记录的情况有类似之处，说明水检的成分居多；图3C～图3E的情况比较接近，但图3C和图3D的鸣震压制效果要略微好一些，由此可以表明，该位置的海底反射系数应该在0.4左右。 通过上述处理，我们可以得到比较接近真实的双检记录，其鸣震获得了一定的压制。然而，上述通过试参法来获取消除鸣震的双检记录的过程相当繁琐，不但难于实现，而且精度也具有相当大的随机性。
技术实现思路
本专利技术的实施例旨在提供一种海底电缆双检地震勘探的数据处理方案，以简便、快捷和准确的获取压制鸣震后的双检记录。 为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种海底电缆双检地震勘探的数据处理方法，对于海底电缆双检地震勘探获得的地震数据执行以下步骤 S1、计算第一混波记录和第二混波记录，其中，第一混波记录为勘探获得的水检波场与陆检波场之和，第二混波记录为水检波场与陆检波场之差； S2、通过计算第二混波记录对第一混波记录的互相关函数，根据其最大值所在的时间获得地震波在海水中的双程传播时间； S3、通过计算第一混波记录的自相关函数次极值与最大值的比值，获得海底反射系数；其中，自相关函数次极值为第一混波记录的自相关函数在双程传播时间处的取值，自相关函数的最大值为第一混波记录的自相关函数在0时刻的取值； S4、利用所述海底反射系数压制地震数据中的鸣震干扰。 为了进一步压制残留鸣震干扰，还可以包括步骤S5对步骤S4处理后的地震数据进行预测反褶积处理。 为了便于进行地震数据的处理，步骤S1之前还可以包括步骤S0对勘探获得的水检波场和陆检波场进行振幅归一化处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海底电缆双检地震勘探的数据处理方法，其特征在于，对于海底电缆双检地震勘探获得的地震数据执行以下步骤：　Ｓ１、计算第一混波记录和第二混波记录，其中，第一混波记录为勘探获得的水检波场与陆检波场之和，第二混波记录为所述水检波场与陆检波场 之差；　Ｓ２、通过计算第二混波记录对第一混波记录的互相关函数，根据其最大值所在的时间获得地震波在海水中的双程传播时间；　Ｓ３、通过计算第一混波记录的自相关函数次极值与最大值的比值，获得海底反射系数；其中，所述自相关函数次极值为所 述第一混波记录的自相关函数在所述双程传播时间处的取值，所述自相关函数的最大值为所述第一混波记录的自相关函数在０时刻的取值；　Ｓ４、利用所述海底反射系数压制所述地震数据中的鸣震干扰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，
申请(专利权)人：王振华，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]