基于能量差异的滑动扫描数据谐波压制方法

随着高密度采集需求日趋增加, 出现了高效、高保真、环保的可控震源勘探技术。滑动扫描采集虽然缩短了相邻两炮的滑动时间,采集效率得到很大提高,但也使后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。通过分析可控震源谐波的产生机理,提出一种基于能量差异分频谐波压制方法。地震资料处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制谐波噪声的同时,能够较好地保护有效信号,提高资料信噪比。     

可控震源地震采集技术的进展

可控震源地震数据采集方法可分为常规采集、高效采集及高保真采集三大类。常规采集方法通常是指只采用一组可控震源作业,通过互相关处理获得共炮点道集;高效采集方法是指采用两组或多组可控震源间隔一定时间或同时施工,同样,通过互相关处理获得共炮点道集;高保真采集方法是指采用一台或多台可控震源在彼此间隔一定距离的不同炮点同时振动,采用地面力信号反褶积获得共炮点道集。结合实例分析,对比三类方法特点,可得到两点结论:①可控震源高效采集方法使数据采集作业效率大幅度提高、施工周期明显缩短,进而降低了勘探成本;②可控震源地震数据采集技术的发展方向是高效采集与高保真采集方法相结合,从而实现低成本、高精度及高保真度地震勘探作业。     

客户定制反射子波的可控震源地震勘探方法

可控震源作为一种对环境友好、使用高效、方便控制的地震波激励源近70年来在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、"两宽一高"地震数据采集技术和FWI地震波反演成像技术为可控震源地震勘探带来了新的机遇和新的问题。高密度地震勘探的真正内涵是炮点和炮线密度的提高,若干可控震源同时激发引出的高效采集技术可以对冲巨量炮点激发带来的采集效率降低和成本上升。陆上宽带地震勘探的核心是震源激发且检波器接收到宽带的反射子波,理论上可控震源能提供客户定制的宽带反射子波。实践表明可控震源能够提供低至2～3Hz的地震数据,这为FWI技术的成功应用奠定了数据基础。陆上高精度地震勘探中可控震源技术起到了关键作用。为此,重点讨论与分析了当前可控震源地震勘探面临的问题,包括高效地震数据采集方案、可控震源激发的噪声波场、混叠数据的解混叠、压缩感知理论下的高效采集等问题,并提出了相应的对策。重点阐述了客户定制反射子波的地震勘探理念,提出可控震源地震勘探技术未来发展应注重:①建立可控震源子波设计中扫描信号的单频时长与单频能量之间的关系;②实际地震数据采集过程中应通过自适应地下介质变化反过来优化扫描信号;③采集中尽量使用一组不同的震源组合进行编码扫描;④应在最优化理论控制下,以预定的宽带反射子波作为目标,用接收到的地震反射子波与预定的宽带反射子波之间的差异作为反馈量,修正扫描信号。据此开发出一套高效采集软件控制系统进行最佳高效采集,能够促进可控震源地震勘探技术在石油工业及相关领域的广泛应用。     

可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法

可控震源滑动扫描是高密度地震勘探中的一种高效采集技术,但它在大幅度提高野外地震数据采集作业效率的同时,其固有的谐波干扰也严重地影响了地震资料品质。目前常用的滑动扫描谐波干扰压制方法是模型法,即基于震源力信号设计谐波预测算子,求取相关后记录中的谐波干扰,将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除。然而在实际地震数据采集中由于设备等原因往往缺失震源力信号,因此无法应用模型法压制谐波。本文基于准噶尔西北缘玛西1井三维震源力信号的实际数据,尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法滤除滑动扫描资料上的谐波干扰,取得了令人满意的处理效果。     

可控震源高效采集技术及在国际项目中的应用

在国际油公司追求高效地震勘探及经济效益最大化的推动下,滑动扫描(SlipSweep)、滑动扫描同步激发(DSSSplusSlipSweep)等可控震源高效采集技术获到快速发展,并在中东、非洲等地区得到了广泛应用。文章介绍了滑动扫描、距离分离同步激发(DSSS)、滑动扫描同步激发、独立同步扫描(ISS)等可控震源高效采集技术的基本原理,以及观测系统设计、无桩号测量、现场质量控制、数据存储与转换、滑动扫描谐波压制和独立同步扫描邻炮干扰压制等可控震源高效采集关键配套技术,并且展示了这些技术在公司国际地震勘探项目中的应用情况及实际效果。     

准噶尔盆地腹部沙漠区可控震源高密度采集试验

针对准噶尔盆地腹部巨厚沙漠覆盖区特殊的地震地质条件及侏罗系和白垩系岩性油气藏勘探需求,进行了可控震源高密度采集试验,通过采用炮点预设计、可控震源低频设计、可控震源滑动扫描、地震资料快速检查评价等技术,实现了沙漠区可控震源高效高密度三维地震采集,资料品质得到明显改善.试验证明,在准噶尔盆地腹部巨厚沙漠区采用可控震源高密度采集是可行的.     

滑动扫描技术在EHJ区块的应用实例

滑动扫描技术是一项成熟的、高效的可控震源野外采集方法。滑动扫描技术通过可控震源组在达到滑动时间后,不必等待前一组震源扫描完全结束,即可开始另一组的新的振动扫描,通过这种方法来实现不间断扫描,地震仪器同时进行不间断的记录,同时适时对母记录进行切割,形成独立的单炮记录来实现高效采集。利用滑动扫描方法施工可以节省野外采集时间和项目成本,但滑动扫描施工方法对工作地的地表条件、野外采集设备有较高的要求。阿尔及利亚的EHJ三维地震采集项目的地表较为平坦,表层多为戈壁、小沙丘地貌且障碍物少,符合进行滑动扫描的初步条件。对交替扫描、滑动扫描所获得试验剖面进行对比,确定滑动扫描施工参数。EHJ三维项目成功实现了滑动扫描技术的应用,并取得了一定的效果。     

滑动扫描高效地震采集技术在辽河外围盆地复杂地表区的应用

辽河外围盆地LX地区构造复杂、干扰发育、近地表吸收衰减严重,是典型的地震资料低信噪比地区。通过可控震源滑动扫描技术、井震分区联合激发方式和海量地震数据实时质控技术的联合应用,成功实施了高覆盖、宽方位三维地震采集方案,大幅提高了LX地区地震资料品质,显著改善了深层构造的成像效果,取得了滑动扫描高效地震采集技术在辽河外围盆地首次工业化应用的成功,也证明了可控震源滑动扫描高效地震采集技术在东部探区复杂地表区应用的可行性。     

VE464可控震源控制系统的功能开发与应用

VE464可控震源控制系统的推出,有效地解决了可控震源高效采集的施工瓶颈,提高了可控震源的施工效率和地震资料的品质。本文分析了VE464的工作特点,详细介绍了VE464可控震源控制系统支持超大组滑动扫描和高效震源采集、高保真可控震源采集、单台震源独立扫描以及同步采集的功能和应用。     

可控震源高保真采集数值模拟及炮集分离

可控震源高保真采集(HFVS)方法利用多震源在多位置同时激发,大大提高了地震数据采集效率。但多震源同步激发,增加了记录的相邻干扰,降低了资料信噪比,原始记录需要进行炮集分离后才能应用。采用可控震源激发的线性扫描信号模拟高保真采集(HFVS)技术进行的二维地震数据采集,对震源信号进行相位编码,正演模拟多张混叠记录。利用震源检测信号以及地震记录获得震源与各检波点之间对应物理路径各频率点处的传输函数,并将传输函数作用于各震源检测信号,即可得到分离后的单炮地震记录。对比炮集分离结果与单炮正演模拟结果可以看出,远炮点道和近炮点道的分离效果都较好,且远炮点道的分离效果好于近炮点道。     

基于三元伪随机编码的可控震源信号设计方法

 常规的可控震源线性扫描信号的地震响应存在着相关信号旁瓣大、分辨率低的缺点,用二元伪随机编码信号作为可控震源的扫描信号,在地震响应剖面中存在严重的相干噪声,降低了地震记录的信噪比。本文利用具有理想相关特性的三元伪随机序列进行可控震源信号编码设计,并经三元伪随机编码扫描地震响应的数值模拟表明,利用具有理想相关特性的三元伪随机序列进行可控震源信号编码设计,使地震响应剖面中的相干噪声较二元编码结果显著地减弱,从而使得地震响应剖面的信噪比得到明显提高。     

柴达木盆地可控震源高效采集技术应用

柴达木盆地油气资源丰富,但是恶劣地震地质条件严重制约了油气勘探进程。通过多年攻关试验证明,高密度、高覆盖和宽方位是提高资料品质的有效方法。但是该方法是通过大量增加炮点及检波点来提高炮道密度,同时增加勘探成本和野外施工难度。山前戈壁区地势比较平坦,比较适合可控震源施工。可控震源滑动扫描高效采集技术的应用,有效的解决高密度、高覆盖、宽方位采集技术与勘探成本大幅增加之间的矛盾。本文将阐述滑动扫描高效采集技术设计及施工配套技术应用,通过滑动扫描采集技术在柴达木盆地平台、牛东和英西地区的实施,该技术不仅大幅度提高地震资料的品质,同时极大地提高采集效率,缩短采集时间和降低了野外勘探成本。     

可控震源地震数据初至时间拾取方法

如今中国境内可控震源勘探作业大多采用扫描信号与地震仪器接收信号进行互相关方式获取共炮点道集数据,这一过程通常在野外地震仪器系统上通过硬件完成。对于互相关单炮记录,相关噪声的存在降低了初至波的信噪比,需对单炮记录进行最小相位化处理后拾取初至时间;采用扫描信号或地面力信号对振动记录做反褶积处理,能改善初至波信噪比,使初至起跳更加干脆,从而可提高初至时间拾取精度和静校正精度。在低信噪比地区,宜采用人机交互方式拾取初至,通过改变显示方式等改善初至起跳效果,以提高初至拾取精度和静校正精度。     

iX1仪器采用动态滑动扫描作业操作方法

随着长庆探区三维地震采集项目规模越来越大,滑动扫描等震源激发新方法的推广应用,对可控震源作业系统要求较高,特别是地势平坦区域,排列道数大。滑动距离和滑动时间的确定直接影响到施工质量和效率。本文介绍了一种动态滑动扫描的施工方法,可以实现震源高效生产。     

应用SVD约束的迭代反演混叠噪声压制方法

超高效混叠采集技术可实现多组震源同时激发产生地震波场,大幅度提高采集效率,但往往会导致相邻震源之间产生波场交叉而相互干涉,显著降低地震数据的信噪比。为此,提出一种基于奇异值分解（SVD）约束迭代反演的混叠噪声压制方法。首先以选定区域的混叠噪声奇异值对混叠数据的奇异值向量进行约束,然后利用迭代反演的策略逐步更新混叠数据的奇异值向量,最终在共炮检距域或动校正后的共中心点域实现混叠噪声与有效信号的分离。数据测试结果表明,该方法可在压制混叠噪声的同时,充分地保护有效信号。     

可控震源动态扫描技术及应用

交替扫描、滑动扫描和距离分离同步扫描是现今最常用三种可控震源高效扫描技术,且各有其优势和适用条件。由于三种扫描方式的技术特点、施工组织方式和资源需求量差别较大,以往采集施工时只能单独选用其中一种方式,制约了优势技术应用范围和施工效率的提高。为此,研发了可控震源动态扫描技术,它突破了以往可控震源激发仅考虑时间域变化的局限,首次引入空间域理念,通过建立时空关系联合时间域与空间域,从而将交替扫描、滑动扫描及距离分离同步扫描等方式综合考虑并运用,即可根据预设时空关系自由编组并切换扫描方式,使采集作业方式更灵活,施工效率显著提高,且进一步拓展了可控震源应用范围。     

中国石油可控震源高效地震采集技术应用与展望

讨论了目前国内外成熟的交替扫描激发、滑动扫描激发、滑动扫描同步激发和独立同步扫描激发这4种可控震源高效采集技术方法以及国外应用进展,深入分析了我国陆上可控震源常规采集现状;针对目前国内陆上地震采集存在的问题与面临的难点,从采集效率、采集成本、地震资料效果等方面对已经实施的交替扫描、滑动扫描等高效采集技术应用进行了剖析,对今后我国陆上不同地表、不同地下地质条件区域如何应用高效采集技术进行了展望。     

利用近可控震源检波器资料提高单炮相关质量

可控震源地震采集是利用参考信号与母记录进行相关得到地震单炮记录,且两种信号相关性越强则相关结果越好。可控震源激发的参考信号通过震板振动传递给地表,因震板与地表存在耦合关系,导致震板激发振动信号与地表接收振动信号并不完全相等,故利用参考信号与母记录做相关难以得到最佳相关结果。基于此,提出一种利用距可控震源较近(约为15m)检波器记录到的地表振动信号与母记录进行相关的方法;经过实际资料验证,该方法可有效提高相关单炮记录的信噪比和分辨率。     

时频域零炮检距地震道拟合

如何提高地震资料的信噪比和分辨率。是地震资料处理中的关键。本文在分析地震共中心点道集的AVO特性。以及不同炮检距信号经过不同路径的地层吸收的基础上。发现对于某一时刻的不同炮检距地震信号的不同频率成分。可以用多项式描述其与炮检距aT的关系。进而提出了基于信号时频分析和多项式拟合的时频域零炮检距地震道拟合技术。司时。利用多道信号估算的信噪比来设计的时频域Wiener滤波器。克服了常规多项式拟合技术压制噪声能力不足的缺陷。     

可控震源地震资料处理中需要关注的问题探讨

可控震源高效采集技术广泛应用于宽方位、高密度地震勘探,该技术在提高野外施工效率获得TB级地震数据的同时,给室内数据处理带来了相位和初至不清晰、特有噪声严重、数据量大的挑战。在分析可控震源采集数据的相位和初至波变化特点、不同类型的噪声及其特征等的基础上,讨论了可控震源地震资料处理中需要关注的问题。针对可控震源子波零相位特点,采用可控震源地震资料小相位处理技术,以满足反褶积等处理技术对相位假设的需求;针对可控震源采集的地震资料初至不清楚的不足,采用初至波优化处理及人工智能初至拾取技术,以满足处理中基于初至波的静校正技术的应用条件;针对可控震源地震资料存在的谐波干扰、"黑三角"强能量干扰、邻炮干扰等特殊噪声,采用针对性技术予以识别与压制,以提高地震资料信噪比;针对可控震源采集的地震数据量大的特点,采用数据特征统计方法与数据压缩技术对地震资料进行质量分析与监控。某沙漠区可控震源采集地震资料处理实例证明,上述处理技术应用效果良好。