国内首用海底电缆宽方位采集技术

9月3日,渤海湾某区块海底电缆三维地震资料采集工作完成,本次采集工作采用的海底电缆宽方位采集技术在国内属首次应用。     

海底电缆鬼波压制及陷频补偿方法研究

受到海底、自由表面等强反射界面的影响, 在海底电缆采集的地震资料中鬼波干扰往往非常发育, 在频谱中表现为明显的陷频现象, 严重影响地震剖面的质量, 给后期的处理解释带来困难。为克服这一困难, 根据海底电缆双检(陆检和水检)对下行波场的不同响应, 在深入研究伪多道匹配滤波技术的基础上提出了伪多道双检合成方法。与传统的求取反射系数的双检合成方法不同, 该方法完全数据驱动。在合成数据和渤海地震资料的实际应用中, 鬼波成分得到了明显的压制, 同时拓宽频带, 补偿陷频, 证明了该方法的有效性。     

世界前沿科技：海底节点地震勘探技术

目前,海底地震数据采集主要有海底电缆（OBC）采集和海底节点（OBN）采集两种。海底节点地震系统比之前者,具有较高的灵活性,系统布防、回收更加方便的特性,能够获得全方位保真数据,提高地震成像质量,提高4D勘探的可重复性,改善油藏监测结果。     

基于波动方程的检波点二次定位

在进行浅海过渡带地震资料采集时,需要将电缆和检波器沉放到海底,由于洋流、潮汐等因素的影响会使检波点的实际位置与预设位置不同,从而严重影响了后续的地震资料处理工作,因此需要对检波点进行二次定位。在海底检波点二次定位中,炮点位置已知而检波点位置未知,需要从多个炮点位置正向外推波场,使波场逐步延拓到检波点,以此来获得检波点的位置。具体实现是在海底划分网格应用克希霍夫积分法外推渡场,获得网格点的能量值,能量最高的网格点便是检波点的位置。在划分网格时需要先粗分网格,求得网格点能量值,然后在能量高的网格点区域重新细分网格,通过细分网格点的能量值来确定出检波点位置。在检波点二次定位中利用的主要是直达波的波场信息,在预处理时,需要突出直达波压制干扰波。基于波动方程的检波点二次定位在模拟和实际地震资料处理中都得到了良好的效果,验证了这种方法的可行性。     

基于PCA/LSTM的海底观测网电力系统 供电海缆故障定位

海底观测网电力系统供电海缆易发生绝缘故障,由于其在海底极端环境下运行,实现高精度的电缆故障定位,对于降低其维修成本至关重要。基于海底观测网电能监控系统实时采集的电气测量参数,本文提出了基于主成分分析(Principal Components Analysis, PCA)和长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络的供电海缆高阻故障定位方法,先使用PCA进行数据降维,再将处理后的数据输入LSTM网络进行训练,捕获多源数据的时间特征,挖掘电力系统故障特征与电气参数之间的对应关系,实现海缆故障精确定位。通过在海底观测网原型系统上的实验证明,该方法经K折交叉验证方法(K-fold Cross Validation, K-CV)验证,准确率可达91%左右,故障定位误差约为0.4 km。     

海洋地球观测的大变革--从1D向4D发展

1997年3月在日本冲绳县那霸市召开了“第二次海底电缆应用国际会议”。美国华盛顿大学两名海洋科学工作者John Delaney和Bruce Howe参加了这次会议。前者由于发现了在海底热水带在光合作用下而能生活的生物,因此成为有名的海洋地质学者;后者是首次获得海洋声波层析成像的学者。日本近十年来积极倡导海底电缆的4D观测,在此领域世界领先。日本在1997年1月17日,应用1964年日本和美国间铺设的最早国际海底电缆。TPC-1和距东京400km的南伊豆小笠原的海底电缆设置了世界最早的海底地震站,     

海洋低信噪比单道地震资料特点及处理策略

海洋单道地震是海洋地球物理调查的常用手段之一,具有广阔的应用前景。但单道地震单一的覆盖次数及非等间距采集模式导致剖面信噪比低、多次波发育、垂向振幅能量差异大等特点。从单道地震的采集原理出发,阐述了单道地震资料处理中的3个难点:海底同相轴抖动、强振幅海底多次、严重背景随机噪音。针对涌浪引起的海底同相轴抖动问题,借用陆地资料静校正原理,将海底抖动分为高频和低频两个分量;采用互相关技术逐步消除高低频静校正分量。针对单道资料强振幅海底多次波,根据一维SRME算法原理,对单道数据运用一维SRME算法公式,预测的多次波模型与实际的多次波模型较为接近;针对单道资料低信噪比问题,将RNA去噪技术与LIFT去噪思想相结合,达到增强有效信号的同时压制空间随机干扰的目的。实际资料处理后的剖面信噪比与分辨率均显著提升,波组特征更加突出,成果资料满足用户解释需求。     

基准网平差初至波定位方法及应用

在滩浅海地震勘探中,由于海水深度和潮流的变化,在水面上按照预定位置沉放的检波器,在海底不可能放置在预定的位置。为此,利用基准网平差初至波定位方法对海底检波器位置进行了准确的二次定位,并对初至波二次定位和声波二次定位进行了比较分析。基准网平差初至波定位方法在KD-1滩浅海地区高精度地震勘探应用中取得了良好的效果。     

精密枪控计时器设计及在海底数据采集中的应用

为了获得海底地震仪(ocean bottom seismograph,OBS)在海洋地球物理勘探中更真实准确的数据处理剖面,必须消除导航、定位时间、定位精度对OBS数据采集和处理的影响。通过分析时间定位精度对OBS数据处理的影响及计时误差来源,开发了精密枪控计时器以提高时间定位精度和消除常规计时误差,计时精度达到0.01ms,实现了高精度导航定位、炮点定位、时间定位和计时,保证OBS地震数据采集的准确性和精度。经稳定性测试,生产试验后的数据分析表明,该设备时间精确、定位性能完全满足OBS多分量地震勘探要求并可应用于其他需要高精度计时的海洋地球物理勘探领域。     

天然气水合物矿体的三维地震与海底高频地震联合采集技术——海底地震仪观测系统研究

三维地震与海底地震仪(OBS)联合采集技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对天然气水合物的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给天然气水合物调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合采集技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。     

应用磁力仪探测海底电缆方法的探讨

我国沿海大中城市的近海海域，由于经济建设和对外开放的需要，已敷设了很多通讯电缆和电力电缆（下面统称海底电缆）。这些海底电缆有的敷设时间很早，已经失去使用价值，有的目前虽尚在使用中，但经过了岁月的变迁，这些海底电缆在海域中的坐标有了变化，有的是否仍存在于该区海域中还不能完全肯定。此外，过去敷设海底电缆时的定位设备还存在很大误差，因而其目前真正的位置有待确定。为了适应沿海城市的经济发展，必须敷设新的海底电缆（如通讯光缆等），新敷设海底电缆的路由线经过的海域存在着早期已敷设过的海底电缆，为了探明其与准…     

超低空无人机航磁在海缆探测中的应用实验

为解决近岸海底电缆“最后一公里”高精度探测和定位的技术难题,在构建近岸海底电缆磁异常正演模型,分析正演曲线特性的基础上,引入超低空无人机航磁技术,对阳江风电场密集分布的近岸海底电缆进行探测,验证不同飞行高度对电缆探测效果的影响;计算平面磁异常总梯度模能够减弱局部异常之间的叠加和干扰作用,推断海底电缆走向。实验结果证明：采用观测高度为10 m的超低空旋翼无人机航磁探测,在近岸区域获得了预期探测效果;实验采用平面磁异常总梯度模的计算方法,有效提高了海底电缆的平面解析能力。     

声波二次定位技术在KD-1高精度地震采集中的应用

滩浅海KD-1地区位于黄河入海口以北浅海水域及滩涂两栖地带,由于复杂的地表条件和表层结构条件,使得以往浅层资料分辨率较差、信噪比低、连续性较差,深层资料能量弱、信噪比低、干扰背景较大,小构造、小断层及潜山内幕不清晰。为了满足滩浅海高精度油气资源勘探的需要,在野外资料采集过程中,将检波器沉放到海底。因为随着海水深度和潮流的变化,使得海底检波点位置在水下发生偏移,故在放炮前需要对海底检波点位置进行声波二次定位,测得海底检波点在海底的实际坐标位置。通过对该区高精度地震勘探中声波二次定位资料的实际应用,取得了显著的应用效果。     

小道距高分辨率多道地震对天然气水合物勘查的适用性

在海底以下100~1 100m的沉积层的地质勘探中,小道距高分辨率多道地震勘探可以获得高信噪比、高分辨率的地震资料。选取合适的地震采集参数,小道距高分辨率多道地震采集技术同样适用于天然气水合物勘查,针对水合物勘探选取合适的地震采集和地震处理参数,可以提高浅部地层分辨率和水合物识别精度。海上地震采集参数设置是非常重要的,尤其是高的采样率为后续地震数据处理,提高剖面分辨率提供了可能。     

基于维纳滤波的双检合成鸣震压制技术

基于水陆2种检波器响应机制差异的双检合成处理技术,通过对二者记录合并相加,能够有效压制海底电缆双检地震勘探中的鸣震干扰.然而,由于水检和陆检在振幅、频率等响应特征上差异较大,直接相加处理不能达到理想效果,通常需要进行匹配处理后再相加.理想情况下,匹配系数为与海底反射系数相关的固定值,而实际上海底反射系数是变化的,采用固定匹配系数效果较差.在深入研究双检勘探波场传播机制及匹配技术的基础上,提出了基于维纳滤波方法的自适应时空变匹配滤波技术,通过理论模拟记录的试算和实际资料处理,均取得了满意效果,验证了该方法的有效性.     

海底浅层地质灾害的高分辨率地震识别技术

将渤海某油田最新采集的二维高分辨率资料处理解释后,结合区域地球物理及地质概况,利用地震相分析、波阻抗反演、井(孔)震标定等深层油气勘探的成熟技术,系统研究了各类海底浅层地质灾害因素的成因、特征、危害及展布规律,总结了一套完整的利用高分辨率地震识别海底浅层地质灾害的技术方法。结果表明,浅层断裂、浅层气和埋藏古河道是研究区海底浅层发育的主要地质灾害因素,通过刻画不同期次地质灾害因素的类型及其分布范围,为今后该油田海上施工提供了可靠的工程地质调查成果。因此,高分辨率地震技术能够很好地应用于海底浅层地质灾害的识别。     

海洋广角地震数据校正方法探讨

海洋广角地震数据的采集具有高投入、高风险及高难度等特点,这使得从海洋上采集到的地震数据显得异常宝贵,但往往由于各种客观条件(如气候条件、定时定位条件、仪器条件及人为因素等)的限制,导致采集到的地震数据存在一些缺陷.以南海地区开展的海陆地震联测及海底地震仪(OBS)探测的试验数据为例,对导航数据时间误差、部分陆地固定台站...     

高分辨率三维海洋反射地震P-cable系统应用进展

高分辨率三维海洋反射地震P-cable系统已经成功应用在海底天然气水合物、储层填图和海底灾害的研究中,特别是针对海底气烟囱和泥火山等小目标体的内部结构和空间分布特征的研究。在海底大洋钻探的目标区,P-cable系统能够提供准确的高分辨率的三维地震数据,有利于海底大洋钻探的井位选取和井位钻探时间评估。与常规的工业界使用的长电缆三维海洋反射地震比较,高分辨三维海洋反射地震P-cable系统具有简单、高效和经济实用性的优点,能够更加高效、快捷地为科研人员开展海洋地质和地球物理的研究工作,有助于为今后我国在深潜方面发现的海底"烟囱"开展详细地下高分辨率的三维地震结构调查,成为深潜方面的一个补充和一个强有力的海洋填图工具。依据实例分析并讨论了高分辨的三维海洋地震P-cable系统在海底气烟囱和泥火山内部结构以及空间分布特征方面的应用和科学研究。建议今后在海洋地球物理调查中开展高分辨的三维海洋反射地震调查和研究,特别针对广阔海域陆坡区天然气水合物、海底泥火山和气烟囱以及海底滑坡灾害方面开展更为精细的三维海洋反射地震调查和相关科学问题的研究工作。     

南海北部海域油气资源调查技术及其应用研究——拖缆及海底地震仪联合勘探观测系统研究

拖缆与海底地震仪联合勘探技术在野外地震调查中起着举足轻重的作用,特别是对油气资源的地震调查方法的研究。其中对海底地震仪(OBS)的研究能够给深水油气调查提供有力的保障,OBS在海底的布设是联合采集的关键,对OBS观测系统的研究显得尤为重要,关系到OBS采集的野外资料的总体质量和后期解释。因此,通过研究,可以选择设计最佳的观测系统,为联合勘探技术提供基础数据,降低采集费用、提高作业效率。     

海上地震探测电缆拖网定位实时数据处理方法

分析了海上地震探测电缆拖网节点观测数据的特点,利用三维平差方法,采取变带宽平方根法等数据处理策略,获得高精度、准实时的海上地震探测电缆拖网节点导航定位信息,从数据处理方面解决了电缆拖网导航定位精度和计算速度的问题。