琼东南海域OBS纵波资料成像处理关键技术

OBS采集具有站点少、站点间距大,同时包含纵、横波信息的特点,因此,对OBS进行成像处理相对常规海洋地震资料处理而言具有更多的挑战。本文主要针对OBS纵波资料处理中几个关键处理技术:(1)利用直达波进行重定位处理获得准确的OBS位置,为OBS资料正确成像打下坚实基础;(2)利用水、陆检数据标定获得频率、振幅、相位一致的水检、陆检数据,并进行水、陆检合并处理;(3)通过波场分离有效地分离出上行波场和下行波场数据,利用具有更宽照明范围的OBS下行波场数据进行镜像偏移处理等。最终可获得海底及海底以下成像分辨率高、构造成像清晰、偏移归位准确的OBS纵波剖面数据。该成像数据频带宽,具有丰富的低、中、高频信息,能为后续的水合物无井岩性处理提供具有丰富频率信息的地震叠加资料。     

宽区域的OBS多次波数据成像

利用海底地震仪（OBS）记录的水层多次波对加拿大西部近海的海底结构进行成像,将成像结果与常规一次反射数据成像结果对比。这一多次波偏移成像（镜像成像）方法利用了海底之上的下行压力波场,其特点是数据完全不含任何一次反射的信息,而是由这些反射的虚反射信息构成了接收信号。镜像成像方法是利用针对一次反射波的克希霍夫叠前深度偏移算法对接收的虚反射数据进行成像。通过对数据和速度模型的一个简单处理：假定检波器不位于海底而是位于海面上二倍于水深的高度位置,可以解决穿越水层的多次波的附加传播路径。偏移结果表明,与利用一次反射波成像的常规方法结果相比,尤其在反射体很浅且OBS间距稀疏时,多次波偏移成像方法对海底下的结构提供了更宽的照明。镜像偏移方法的成像结果与垂直入射的漂缆数据（单道）在照明度上是相当的。     

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。     

基于二维小波变换的面波压制技术

鉴于常规的傅里叶变换滤波及f-k滤波等压制面波的局限性,基于小波基函数的特点,提出一种基于二维小波变换的低频噪音压制方法:在对比分析各类型小波的基础上,选择利于低频面波压制的小波基函数;通过二维小波分解将地震数据转换到时间、空间、频率、波数四维域中,对含面波成分的低频高波数部分进行高通滤波;重构地震数据,得到压制面波后的处理结果。经理论模拟记录的试算和低频采集资料的处理证明,本方法去噪效果好,且在面波压制过程中较好地保护了低频有效波。     

海底地震仪在天然气水合物勘探中的应用综述

海底地震仪(OBS)直接布设在海底,在地球动力学研究、油气勘探以及地震学研究等众多领域中应用广泛。随着采集技术的提高,海底地震仪也越来越广泛地应用到水合物的勘探中。文中从OBS数据采集、数据处理以及速度反演三个方面对OBS在水合物勘探中的应用现状进行综述,重点在于综述目前的应用现状和OBS使用的难点。数据采集方面主要综述了在OBS水合物勘探中几种常见的观测系统;OBS数据处理方面主要综述OBS数据预处理和OBS数据镜像成像;OBS速度反演方面主要综述常用的反演方法及其优缺点;最后,在以下几个方面对OBS在水合物勘探中的应用进行了展望:(1)优化观测系统的设计;(2)发展更先进的波场分离算法;(3)基于全波形反演以及基于面波的速度反演。     

OBS纵波资料镜像叠前时间偏移处理

四分量海底地震仪(OBS)是一种新的接收仪器,其获得的地震数据信息量大,整体信噪比较高,频率成分丰富,具有较高的使用价值。OBS用于研究深部地壳结构已取得较好进展,但较少应用到油气勘探和盆地研究中。在南海西北部采用大容量气枪阵列(0.083m3)作为震源、利用OBS记录气枪震源的反射和折射信息,在油气勘探中是一种新的尝试。为正确使用OBS地震资料,必须采用不同于常规地震资料处理的方法,文中开拓性地使用了镜像叠前时间偏移处理方法。镜像叠前时间偏移处理方法是利用海面多次波进行成像的技术,包括OBS资料矢量保真处理、P分量(压力分量)和Z分量(垂直分量)的叠前处理和镜像叠前时间偏移处理等;其中矢量保真处理主要进行检波点位置二次重定位和检波点方向重定位及倾角校正,P、Z分量的叠前处理包括零相位化处理与地震道修改,P、Z矢量合并(P and Z summation)、剩余静校正、镜像叠加和多次波衰减等。采用镜像叠前时间偏移处理方法获得的剖面获得了较好的成像效果。     

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。     

利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

在海底布设的海底地震仪（OBS）能比较清晰地记录到海底的环境噪音,而台风可以直接或间接的产生在海底传播的弹性波,从而影响海底的环境噪音,并在较大程度上影响OBS的数据记录。本文通过分析台风对工作区的整个影响过程中OBS记录数据的振幅变化,再选择合适的滤波方式,首次发现台风产生的风浪及涌浪在短周期海底地震仪的记录数据上有良好的表现特征,指出了台风对海底环境噪音的另一种可能的影响方式,并由此得出：1）台风产生的风浪和涌浪对海底环境噪音的影响模式不同;2）风浪和涌浪所加强的海底环境噪音的范围和程度不同;3）短周期OBS可以比较清晰的记录涌浪信息,其周期主要是6—8 s,且能量稳定（简称“8秒现象”）。这三点结论为后期的海洋地震研究和海洋学其他研究提供经验与借鉴。     

东沙海域复杂海况下单源单缆长排列地震资料处理*

大量研究表明南海北部东沙海域的中生界地层具有很好的油气成藏条件, 是油气勘探的有利区域。但中生界地层构造成像不清晰限制了该区域油气资源的准确评价。本文利用在该海域采用单源单缆长排列采集的三维地震数据, 提出了对该类数据的优化处理技术方案, 以期获得中生界地层的清晰成像。处理过程主要包括各种噪音干扰和不同类型多次波的压制, 尤其是比较严重的海洋湍流干扰压制, 提高中深层反射信号信噪比; 通过压制气泡和压缩子波提高地震反射的分辨率; 同时利用高密度速度分析进行各向异性双谱非双曲线动校正, 提高成像质量, 使波组特征、振幅特征更为明显。针对密集二维采集数据特点, 通过合理的面元规则化处理, 使得覆盖次数均匀和横向分辨率提高, 实现高精度三维成像。本研究针对噪音干扰较严重的单源单缆长排列加密地震资料, 按照三维地震资料进行数据处理, 处理后明显突出了浅、中、深各层的有效信息, 特别是针对中生界的成像质量改善更为明显, 形成了一套行之有效的处理流程, 为今后邻近区块的勘探和资料处理提供了技术基础, 也为东沙海域的油气勘探与评价提供了科学依据。     

海底地震仪重新定位:以东沙群岛海域为例

利用海底地震仪(OBS)进行探测时,一般采用自由下落的方式将OBS布设在海底。由于海流和海底地形的影响,OBS的位置一般都偏离设定的位置。OBS重新定位是OBS数据处理的基础,不正确的位置信息将导致错误的观测系统信息,从而影响后续的处理效果。直达水波包含了OBS的位置信息,一般利用直达水波的走时,采用最小二乘的方式来确定OBS的实际位置。炮点位置精度、放炮时间延迟、炮点分布方式、OBS时钟漂移、走时拾取误差以及海水速度变化等因素都会影响重新定位的精度。文章采用数值方式研究这些因素对重新定位精度的影响,并对东沙群岛海域实际的OBS站位进行精细重新定位。数值结果表明,直线排列的炮点不能很好地反演出OBS的位置,应该采用十字或者井字分布的炮点;在偏移距小于10km时,海水速度结构的精度对重新定位的影响可以忽略;对OBS重新定位影响最大的是由放炮时间延迟、时钟漂移以及走时误差共同构成的右端项误差,5ms的右端项误差可引起40m左右的偏差。实际数据重新定位的结果较好,符合数值研究的结果。     

GeoEast系统在海洋二维拖缆资料处理中的应用

利用GeoEast系统所具有的软件和地球物理功能优势,使其在海洋二维拖缆资料处理中,能够快速地将单炮数据进行解编和观测系统加载.消除低频涌浪噪音及压制多次波是海洋地震资料处理的难点.异常振幅衰减技术对于消除涌浪噪音效果较好.然而,针对本区多次波发育的特征,选取了SRME、Radon变换组合方法压制多次波,实际证明压制效果明显.     

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。     

东海多次波压制的关键技术

东海陆架属于典型的浅水区,受海面、海底以及新近系底界面等强反射界面的影响,普遍发育多种类型多次波干扰,使得中深部地震反射信号被掩盖,影响了深部的成像品质。常规SRME或者DWD的方法无法有效地对多次波进行压制。笔者采用组合压制方法对东海陆架二维地震数据进行处理。首先针对海底相关短周期多次波使用DWD方法衰减;然后运用三维GSMP二维化方法去除跟地层相关的长周期多次波;最后残留的近远偏移距多次波分别用PRIMAL和高精度RADON变换进行压制。结果表明,这种组合思路能较好地解决东海多次波问题,使中深部有效反射信号得以呈现,有助于提升中生界的成像质量。     

斜缆宽频宽方位地震资料处理关键技术在西湖凹陷P气田的应用

西湖凹陷P气田应用斜缆宽频+多船宽方位的采集方式,产生了连续变化的鬼波陷波频率,最大程度地压制了鬼波,得到了高信噪比和高保真度的宽频宽方位地震资料.针对西湖凹陷P气田斜缆宽频地震资料,采用了子波零相位化及去气泡处理技术,一维滤波算子求逆有效压制震源鬼波技术和稀疏τ-p反演方法有效压制接收器鬼波技术,有效地去除了多次波,...     

浅水多次波衰减技术在多道地震数据处理中的应用

拖缆采集的海上多道地震数据受海水间传播的多次波影响,往往在共炮点道集上发育周期性的强振幅干扰波,这些噪音会掩盖海底以下及强反射层以下地层的面貌,严重影响多道地震数据的成像效果。为了消除海上多道地震数据中存在的海水间传播的多次波对地震数据的干扰,首先分析浅水多次波在海水间多次震荡的产生机制,采用了τ-P域静校正延迟技术对其进行压制,处理的核心是在τ-P域对周期性多次波模型进行预测,再通过自适应相减以去除地震数据中的多次波。实际资料处理结果表明,方法对海水间震荡的浅水多次波具有很好的压制效果,经过浅水多次波去除后的叠加剖面信噪比得到有效提高,剖面的品质得以提升。     

西南印度洋洋中脊热液A区海底地震仪数据处理初步成果

在西南印度洋热液活动A区(49°39′E)开展的三维海底地震仪(OBS)探测实验为研究该区域的深部地壳/上地幔结构提供了重要基础,而OBS数据处理是获取研究区三维速度结构的基础环节。文章介绍了此次实验中所用的3种不同类型OBS(国产、法国和德国OBS)的数据处理流程,包括地震数据解编处理、截裁处理和地震信号的可视化处理;并以第2790炮为例分析了3种类型OBS记录数据的波形和频谱特征。结果表明,由于受不同类型OBS的频带、传感器和拾震器等影响,国产与法国OBS都能记录到长周期和短周期噪音,而德国OBS只记录到短周期噪音;但经带通滤波后,3种类型OBS都能够很好地压制噪音,突出有用的气枪信号;对比3种类型OBS(分别以OBS04、OBS08和OBS23为例)沿主测线X1X2的综合记录剖面,发现3种类型OBS都能够记录到多组清晰可靠的P波震相,如直达水波、Pg、PmP和Pn震相,为下一步A区的三维层析成像奠定了坚实数据基础。     

南海北部陆缘OBS2018-H2测线地壳结构初步结果*

南海北部陆缘洋陆转换带实施的OBS2018-H2测线的地壳速度结构, 将为探讨南海张裂-破裂机制提供重要证据。文章介绍了OBS2018-H2测线前期数据处理流程, 包括多道反射地震数据处理、海底地震仪OBS (Ocean Bottom Seismometer)数据格式转换、炮点和OBS位置校正, 以及OBS震相的初步识别, 并对地壳结构进行了初步分析。结果表明: 炮点和OBS位置校正效果良好; 多道反射地震数据为建立初始速度模型提供了良好约束; OBS综合地震剖面识别了多组清晰的P波震相, 包括Pw、Pg、PmP和Pn震相。根据测线西侧OBS36、OBS37两台站的震相分布特征初步估算台站下方地壳厚度约为6~7km, 与根据多道地震剖面LW3的双程走时估算的厚度6~9km大致相符。     

基于坡印廷矢量的地震照明分析

基于坡印廷矢量分解波场、高斯加权去噪,以及在三维模型定向照明中的测试研究,可以促进基于坡印廷矢量地震照明方法的推广应用。在目标区通过反向照明分析得到了采集参数最优范围;根据坡印廷矢量定向分解波场,统计不同照明角度对应的能量分布情况,得到最优照明角度范围;并通过高斯加权去噪,提高了波场分解的分辨率与保真度,证明了这种方法的有效性。该方法相比较于传统的射线追踪照明避免了高频近似,相较于单程波照明波场信息更加全面,相较于频率域的波场角度分解计算更加简单高效,加入加权去噪后,角度分解的波场信息信噪比和保真度均有提高。在三维模型中,该方法实现了倾角照明和方位角照明。试算结果不仅为复杂的二维地质模型中地震采集设计提供了科学依据,同时为今后在三维模型中采集参数优化提供了实践经验,拓展了坡印廷矢量的应用范围。     

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。     

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。