海底电缆双检资料陆检微分合并方法与流程

本发明涉及油气勘探地震数据处理领域，特别是涉及到一种海底电缆双检资料陆检微分合并方法。

背景技术：

在海洋环境中，海上拖缆是高效率获得地震数据的一种方法，然而这种方法在障碍物附近、浅水处的施工能力受到限制，同时也限制了观测系统的多变性。海底电缆双检接收技术是针对滩浅海地区勘探的地震采集新技术，它将压电检波器和速度检波器结合起来进行地震信号采集，在障碍物附近保持炮检距和方位角分布的一致性，且有多变的采集观测系统的能力，并能在水深从很浅到100米的范围内施工，大大提高了地震资料的采集质量，对海上地震勘探常见的鸣震具有较好的压制效果，从而提高了地震资料解释精度。目前，海底电缆双检采集数据在滩浅海地震勘探中显示出极大优越性，取得了很好的勘探效果。近年来，由于对这种双检数据的相位、振幅以及频率等差异认识不足，一般根据水检和陆检资料对有效波和鸣震的不同响应，采用直接合并或者调90度相位合并的方式进行双检合并以压制海底鸣震，直接合并的方法，没有考虑双检资料的相位和频率差异，使得有效波不能同相叠加，受到一定程度的损害，鸣震不能彻底消除；调90度相位合并的方法，虽然考虑了双检资料的相位差异，但是没有考虑其频率差异，造成叠加剖面分辨率和频率成分不一致，影响后续的偏移成像以及综合研究。为此我们发明了一种新的海底电缆双检资料陆检微分合并方法，解决了以上技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于海底电缆双检地震采集数据用于实现水检和陆检资料合并以压制海底鸣震干扰的海底电缆双检资料陆检微分合并方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：海底电缆双检资料陆检微分合并方法，该海底电缆双检资料陆检微分合并方法包括：步骤1，对海底电缆双检采集地震资料的水检地震道集和陆检地震道集进行预处理；步骤2，根据工区的实际地质情况，利用地质经验和认识估计所在工区的海底反射系数r；步骤3，将陆检资料z的每个地震道对时间t进行求导，即得到陆检微分资料；步骤4，扫描水检资料和陆检微分资料近偏移距地震道的振幅信息；步骤5，将所有参与运算的近偏移距地震道振幅扫描信息进行平均，获得尺度变换因子k；步骤6，将水检资料与陆检微分资料根据尺度变换因子k与海底反射系数r进行合并叠加。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1，进行水检和陆检地震道集的分选、线性动校正、二次定位、球面扩散补偿、去噪以及地表一致性补偿这些处理，得到预处理后的水检和陆检的地震单炮数据。

在步骤2，根据工区的实际地质情况，利用地质经验和认识，利用岩石密度和地震波速度信息估计所在工区的海底反射系数r，其估算公式为：

其中，ρ0和v0分别为海水密度和地震波速度，ρ1和v1分别为海底岩层的密度和地震波速度。

在步骤4，扫描水检单炮资料和陆检微分单炮资料近偏移距地震道的振幅信息，要求参与扫描的地震单炮资料偏移距小于500米，获得一系列的水检单炮振幅信息ai和陆检微分单炮振幅信息bi，i＝1,2,…,n，n为偏移距小于500米的地震道道数。

在步骤5，将小于500米的近偏移距地震道水检和陆检微分单炮振幅扫描信息ai和bi进行平均得到aavg和bavg，获得尺度变换因子

在步骤6，将水检资料p与陆检微分资料根据尺度变换因子k与海底反射系数r进行合并叠加，合并公式为：

本发明中的海底电缆双检资料陆检微分合并方法，依据水检和陆检资料对有效波和鸣震的不同响应以及所记录的地球物理量(水检记录的是加速度分量，陆检记录的是速度分量)的差异，首先通过微分运算将陆检资料转换到加速度域，此时水检资料和陆检微分结果在同一域中，代表同样的地球物理量，然后通过调整尺度变换因子，将水检资料同陆检微分结果进行合并得到叠加剖面，这种方法充分考虑了双检资料中有效波与鸣震在振幅、相位以及频率成分的差异，能够在保证有效波不受损害的前提下，更好地压制海底鸣震干扰，得到拓频的叠加结果。该发明充分考虑了双检资料中有效波与鸣震在振幅、相位以及频率成分方面的差异，能够在保证有效波不受损害的前提下，更好地压制海底鸣震干扰；该发明利用双检接收地震资料中的水检和陆检微分进行合并，能够达到拓宽频带、提高分辨率的目的。

附图说明

图1为本发明的海底电缆双检资料陆检微分合并方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中预处理后的水检和陆检地震单炮数据的示意图；

图3为本发明的一具体实施例中陆检微分资料的示意图；

图4为本发明的一具体实施例中陆检微分合并叠加剖面的示意图；

图5为本发明的一具体实施例中直接合并叠加剖面的示意图；

图6为本发明的一具体实施例中调90度相位合并叠加剖面的示意图；

图7为本发明的一具体实施例中陆检微分合并方法中水检与合并剖面残差的示意图；

图8为本发明的一具体实施例中陆检微分合并方法中水检与合并剖面残差频谱的示意图；

图9为本发明的一具体实施例中直接合并方法中水检与合并剖面残差的示意图；

图10为本发明的一具体实施例中直接合并方法中水检与合并剖面残差频谱的示意图；

图11为本发明的一具体实施例中调90度相位合并方法中水检与合并剖面残差的示意图；

图12为本发明的一具体实施例中调90度相位合并方法中水检与合并剖面残差频谱的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的海底电缆双检资料陆检微分合并方法的流程图。本发明的海底电缆双检资料陆检微分合并方法，首先通过微分运算将陆检资料转换到加速度域，此时水检资料和陆检微分结果在同一域中，代表同样的地球物理量，然后通过调整尺度变换因子，将水检资料同陆检微分结果进行合并得到叠加剖面。包括以下步骤：

在步骤101，对海底电缆双检采集地震资料的水检地震道集和陆检地震道集进行预处理，主要进行水检和陆检地震道集的分选、线性动校正、二次定位、球面扩散补偿、去噪以及地表一致性补偿等处理，得到预处理后的水检和陆检的地震单炮数据。

在步骤102，根据工区的实际地质情况，利用地质经验和认识，利用岩石密度和地震波速度信息估计所在工区的海底反射系数r，其估算公式为：

其中，ρ0和v0分别为海水密度和地震波速度，ρ1和v1分别为海底岩层的密度和地震波速度。

在步骤103，将预处理后的陆检单炮数据z的每个地震道对时间t进行求导运算，即：得到陆检微分单炮资料。

在步骤104，扫描水检单炮资料和陆检微分单炮资料近偏移距地震道的振幅信息，要求参与扫描的地震单炮资料偏移距小于500米，获得一系列的水检单炮振幅信息ai和陆检微分单炮振幅信息bi，i＝1,2,…,n，n为偏移距小于500米的地震道道数；

在步骤105，将小于500米的近偏移距地震道水检和陆检微分单炮振幅扫描信息ai和bi进行平均得到aavg和bavg，获得尺度变换因子

在步骤106，将水检资料与陆检微分资料根据尺度变换因子k与海底反射系数r进行合并叠加，合并公式为：

在应用本发明的一具体实施例中，包括以下步骤：

步骤1，输入预处理后的水检和陆检地震单炮数据(图2)；

步骤2，根据该探区的地质认识估算海底反射系数为0.45；

步骤3，将陆检资料的每个地震道对时间进行求导运算，得到陆检微分资料(图3)；

步骤4，扫描水检资料和陆检微分资料近偏移距地震道的振幅信息，此次参与扫描的地震资料偏移距小于500米；

步骤5，将所有参与运算的近偏移距地震道振幅扫描信息进行平均，获得该资料的尺度变换因子为0.00002；

步骤6，将水检资料与陆检微分资料根据以上步骤求取的尺度变换因子与海底反射系数利用公式进行合并叠加，得到陆检微分合并叠加结果(图4)。将陆检微分合并方法的叠加剖面(图4)与直接合并方法(图5)以及调90度相位合并方法的叠加剖面(图6)进行相比，可以看到陆检微分合并法鸣震去除效果更好。将三种方法的水检剖面与合并剖面相减可以得到残差剖面，对残差剖面进行频谱分析，效果显示在图7到图12中，可以看到陆检微分合并方法的残差频谱只要集中在高频部分(鸣震)，而其他两种方法的残差频谱还包含低频成分(有效波)，这也证明了本发明的陆检微分合并方法在压制鸣震的时候，能够保证有效波不受损害，优于其他两种合并方法。