海上斜缆采集鬼波压制方法研究

发布时间：2019-01-22 16:25

【摘要】：在海洋地震勘探的地震波采集这一环节,因为海水和上方的大气的分界面是很好的反射界面,能够对传播至海面的地震波形成反射作用,类似于平面镜对光线的反射作用一样,这就导致了接收电缆上的检波器不但会采集到从海底地层传播过来的一次反射波,还会采集到经过海平面的反射作用所形成的地震波,这部分地震波对有效信号产生了严重的干扰,我们把这部分干扰波称为虚反射,又称之为鬼波。由于海面的反射作用而产生的鬼波的波形和由海底地层反射形成的一次波(有效信号)的波形基本是相同的,它跟随在一次波的末尾,使主波振幅的幅值受到改变,乃至形成独立的同相轴,但是这部分信息是虚假的,会对有效信息形成干扰,影响我们后期的数据处理和解释工作;鬼波的陷波特征使频谱变窄,低频端信息缺失。除此之外,地震波在扩散时会发生高频能量耗散和扩散作用,这会降低分辨率。在这种情况下,常规海洋拖缆采集、处理技术将难以精确地获得水下目的层的有效信息。为了成像的结果具有高精度和高分辨率的特征,以及达到获取到具有丰富的低频信息和高频信息的地震资料的目的,发展出具有宽频带、高信噪比的地震采集、处理技术尤为重要。斜缆采集与处理技术的检波器随着与震源距离的增大,其沉放深度也随之发生变化,并且在采集的过程中,不同的沉放深度对应不同的地震鬼波,这些鬼波在频谱中表现出来的性质也差别很大。与常规拖缆采集相比,经过消除鬼波影响后的地震剖面的频谱被明显地拓宽。变深度拖缆采集技术具有能量较强的低频信息,断层清楚且断点干脆,对断层的成像效果更好,同相轴越发的清晰,可以更清晰地圈定主要结构的边界。在此基础上,为了解决常规采集方法获得的数据受鬼波影响以致于带宽变窄这一问题,本文提出了以峰值因子的最大值作为衡量标准的搜索最佳的鬼波延迟时间的鬼波压制理论,即针对变深度拖缆采集地震数据,结合峰值因子的取值,搜索最佳的鬼波延迟时来压制鬼波效应的方法。第一步是在频率(f)-空间(x)域中演绎了如何生成镜像地震记录的表达式;第二步是应用峰值因子这一参数作为搜索延迟时间的参考,来寻求最佳的鬼波延迟时;最后将由峰值因子搜索到的最佳的鬼波延迟时代入到反褶积公式中,用于镜像记录的计算中,计算得出最佳的镜像地震数据,再基于联合反褶积这一理论基础,求出最终的去鬼波地震记录。将笔者所提到的方法在自己构建的模型中和海上获取的真实地震数据中进行试算,证明该理论能够很大程度地消除鬼波效应,减少频带中的能量缺失。该方法不但能很好地保留斜缆采集充足的低频能量,还能很大程度地增强高频端能量,得到宽频数据。在前人研究的基础之上,本文还介绍了关于海上多级震源激发技术的震源排布和数量的设计原则,对最佳的震源深度组合进行了汇总。和传统的单震源激发技术相比,多级震源激发技术可以增强信号的低频能量,并且可以压制鬼波效应。本文总结了多级震源的最佳深度组合。综合考虑实际勘探过程中的可操作性、节省成本和对鬼波的压制效果这两个方面,在对多级震源激发技术的实际应用过程中,我们认为震源的级数设定为三个或者四个是比较合理的。
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【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P631.46

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