检波器组合对高分辨率地震勘探的影响

基于检波器组合各点为平面简谐波同相叠加的假设,地震勘探野外施工多将检波器组合作为压制噪音提高原始资料信噪比的一种主要手段,但实际野外地震地质因素难以满足假设条件,导致由多个检波器组合叠加的地震信号存在一定程度的畸变,进而影响到信号的振幅和频率。通过对组合基距及组内距的计算,论证了检波器组合对信号频率及振幅的影响程度。实际资料分析证明,检波器组合在噪音压制的同时也会损伤到有效信号,尤其高频信息成份;过大的检波器组合基距,不仅会降低原始资料信噪比,甚至还会降低原始资料频率。据此提出在高信噪比地区,采集地震数据宜采用较小检波器组合基距,以提高原始资料的分辨率。     

Gabor地表一致性反褶积算法研究与应用

目前普遍应用的地表一致性反褶积可在假设地震子波平稳的条件下对地震记录在共炮点、共检波点、共偏移距和共中心点4个域进行谱分解,但没有考虑实际地下介质的衰减影响。为更真实地反映地下介质的反射特征,对地震数据做Gabor地表一致性反褶积。该方法是在时频域内对地震数据进行反褶积,能够同时消除子波激发、接收效应和地层衰减影响,并利用偏移距和共中心点信息参数化反褶积算子的Q函数组分,在炮检域及共中心点域估算震源激发、检波器接收和地层衰减效应。该方法在庐枞矿集区地震资料处理中与其他地表一致性反褶积相比,抗噪性强,具有相位调整、薄层反射增强的特点,并克服了空间上同一层波组不同时窗内频率补偿过头或不均匀现象,提高了地震信号的分辨率。     

渤海三维多分量地震勘探水平分量方位校正

在海上三维多分量地震勘探中,不论采用何种海底电缆采集系统进行海上作业,在室内资料处理中,都要首先计算海上水平分量检波器的方位定向.然后,再对水平分量实施方位旋转,以便得到径向R分量和切向T分量的波场.结合渤海进行的海上三维多分量地震勘探情况,为了达到对海上水平分量记录进行准确的相位和能量校正的目的,分两步实施.第一步是利用海底电缆检波器海上定位资料对水平分量的方位进行校正,以消除大部分的方位能量误差;第二步是在第一步校正的基础上,利用直达波信息进行第二次方位校正,进一步消除方位能量误差.     

煤矿采区地震勘探不同检波器接收试验与分析

地震勘探面临诸多挑战,地震成果的不确定性与多解性、短周期与高预期的矛盾、高生产率与低信噪比的矛盾等急待解决,其中开展宽频带采集已成为拓宽频带宽度、提高分辨能力的基础。全数字高密度三维地震勘探通过数字检波器单点接收,高密度采样的方式来实现地震勘探的宽方位角、小面元和高覆盖次数,因此,地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端设备,其性能的好坏及所采集的数据质量的优劣直接关系到后续的处理与解释等环节。为了对比数字检波器与模拟检波器的实际采集效果,并探讨在野外实际数据采集中数字与模拟检波器性能之间的不同,采用低、中、高不同固有频率的模拟检波器、单点数字检波器与室内数字检波器组合6种检波器进行接收试验,对不同类型检波器的地震记录进行频谱、信噪比等分析,发现数字检波器接收地震信号的频宽和信噪比优于模拟检波器,并且数字检波器室内组合之后频带宽度和信噪比均变大;在低、中、高固有频率的模拟检波器中,低频模拟检波器的频宽和信噪比效果好于中、高频模拟检波器;当高密度采集时,叠加达到一定次数时,剖面信噪比变化不大,因此,可以根据不同深度目的层信号选择合适的叠加次数。      

欧美应用地球物理现状——多波地震勘探

随着多道遥测地震仪和三分量数字检波器的问世及数字处理和资料解释技术的进步，众多欧美大学、研究所及油气公司的地球物理学者针对多波地震勘探理论、资料处理模块、纵波对比试验等开展了大量的研究工作。目前深层横波震源技术尚不成熟，大量的多波技术研究仍然是针对转换波。为保证纵波资料质量，一些项目将传统检波器获得的纵波资料与三分量获得的纵波资料进行对比，即用三分量数字检波器采集的同时，仍用传统纵波检波器进行采集。此外，与三维三分量地震勘探相配套的三维多波VSP技术等也处于研究之中。     

山地二维三分量地震资料采集

新研制出的一种三分量检波器,尾锥不动,能方便地调节其方位角和水平角,可保证同一测线上的检波器各分量的极性和相位一致,检波器与地面耦合良好;三个分量之间的隔离度大于20dB,保证了道间无串音干扰。三个检波器串联组合,有利于地震信号接收。通过数值模拟拟定出地震测线布设方位和观测系统,在采集试验中开展波场调查、偏移距试验、不同覆盖次数对比,以确定出合理的观测系统和采集参数,在四川山地获得了高质量的三分量地震资料,形成了一套实用的陆上三分量地震资料采集技术。     

复杂地表单点检波器成像处理技术探讨

常规地震资料采集常采用检波器组合方式,检波器组合可以部分压制随机干扰,增加采集原始资料信噪比。但在高陡复杂探区由于受到接收地表一致性、检波器本身的器械稳定性误差等因素影响,检波器组合接收方式存在地震资料采样保真度不够、初至时间不准确等问题,且由于精细勘探需要,地震资料采集往往采用小道距接收方式增加炮道密度。大规模的高密度采集组合方式导致人力、设备投入往往较大,增加项目施工难度和成本。以塔里木盆地KP地区单点高精度检波器地震勘探试验为例,针对单检单炮记录噪声更重的特征,采用分步、分域的反向滤波非规则噪声压制保幅去噪手段,根据山地单检采集与复杂地表共生的特点,采用了基于人工分解的CMP小圆滑面成像技术等室内处理针对性措施,在单检接收地震资料成像处理中取得了较好的效果。     

Pearson 相关系数法快慢横波波场分离

横波分裂是各向异性介质的重要特征,当横波或转换波穿过各向异性介质到达地面时,地面三分量检波器的x 分量和y 分量接收到的地震记录中都会同时存在快横波和慢横波。将快横波和慢横波进行分离,进而计算介质的各向异性参数是多分量数据处理中重要的一步。将数学中的Pearson 相关系数引入到多分量地震勘探中,提出了Pearson 相关系数法进行旋转角度识别,进而分离快、慢横波波场。相比于传统的互相关法,Pearson 相关系数法从精度、抗噪性能和计算效率上都有提高。     

煤炭宽带高精度地震采集方法的研究

从宽带高信噪比地震勘探理论出发,结合实际的浅层激发接收条件,对炸药源激发子波的形成及近地表附近地震波的传播特征进行了研究,并对实际试验资料进行分析,提出了地震激发条件的选择方法。从传感器的动态范围对增加地震信号的反射能量的研究表明,影响地震采集信号信噪比的关键因素是传感器的动态范围,数字检波器的动态范围优于90db可以增加高频弱信号的有效采集。在理论研究的基础上进行了实地试验,试验结果表明,理论研究成果是正确的。     

高阻尼检波器在浅层地震勘探纵波反射法中的应用

在浅层地震勘探纵波反射法中,常规的动圈式检波器抗干扰能力有限,所接收的信号信噪比不高.高阻尼检波器能在信噪比等方面有很大提高,从而使我们的所采集的数据可信度更高更准.阐述了高阻尼检波器的各项性能指标及分析了其应用于浅层地震勘探纵波反射法中可行性和优越性,并介绍了一系列的实验和一个查找断裂构造带的工程实例,通过与其它类型检波器的对比分析,表明高阻尼检波器有较高的精度和信噪比,明显优于常规检波器.     

Curvelet 域海底电缆多次波压制方法研究

将检波点置于海底的海底电缆( OBC) 地震采集技术面临全体自由表面多次波的困扰。通过采用改进后的SRME 方法进行OBC 数据自由表面多次波的衰减,SRME 方法分为预测和相减过程,在相减过程中采用常规减去法、二维Curvelet 阈值相减法以及三维Curvelet 阈值相减进行多次波相减。通过模型试算对3 种方法进行比较,发现在Curvelet 阈值相减法中,对多次波的减去效果更好,尤其是三维Curvelet 变换阈值相减的效果更为突出。     

抛物 Ｒadon 域地震干涉技术

当地震干涉技术应用在不完整数据体上时,缺失的地震记录会在合成的虚炮集记录上造成大量的假象。为减少假象的产生,笔者将抛物 Ｒadon 变换与地震干涉技术相结合,在抛物 Ｒadon 域中应用地震干涉技术。本文通过数值模拟验证了抛物 Ｒadon 域地震干涉技术的有效性,并将该方法应用在不完整数据体上。结果表明,抛物 Ｒadon 域地震干涉技术可以有效减少假象的产生,并能够压制缺失的地震数据的影响,提高虚炮集记录的质量。     

海底地震仪(OBS)主动源转换横波的应用

横波（S波）为偏振波,具有不同于纵波（P波）的特性,对于地震探测具有特殊的意义.在被动源地震探测中已得到广泛的应用,如接收函数、S波分裂等.在主动源（气枪）海底地震（OBS）探测中,震源在水中,S波为地层转换波,其应用还不多.本文在介绍转换S波的产生、模式、处理和识别的基础上,以实例为切入点简述其具体应用.这些应用主要是基于1D/2D转换S波,用于揭示海底岩石类型、推断地壳性质、共轭陆缘问题、判定地幔蛇纹石化、估算天然气水合物的饱和度和预测流体等.目前在南海已获得了大量的2D和3D的OBS转换S波数据,可将转换S波的研究逐步从2D发展到3D研究,同时结合其他地球物理资料进行共同分析.利用转换S波的研究,有利于揭示南海扩张停止后形成的海山下不同地层的岩性和判定上地幔低速的性质等.      

宽频地震处理技术在南海某工区的应用

在海洋地震勘探中产生的鬼波会抑制低频分量,造成频域的陷波点,降低地震记录的分辨率,使地震记录的同相轴发生混叠甚至产生假的同相轴。笔者采用FK域水平电缆压制鬼波法,将地震数据进行FK变换,对维纳滤波求取反褶积算子投影到FK域,并对二者进行褶积,将结果 FK反变换回时间域。鬼波压制后的模型数据频带得到了有效拓宽,低频、高频信息均得到了加强。鬼波压制后的实际数据目的层频带从12~60 Hz拓宽到8~75 Hz,三亚组能量与合成记录匹配较原始数据更好。     

黑龙江饶河枕状玄武岩地质、地球化学特征及其构造属性

为了确定饶河玄武岩的构造属性,在野外地质观察的基础上,对玄武岩进行岩石学研究和地球化学分析。玄武岩具有典型的枕状构造、淬冷边、中空骸晶和鬣刺结构等特征,反映其形成于海底喷发环境。化学分析样品具有高TiO_2、MgO和低Al_2O_3、CaO、P_2O_5、K_2O等特征,富集大离子亲石元素(Rb、Sr和Ba),微量元素蛛网图呈向上隆起形态,稀土元素配分曲线为右倾型(∑LREE/∑HREE为5.8~6.5),无δEu异常(0.92~0.97),表明样品具有洋岛玄武岩特征。主量和微量元素构造环境判别图指示了样品形成于洋岛或板内环境。样品与亚速尔型和夏威夷型洋岛玄武岩地球化学特征对比,表现出明显的夏威夷型洋岛玄武岩特征。岩石源区分析揭示出岩浆具有地幔热柱起源,并有先期交代地幔熔体的混入,岩浆源区还受壳幔循环的影响。研究表明,饶河枕状玄武岩为夏威夷型洋岛玄武岩,形成于洋壳消减阶段的洋中脊轴外板内喷发环境,为饶河地区存在成熟的洋盆提供直接证据。结合区域研究成果,认为饶河地区经历了古太平洋板块的扩张、洋中脊轴外板内地幔柱上涌、洋壳俯冲消减以及向佳木斯地块仰冲增生的构造演化过程。     

地层倾角对转换波抽道集的影响

共转换点道集的抽取是三维转换波数据处理的重要环节,道集抽取的正确与否受多种因素影响,其中地层倾角的变化能够引起共转换点道集的抽取误差,表现在炮点、检波点的数量与位置的错选。以地层倾向120°,某转换点垂向深度600m,纵横波速度分别为2 500m/s、1 250m/s的单层倾斜模型为例,利用姚陈提出的倾斜界面三维转换波CCP位置计算方法,对地层倾角分别为0°、5°、20°、30°时的炮点、检波点进行统计,确定其对该转换点的贡献情况,结果表明：倾角CCP抽取方法与目前常用的水平界面假设算法计算出的炮点、检波点分布存在很大差异,忽略倾角因素影响将导致不正确的道集叠加,给后期解释带来极大误差。     

Impacts of a Wave Farm on Waves,Currents and Coastal Morphology in South West England

This study investigates impacts of a wave farm on waves, currents and coastal morphology adjacent to the wave farm, which is located in the Southwest of England (the Wave Hub). In this study, we focus on the interaction between waves and tides due to the presence of the wave farm and its effects on wave radiation stresses, bottom shear stresses and consequently on the sediment transport and the coast adjacent to the wave farm, using an integrated numerical modelling system. The modelling system consists of the near-shore wave model SWAN, the ocean circulation model ROMS and a sediment transport model for morphological evolution. The results show that tidal elevation and tidal currents can have a significant effect on waves and that tidal forcing and waves have a significant effect on bottom shear stresses. Waves can impact on the processes related to the bottom boundary layer and mixing intensity in the water column. The wave farm has an impact on the gradients of radiation shear stresses and bottom shear stresses that modify current speeds and wave heights, which in turn impact on the near-shore sediment transport and the resulting morphological changes. Bed load transport rates show a decrease when the wave farm is present, even during storm conditions. The results highlight the importance of the interactions between waves and tides when modelling coastal morphology with presence of wave energy devices.     

含煤地层转换波叠后横波波阻抗反演

叠后地震反演方法适用于纵波和横波地震资料的反演,但对转换波地震资料却不适用。为了实现利用转换波剖面得到横波波阻抗信息,通过建立转换波反射系数和横波反射系数之间的关系,直接从转换波地震数据中获取横波反射系数,把转换波叠后波阻抗反演问题转化为横波波阻抗反演问题。基于测井约束反演原理,利用横波反射系数和转换波解释层位建立初始横波波阻抗模型,优选反演处理参数,实现转换波叠后横波波阻抗反演。含煤地层转换波横波波阻抗反演结果,为进一步研究岩性参数比属性奠定了基础。和横波勘探相比,转换波勘探施工方便,工作成本相对低廉,因此利用转换波叠后地震反演获得横波波阻抗,是一种经济的办法。但由于在计算横波反射系数时采用了近似公式,所以反演结果精度会受到一定影响。     

The physical Properties of marine sediments as inferred from Wavelet Correlation Analysis

Seismic waves traveling in the water/sediment or sub-bottom sediment interface have been the subject of considerable interest in underwater acoustics in recent years. Some progress has been made in understanding the propagation and attenuation characteristics of interface waves in different geological environments. However, the generating mechanisms are poorly understood. In particular, what is the acoustic-seismic energy conversion process? As seismic waves involve both time and space parameters it should be able to relate directly the propagation characteristics of the ocean bottom interface waves to the shear properties of the sediments over the propagation area. To address these problems we have applied the wavelet correlation method (WCR) to examine the variations of bottom characteristics and their role in coupling waterborne sound into the sea bottom. To confirm the validity of the developed modeling technique, we applied the wavelet correlation analysis for synthetic seismograms and field data. In this discussion paper we present images of the first and second shear modes and the interface wave component as a function of arrival time and frequency. We also discuss the possibility of inverting phase and group velocity information directly from the wavelet cross-correlation function and propose the way of using the WCR method to predict physical dynamic parameters of marine sediments.     

串联SRME在涠西南地区多次波衰减中的应用

在浅水区域的海洋地震勘探中,海底与水面波阻抗差异较大,形成了大量的短周期海底多次波（鸣震）及微屈多次波,严重影响了地震资料的真实性与可靠性,此类多次波一般采用自由地表相关多次波压制（SRME）;涠西南某工区由于基底较浅且与老地层波阻抗差异较大,所以除海面与海底外存在第三个多次波源,尤其在基底处产生的海底微屈多次波,离基底较近,很容易被误认为是基底,此类多次波采用传统的SRME方法无法有效压制,笔者采用基于波动方程模型与褶积模型串联SRME对其进行压制,实际资料处理结果显示该方法对多次波压制效果较为明显。