起伏海面变深度缆鬼波压制方法研究
发布时间：2021-11-06 14:32
海上地震勘探通常将检波器沉放到海面以下的某一固定的深度,检波器会接收到反射波传播至海面处反射产生的鬼波。反射波的波形被鬼波改变,甚至会产生虚假的同相轴,分辨率降低,而且鬼波的陷波效应限制了地震信号的频带宽度。变深度缆地震采集方式中各检波器的深度不同,产生不同的陷波频率,利用陷波频率的多样性,能够有效地拓宽频带,在一定程度上丰富低频和高频信息,满足高精度成像需求。真实的海面是起伏的,并且随着时间动态变化。海面反射系数和鬼波延迟时间是鬼波压制方法中两个最重要的参数。起伏的海面是粗糙的,海面的复杂散射会产生反射损失,反射系数不再等于-1;起伏海面改变了鬼波的传播路径,鬼波延迟时间发生变化。因此,起伏海面导致鬼波参数估算不准确,无法获得理想的鬼波压制效果。本文根据PM海浪谱建立起伏海面模型,在进行起伏海面地震波场数值模拟时,采用不等距有限差分方法处理起伏海面边界附近的计算区域,在远离起伏海面边界的计算区域采用常规的有限差分方法。采用低阶小斜率近似方法计算起伏海面的反射系数。分析了变深度缆采集地震数据中的鬼波的特征,模拟数据的频谱分析验证了变深度缆采集方式具有宽频采集的特点。对比分析起伏海面和水...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１随机起伏海面示意图??２．１．２起伏海面的反射特性??
?第２章海上地震波场数值糢拟研究???图２．?２为均方根高度为２ｍ的反射系数示意图，反射系数整体上随着入射角??的增大而减小，而且在低频部分，各入射角的反射系数都基本等于－１。随着频率??的增大，反射系数逐渐增大。??１５〇＾?￣＾ｍｕ??Ｉ?－０．８５??＾?Ｉ１??Ｍ?１００??－〇－９??－０．９５??０?２０?４０?６０?８０??入射角／°??图２．?２海面反射系数示意图??２．２起伏海面地震波场正演模拟??２．２．１不等距有限差分方法??有限差分法是地震波场数值模拟的常用方法，首先将数值模拟的计算区域用??有限个离散的网格点来代替，针对每个网格点，根据泰勒展开式，用差分方程来??近似微分方程，通过求解差分方程得到原微分方程的数值解。??海水面是动态起伏的，为了便于计算，本文使用“冻结”在某一时刻上的海??面模型。常规有限差分法难以处理起伏海面边界，本文采用不等距有限差分方法??处理小尺度起伏海面，避免了阶梯状网格划分产生的绕射。该方法采用常规有限??差分方法的矩形网格划分对计算区域进行网格化，这样会产生以下四种网格节??点，如图２．３所示：（１）正则内点，如图中的圆形所示，这些点是计算区域内部??的规则网格点；（２）非正则内点，如图中的五角星所示，靠近起伏海面边界的某??些网格点到周围某一个或几个方向上的起伏海面边界点之间的距离小于一个网??格间距，因此不能使用常规的有限差分格式，需要使用不等距有限差分格式算子；??（３）起伏海面边界点，如图中的三角形所示，由于保留海面的高程，某些起伏??９??
?第２章海上地震波场数值模拟研究???海面边界点没有落在规则网格节点上；（４）其他边界点，如图中的正方形所示，??是速度模型的左、右和下边界点。???ａ???图２．?３不等距有限差分法网格划分??非正则内点到某个方向的边界点距离小于一个网格的间距，如图２．?４所示，??以０，代表代表非正则内点到边界的距离，推导出二阶导数：??／?＼??ｄ?ｕ?＿?２?ｕｘ?－?ｕＱ?ｕ３?－?ｕ〇??￣?￥?ａ?（ｅ，?＋?ａ）?ｅ，?（ｅ，?＋?ａ）??〉、?’?ｖ?｝ｊ???（２．８）??ｄ２ｕ?＿?２?［?ｕ２?－?ｕ〇?ｕＡ?－?ｕ〇??＾ｒ?＝?＾［ｅ２?（０２?＋?０４）?＋?０４?（０２?＋?０４）＞??不等距差分格式二阶导数包含了起伏海面边界的真实高程，非正则内点波场??Ｍ。与Ｍｌ，?ｍ２，?ｍ３，?ｍ４有关，该点的时间二阶与空间二阶的不等距有限差分的离散格式??为：??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜缆宽频滤波特性研究[J]. 胡斌,李斌,冯奇坤,黄福强,王付洁,刘宏扬,张异彪. 海洋石油. 2019(03)
[2]起伏海面条件下的反射地震响应[J]. 孟祥羽,孙建国,魏脯力,徐则双. 石油地球物理勘探. 2019(04)
[3]起伏海面对反射地震偏移成像结果的影响[J]. 孟祥羽,孙建国,孙章庆,魏脯力,徐则双. 地球物理学报. 2019(08)
[4]全球海洋油气勘探开发特征及趋势分析[J]. 吴林强,张涛,徐晶晶,郭旺,黄林. 国际石油经济. 2019(03)
[5]基于粗糙海面的最小二乘残差法变深度缆接收点鬼波压制技术[J]. 李志鹏,何兵寿,杨佳佳,李凯瑞. 中国海上油气. 2018(05)
[6]基于分治算法的谷值因子斜缆数据鬼波压制方法[J]. 崔明晓,王守东,王豆豆,齐子威. 中国海上油气. 2018(03)
[7]中国海上地震勘探技术新进展[J]. 杜向东. 石油物探. 2018(03)
[8]基于波场延拓和反演的变深度缆地震数据鬼波压制方法[J]. 王建花,王艳冬,刘国昌. 石油地球物理勘探. 2017(05)
[9]水平缆地震数据的鬼波压制方法及其应用[J]. 顾元,文鹏飞,张宝金,刘斌. 地球物理学进展. 2017(04)
[10]拉东域基于最小二乘反演的斜缆数据鬼波压制方法[J]. 张威,韩立国,李洪建,叶林,张齐. 世界地质. 2017(02)
博士论文
[1]海洋宽频地震勘探方法与应用研究[D]. 李洪建.吉林大学 2016
硕士论文
[1]起伏海面背景下的鬼波压制方法研究[D]. 张威.吉林大学 2017
[2]复杂海洋环境下的地震波数值模拟[D]. 齐鹏.吉林大学 2015
[3]起伏地表条件下变网格正演模拟[D]. 谢金平.中国石油大学（华东） 2012
[4]复杂介质地震波场正演模拟方法研究[D]. 倪长宽.中国石油大学 2008
本文编号：3480006
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．?１随机起伏海面示意图??２．１．２起伏海面的反射特性??
?第２章海上地震波场数值糢拟研究???图２．?２为均方根高度为２ｍ的反射系数示意图，反射系数整体上随着入射角??的增大而减小，而且在低频部分，各入射角的反射系数都基本等于－１。随着频率??的增大，反射系数逐渐增大。??１５〇＾?￣＾ｍｕ??Ｉ?－０．８５??＾?Ｉ１??Ｍ?１００??－〇－９??－０．９５??０?２０?４０?６０?８０??入射角／°??图２．?２海面反射系数示意图??２．２起伏海面地震波场正演模拟??２．２．１不等距有限差分方法??有限差分法是地震波场数值模拟的常用方法，首先将数值模拟的计算区域用??有限个离散的网格点来代替，针对每个网格点，根据泰勒展开式，用差分方程来??近似微分方程，通过求解差分方程得到原微分方程的数值解。??海水面是动态起伏的，为了便于计算，本文使用“冻结”在某一时刻上的海??面模型。常规有限差分法难以处理起伏海面边界，本文采用不等距有限差分方法??处理小尺度起伏海面，避免了阶梯状网格划分产生的绕射。该方法采用常规有限??差分方法的矩形网格划分对计算区域进行网格化，这样会产生以下四种网格节??点，如图２．３所示：（１）正则内点，如图中的圆形所示，这些点是计算区域内部??的规则网格点；（２）非正则内点，如图中的五角星所示，靠近起伏海面边界的某??些网格点到周围某一个或几个方向上的起伏海面边界点之间的距离小于一个网??格间距，因此不能使用常规的有限差分格式，需要使用不等距有限差分格式算子；??（３）起伏海面边界点，如图中的三角形所示，由于保留海面的高程，某些起伏??９??
?第２章海上地震波场数值模拟研究???海面边界点没有落在规则网格节点上；（４）其他边界点，如图中的正方形所示，??是速度模型的左、右和下边界点。???ａ???图２．?３不等距有限差分法网格划分??非正则内点到某个方向的边界点距离小于一个网格的间距，如图２．?４所示，??以０，代表代表非正则内点到边界的距离，推导出二阶导数：??／?＼??ｄ?ｕ?＿?２?ｕｘ?－?ｕＱ?ｕ３?－?ｕ〇??￣?￥?ａ?（ｅ，?＋?ａ）?ｅ，?（ｅ，?＋?ａ）??〉、?’?ｖ?｝ｊ???（２．８）??ｄ２ｕ?＿?２?［?ｕ２?－?ｕ〇?ｕＡ?－?ｕ〇??＾ｒ?＝?＾［ｅ２?（０２?＋?０４）?＋?０４?（０２?＋?０４）＞??不等距差分格式二阶导数包含了起伏海面边界的真实高程，非正则内点波场??Ｍ。与Ｍｌ，?ｍ２，?ｍ３，?ｍ４有关，该点的时间二阶与空间二阶的不等距有限差分的离散格式??为：??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜缆宽频滤波特性研究[J]. 胡斌,李斌,冯奇坤,黄福强,王付洁,刘宏扬,张异彪. 海洋石油. 2019(03)
[2]起伏海面条件下的反射地震响应[J]. 孟祥羽,孙建国,魏脯力,徐则双. 石油地球物理勘探. 2019(04)
[3]起伏海面对反射地震偏移成像结果的影响[J]. 孟祥羽,孙建国,孙章庆,魏脯力,徐则双. 地球物理学报. 2019(08)
[4]全球海洋油气勘探开发特征及趋势分析[J]. 吴林强,张涛,徐晶晶,郭旺,黄林. 国际石油经济. 2019(03)
[5]基于粗糙海面的最小二乘残差法变深度缆接收点鬼波压制技术[J]. 李志鹏,何兵寿,杨佳佳,李凯瑞. 中国海上油气. 2018(05)
[6]基于分治算法的谷值因子斜缆数据鬼波压制方法[J]. 崔明晓,王守东,王豆豆,齐子威. 中国海上油气. 2018(03)
[7]中国海上地震勘探技术新进展[J]. 杜向东. 石油物探. 2018(03)
[8]基于波场延拓和反演的变深度缆地震数据鬼波压制方法[J]. 王建花,王艳冬,刘国昌. 石油地球物理勘探. 2017(05)
[9]水平缆地震数据的鬼波压制方法及其应用[J]. 顾元,文鹏飞,张宝金,刘斌. 地球物理学进展. 2017(04)
[10]拉东域基于最小二乘反演的斜缆数据鬼波压制方法[J]. 张威,韩立国,李洪建,叶林,张齐. 世界地质. 2017(02)
博士论文
[1]海洋宽频地震勘探方法与应用研究[D]. 李洪建.吉林大学 2016
硕士论文
[1]起伏海面背景下的鬼波压制方法研究[D]. 张威.吉林大学 2017
[2]复杂海洋环境下的地震波数值模拟[D]. 齐鹏.吉林大学 2015
[3]起伏地表条件下变网格正演模拟[D]. 谢金平.中国石油大学（华东） 2012
[4]复杂介质地震波场正演模拟方法研究[D]. 倪长宽.中国石油大学 2008
本文编号：3480006
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