基于逆时偏移的浅水自由表面多次波成像技术

浅水环境中，多次波广泛发育且很难压制。与一次有效波相比，多次波具有反射角小、传播路径长、照明范围广等优点，如何较好地处理浅水自由表面多次波是海洋地震资料处理的重要环节。本文改变将多次波当作噪音进行压制的做法，实现对其有效利用。首先基于确定性水层多次波压制（DWD）技术加自由表面多次波压制（SRME）技术联合实现对于浅水自由表面多次波与有效反射波的良好分离；然后利用分离的有效波通过反馈环理论实现不同阶次多次波的预测；最后基于成像精度更高的逆时偏移成像技术，实现不同阶次多次波的分阶成像。模型资料和实际资料的试处理结果表明，组合分离方法实现了对浅水自由表面多次波与反射波的良好分离，而分阶成像既避免了成像过程中串扰噪音的影响，又通过利用不同阶次多次波进行成像，扩大了成像照明范围，提升了浅水发育区域地震资料的成像质量，实现了对浅水自由表面多次波的有效利用。     

辽东湾海域浅水多次波组合压制技术

浅水地震勘探中，由于水层较浅，多次波普遍发育，而且很难压制，如何更好地压制浅水多次波成为了海洋地震资料处理的重要环节。目前来说，依靠单一的多次波压制技术很难将浅水多次波压制彻底，因此本文探索了一种组合压制浅水多次波的思路，首先基于确定性水层多次波压制方法（DWD）将短周期多次波实现压制，然后采用自由表面多次波压制技术（SRME）将近偏移距长周期多次波进行压制，最后再采用高精度Radon变换，将残留的中、远偏移距长周期多次波完成压制。通过辽东湾海域浅水实际资料的多次波压制效果可以看出，组合压制技术实现了对于资料中发育的浅水多次波的良好压制，陷波频率得到较好的恢复，资料品质得到有效改善，信噪比得到有效提高。     

潮汕坳陷多次波组合压制技术研究

潮汕坳陷中生界发育,是我国海上重要的油气勘探后备区。但该区多次波非常发育,多次波识别和压制一直是该区地震资料处理的关键和难点。合理地选取有效的多次波压制方法是获得高品质地震剖面的关键所在。针对原始资料中多次波异常发育的情况,文章分析了该区多种类型多次波的特点,尝试了零偏移距截距时间-射线参数(τ-p)域预测反褶积、自由界面多次波衰减法(Surface-Related Multiple Elimination,SRME)和双曲线Radon变换,对多次波进行组合压制,克服了仅依靠一种手段难以压制多种类型多次波的局限。从资料处理效果看,τ-p域预测反褶积方法对短周期的鸣震和微曲多次波的压制效果较好,SRME有效地压制自由表面多次波,且在近炮检距范围内压制多次波效果很好,而双曲线Radon变换是衰减长周期的层间多次波和未被充分压制的自由表面多次波很好的选择。组合压制多次波后的剖面质量明显得到改善。     

复小波框架联合多模型自适应减法在莺歌海盆地地震数据多次波剔除中的应用

莺歌海盆地发育一系列泥-流体底辟构造与断裂,地震资料受浅层气和底辟构造的影响,其下覆地层在地震剖面上表现为模糊区,内部反射杂乱且能量较弱,而鸣震、自由表面和由浅层气产生的多次波类型复杂,能量又太强,常规的多次波剔除方法极易造成多次波残留或损伤一次波。复小波域的联合多次模型自适应相减方法是一种在连续小波框架下使用非固定维纳匹配滤波器进行多道处理的多次波剔除技术,适合于弱信号地区的多次波剔除处理,本文在详细阐述复小波域的联合多次模型自适应相减方法原理的基础上,将该方法引入到莺歌海盆地的多次波剔除处理中,有效压制了该区域地震数据的多次波,显著提高了该弱信号区域的信噪比。     

表面多次波衰减技术在渤海海峡应用效果

浅水地震勘探对于了解近海底地质构造具有重要意义,目前已被广泛用于油气开发、近岸工程等领域。表面多次波的存在干扰了有效波信息,影响了资料品质,造成解释假象,如何有效地压制多次波,已成为浅水地震勘探中的关键问题。表面多次波衰减方法(SRME)是一种去除海面相关多次波效果较好的技术方法,但是,一般认为SRME技术并不适合于浅水区域。分析了SRME去除多次波的基本原理,并将其应用于海洋高分辨率浅水区域多次波的去除。实际处理效果表明,使用SRME技术处理后的叠加剖面多次波去除效果明显,剖面基底清楚,断面清晰。通过对SRME技术应用于浅水区域的探讨,证实了SRME技术在海洋高分辨率地震勘探浅水区域应用效果较好。     

SRME技术在澳大利亚Timer Sea地区的应用

表面多次波压制（SRME）技术是目前应用效果较好的多次波衰减技术。在介绍多次波类型和常见压制方法的基础上,引出SRME方法。基于平面波传播模型讨论SRME技术的基本原理,以及针对实际地震数据的迭代预测和减去方法,结合该技术的特点给出实际地震数据应用流程。澳大利亚Timer Sea地区海洋地震资料应用实例表明SRME这种数据驱动的表面多次波压制方法非常实用,尤其对崎岖海底多次波有显著效果。     

琼东南盆地深水油气勘探中复杂地震多次波特征及压制对策

深水已是目前油气勘探的主战场之一,但其复杂的地震多次波严重地影响了地震资料的信噪比和中深层成像。近来基于地震波动理论的多次波压制技术已经显现出明显的优势,并通过匹配相减的方法衰减多次波,具有更好的保幅性。但在实际地震资料处理中仍面临诸多多次波压制难题,深水崎岖海底的地震多次波压制依靠单一的方法不能解决全部问题。从地震多次波特征分析入手,研究了深水区主要的多次波类型,进行了多次波压制技术的优化和组合,使其具有更好的适用性和多次波压制效果。     

基于高阶累积量的简正波声场匹配场定位效果分析

由于传统情况,匹配场处理器主要针对接收信号为高斯信号,而海洋环境中存在大量的有色噪声,因此设计基于高阶累积量的匹配场处理器具有一定价值。本文介绍了一种在海洋声层析环境下用高阶累积量来降低匹配场处理中高斯有色噪声的算法,对比研究了基于高阶累积量的简正波声场匹配场处理器、传统线性匹配场处理器、自适应匹配场处理器及二阶MUSIC算法匹配场处理器在相同声场环境条件下的匹配场定位效果。研究结果表明,在不考虑参数失配与计算量前提下,接收信号经过基于高阶累积量的简正波声场匹配场处理器后再进行匹配场定位,能有效降低旁瓣,且使用高阶累积量可显著消除海洋传播环境中高斯有色噪声和高斯白噪声对信号的干扰,其匹配效果优于另外三种匹配场处理器。     

南黄海前新生代地震资料处理实践

根据南黄海前新生代地层的岩石物性特征和勘探目标,在原始资料品质分析的基础上,确定了处理重点为多次波压制、精细速度分析、深层能量增强和成像,形成了有针对性的处理流程和参数。在精细速度分析的基础上,应用不同多次波压制和去噪方法对多次波和噪音进行压制和剔除,以变速能量补偿技术增强深层古生界反射的能量,取得了较好的处理效果。     

崂山隆起地震资料多次波特征与压制策略

多次波压制是海洋地震资料处理的重要环节。在南黄海盆地崂山隆起区,印支期以来强烈的改造作用使得中生界遭受大面积整体剥蚀,部分区域新生界直接叠覆在古生界之上形成不整合屏蔽层。海面、海底及不整合屏蔽层这3个强反射系数界面的存在使得该区多次波异常发育,中—古生界有效反射湮没在多次波干扰中无法识别,有效地压制多次波已成为本区中—古生界成像的基础和关键。通过理论模拟及实际资料分析,总结了研究区多次波特征,认为自由表面多次波、长周期多次波、折射多次波及绕射多次波是主要的多次波类型。对各类型多次波采用了针对性方法进行压制,介绍了压制方法的基本原理,并对其适用性进行了评价。针对横跨本区的南北向测线的多次波压制及偏移成像结果表明,使用的组合压制策略能够较好地压制各类型多次波,最终提升该区中—古生界的地震成像质量。     

南黄海崂山隆起浅水多次波压制及成像分析

南黄海崂山隆起的中、新生代碎屑岩与下伏的古生代碳酸盐岩地层分界面是一个强反射界面,对地震波向下传播具有强烈的屏蔽作用,加之海上多次波比较发育,使得深部地震反射能量弱、成像困难。在浅水区,由于缺少近偏移距的海底反射信号,利用常规SRME(Surface related multiple elimination)方法不能有效地衰减海底相关多次波,Taup域预测反褶积压制多次波会破坏与海底多次波周期相近的一次有效反射信号,特别在硬海底多次波的振幅能量比海底反射还更强,这种情况下预测反褶积不能完全压制多次波。采用DWD+SRME组合法来衰减海底相关多次波,其中DWD(deterministic water-layer demultiple)方法用来衰减与海底相关的短周期多次波,SRME方法压制自由表面相关的长周期多次波,另外运用高精度Radon变换去除层间多次波,使多次波得到了良好的压制,深部有效反射信号逐步得以体现。通过以上处理效果揭示了崂山隆起为一个平缓的背斜构造,背斜上发育多个逆冲断裂,崂山隆起是在加里东期形成雏形,印支期隆起形成,燕山期为主要发展阶段。     

浅地层剖面的自由界面多次波预测与衰减

本文基于仅包含一次波和自由界面多次波的原始浅剖资料地震波场,推导出适应于单道数据的自由界面多次波预测方程,并提出基于同相轴追踪的多次波剔除与多道维纳滤波相结合的组合匹配衰减方法,实现了高精度的浅剖数据自由界面多次波预测与衰减,理论模型与实际浅地层剖面的处理实验均证明了该多次波预测与匹配衰减方法的有效性。     

基于频率差异的多次波识别

从简化的海洋地震勘探的基本模型出发,根据一次波和多次波的传播所经介质品质因子的不同,通过理论分析和数值实验证明了随着传播时间的增加,一次波的主频可明显低于同一时间段的海水鸣震主频;提出了将多次波的传播时间和相应主频结合起来判别多次波的"时间-频率识别模式"。实际资料的处理实验表明:与传统的"时间识别模式"相比,基于"时间-频率识别模式"的多次波衰减,可在压制多次波的同时较好地保持有效信号的基本特征。     

基于频率差异的多次波识别

从简化的海洋地震勘探的基本模型出发,根据一次波和多次波的传播所经介质品质因子的不同,通过理论分析和数值实验证明了随着传播时间的增加,一次波的主频可明显低于同一时间段的海水鸣震主频;提出了将多次波的传播时间和相应主频结合起来判别多次波的"时间-频率识别模式".实际资料的处理实验表明:与传统的"时间识别模式"相比,基于"时间-频率识别模式"的多次波衰减,可在压制多次波的同时较好地保持有效信号的基本特征.     

基于地震模拟数据分析的南黄海前新生代地震成像问题与对策探讨

分析了南黄海前新生代地震勘探地质条件,认为该区地下地震反射界面速度反差可高达1.5~3.0倍。在建立了南黄海前新生代地震勘探1D和2D地震波传播模型的基础上,通过对模拟采集数据进行分析,提出了该区前新生代地震成像的主要问题。通过对模拟采集数据进行成像处理发现,通常的叠加方法在一定程度上能够压制多次波,但前新生代地层反射波不能成像;在不考虑速度模型建立的情况下,在压制鬼波、SRME+高精度拉动变换压制自由表面多次波后,Kirchhoff积分叠前深度偏移方法能够使前新生代复杂地质构造基本成像,而叠前逆时深度偏移方法能够使前新生代复杂地质构造精确成像。     

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。     

基于同相轴追踪的多次波衰减

提出一种基于同相轴追踪的多次波压制方法,其首先通过追踪与切除一次波叠加能量界定多次波的叠加速度范围,然后根据CMP域同相轴追踪技术获得多次波同相轴,再在多次波同相轴所属的短时窗内进行FK滤波压制处理.实验结果表明:该方法可追踪出与一次波叠加速度较为接近的多次波同相轴,能明显衰减近偏移距道的多次波,而仅在多次波同相轴所属的短时窗内进行的压制处理,可在一定程度上降低损伤一次波信号的可能性.     

一次反射波与自由表面多次波联合偏移成像:模拟数据分析

基于逆时偏移互相关成像条件,一次反射波与自由表面多次波联合偏移成像可以提供更宽的地下照明成像,以弥补一次反射波覆盖不足,同时不需要预测分离多次波,但是,在成像过程中也引入了偏移假象。首先对一次反射波与自由表面多次波联合偏移成像条件进行分析,通过对模拟数据成像结果分析,提出利用多次波信息进行成像,需要用震源子波和相位反转的地震记录作为逆时偏移中的源端波场做正向传播,原始地震记录作为检波端波场做反向传播,方可获得具有自由表面多次波成像贡献的结果。数值试验结果表明,尽管一次反射波与自由表面多次波联合逆时偏移可以提供更宽的地下照明成像,但是,随着自由表面多次波能量的增强,偏移假象也随之增强;当自由表面多次波能量减弱时,尽管偏移假象相应减弱,但是自由表面多次波对宽角照明成像贡献也随之减弱。因此,一次反射波与自由表面多次波联合偏移成像需要更深入研究。     

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.     

多次波压制技术适用性分析

多次波衰减是地震资料处理中的一个难题。经过不懈研究,地球物理学家提出了多种压制多次波的方法。归纳起来主要有两种处理思路:①基于有效波与多次波的速度、频率、周期性存在差异的滤波法;②基于波动理论的预测减去法。介绍了基于两种思路的6种常用的多次波压制方法,探讨了方法的适用性。