OBN数据三分量重定向分析与质控

海底节点(Ocean Bottom Node, OBN)地震数据采集时，通常会记录描述三分量检波器在海底放置姿态的定向参数。利用现场记录的定向参数，通过三分量旋转对三分量数据进行现场重定向校正，可有效消除由三分量检波器放置姿态引起的记录波场在不同分量上的串扰现象。但是，如果现场记录的三分量检波器定向参数缺失或精度低，就需对OBN地震数据进行基于数据的三分量检波器定向分析和校正。为此，提出了一种综合利用OBN三分量记录不同分量上的初至波和反射波能量的三分量检波器重定向分析方法，并给出了实际OBN数据的三分量检波器重定向处理流程及效果质控手段。由于综合利用了初至波和反射波信息，该方法既适应深水也适应浅水OBN数据三分量检波器重定向处理，并且具有很好的稳定性。     

基于直达波偏振分析的三分量检波器定向方法

本文提出一种基于三分量地震记录直达波偏振分析的三分量检波器定向方法。该方法首先利用三分量地震记录的直达波振幅构造协方差矩阵,然后通过求解该协方差矩阵的主特征向量得到直达波的偏振方向,再根据炮点和接收点的位置计算直达波的传播方向,在此基础上,利用直达波的偏振方向和传播方向的差异最终确定三分量检波器与设计方向的水平和垂直偏角。利用估算的三分量检波器的水平和垂直偏角,通过三分量旋转技术实现三分量地震记录的重定向,进而消除由于三分量检波器放置方向的误差对波场带来的影响。模型和实际数据试算结果表明,该方法具有很高的计算精度和很好的应用效果。     

折射波法检波器二次定位技术应用研究

在海上地震勘探中，检波器经常发生漂移，室内资料处理时必须对其进行二次定位。针对胜利油田浅海地区折射波较为发育的情况，阐述了折射波法二次定位的原理和实现过程，探讨了应用过程中需要注意的问题，结合实例对应用效果进行了分析。折射波法二次定位在共检波点道集内进行，利用炮点、检波点的空间位置关系求取折射波理论旅行时，通过与实际旅行时逼近来反演检波器的空间位置。为了提高反演的精度，需要同时反演地震波在海水中和海底介质中传播的速度。通过比较反演的震源位置与GPS测得的实际震源位置，可以评估折射波法检波器二次定位的质量。实际应用效果表明，该方法能很好地解决海底折射波较发育区地震资料处理中的检波器二次定位问题。     

多波联合的转换波折射静校正技术及应用

转换波地震勘探是海上和陆上多波多分量地震勘探的主要工作方法。由于转换波具有传播速度低、吸收衰减大、能量相对较弱等特点,因此其地震资料静校正问题突出。常规转换波静校正方法在表层纵横波速度比不详、横波初至不易识别的情况下,效果都不太理想。针对转换波静校正难点,提出了多波联合的转换波折射静校正技术,该技术通过P-P-P折射波初至拾取技术和P-P-SV折射波共检波点初至叠加技术的联合,实现了P-P-SV折射波初至的成像及准确识别;以此为基础,再联合利用P-P-P折射波折射静校正技术和P-P-SV折射波延迟时差提取技术,求取P-P-SV折射波检波点延迟时间。最后,根据P-P-SV折射波检波点延迟时间,求解出P-SV波检波点基准面静校正量。实际数据测试结果表明,多波联合的转换波折射静校正技术提高了转换波检波点静校正量计算精度,能够明显提高转换波资料成像质量。     

基于FCT校正的OBN资料弹性波逆时偏移

OBN多分量地震勘探资料具有频带宽和矢量保真性高等特点,现有的弹性波逆时偏移技术难以解决OBN宽频多分量数据的纵横波偏移成像问题。以实现OBN宽频地震勘探资料的纵横波高精度成像为目标,研究一阶速度-胀缩-旋转弹性波方程逆时偏移中的数值频散压制方法,实现了基于FCT校正的OBN资料弹性波逆时偏移。在炮、检波场延拓过程中,依据相邻两个时刻的波场以及漫射因子和反漫射因子构建漫射通量和反漫射通量,并对每一时刻含数值频散的波场进行校正,实现了对由差分离散造成的数值频散的压制,消除了纵横波成像误差。模型测试与实测资料处理试验表明,本文方法能够消除由数值频散造成的偏移剖面同相轴错断或虚假同相轴等现象,可以获取高精度的深度域纵横波成像结果。     

叠加法静校正

叠加法静校正采用叠加原理 ,充分利用地震数据中的折射波信息、反射波信息以及目前使用的功能较强的地震数据交互处理系统 ,分别求取炮点和检波点的相对静校正值 ,以消除静校正对地震数据叠加成像的影响 ,提高地震数据处理分辨率。本文就该方法的原理、实现过程以及运用效果加以介绍。     

叠加法静校正

叠加法静校正方法,是采用叠加原理,充分利用地震数据中的折射波信息、反射波信息以及目前使用的较强的地震数据交互处理系统,分别求取炮点和检波点的相对静校正值,以消除不同波长静校正对地震数据的影响,提高地震数据处理分辨率。就该方法的原理、实现过程以及运用效果加以介绍。     

多分量地震数据矢量保真度分析

介绍了矢量保真度分析技术的基本原理。利用VectorSeis数字和普通模拟三分量检波器采集的多分量资料计算了地震波质点偏振的椭圆率和平均互相关误差，并将两类检波器的计算结果进行了对比。对比结果表明，虽然用两类检波器采集的资料计算出直达波的质点振动轨迹都呈线性偏振，但数字检波器线性偏振系数的分辨能力和抗干扰性比普通检波器好，在互相关误差系数上表现得要比模拟检波器小得多，表明数字检波器采集的地震数据矢量保真度优于模拟检波器。在中原油田进行了二维三分量地震勘探试验，得到了较好的PP波和Ps波成像资料。     

折射波静校正方法在苏码头构造的应用

苏码头构造由于受地形起伏和风化层厚度变化的影响,地震原始数据存在静校正问题,它的存在极大地影响着叠加剖面的成像效果和构造形态。为了消除近地表介质对反射波的这种影响,利用CGG地震资料处理系统中的折射波静校正方法,对原始地震数据进行线性动校正,确定折射层的速度、偏移距的范围,然后在共炮点域、共检波点域求取折射波静校正量,再对地震道数据进行校正,有效解决了静校正问题,使苏码头构造三维地震资料的有效反射同相轴变得更连续、更清晰,从而提高了叠加剖面的质量,改善了成像效果,为后续的处理工作打下了基础。图6参5     

二维及三维地表一致性相位校正

本文提出了一种地表一致性相位校正的方法，它是基于最大叠加能量法准则，采这代法求取炮点，检波点的相位校正算子，对地震记录进行校正，由于该方法同时考虑静校正量及近地表和炮点，检波点耦合的变化对子波相位的影响，所以，此法具有更广泛的适用性。     

偏振投影法及其在VSP中的应用

在通常的三分量VSP数据中,各种类型的地震波所对应的位移夫量在检波器的各个分量上均有投影。本文讨论一种分离不同类型的地震体波(P波、SV波、SH波)的方法-偏振投影法。这种方法利用地震体波具有线性偏振的特性,把原始记录按选定的偏振方向进行重新投影,以达到加强一某种所期望的波型的目的。正确地确定偏振方向是偏振投影的关键。由于在不同时间上记录到的波具有不同的射线路径,所以即使是同一类型的波,其偏振方向也是随时间变化的。文中具体介绍了两种确定偏振方向的方法及其适用范围。     

高速层出露区常规地震勘探存在的问题及对策

对比分析了低速近地表和高速近地表对反射波传播的影响.结果表明,当近地表速度为低速时,可以将垂直检波器记录的地震记录近似等同于反射纵波记录,这就是常规地震勘探在低速带区勘探取得成功的原因之一;当近地表速度为高速时,随着界面倾角和入射角的增加,垂直检波器记录的地震记录等效为反射纵波记录的误差增大,这就是存在高速近地表区地震勘探的难点之一.用三分量检波器替换垂直检波器,进而来完整地记录矢量地震波场,这是解决这一困难的根本办法.提出了对高速近地表区进行三分量地震资料处理的方法.     

一种降低微震定位误差的偏振分析方法

目前微地震监测技术已成为地球物理界的热门技术之一。对于微地震震源定位,主流的初至时差分析方法由于方程组局部极值、初至拾取困难以及波速恒定假设等问题,极易产生超定或欠定的误差,而且未考虑有效数据不足的情况。为此,利用所测量的检波器姿态信息,计算出参考校正角,并将垂直、径向和切向分量数据校正为标准的三分量数据,以此提取同型波来计算偏振角,所获取的偏振角数据一方面可进行定位求解,另一方面也可对三分量数据进行进一步的校正,以提高时差分析中初至拾取的准确性;综合偏振角极化分析与初至时差分析两种方法建立了最小误差优化模型,实现了更为复杂地质条件下的联合定位,降低了定位误差。最后对数值模拟实验和野外实验结果进行了统计分析,结果表明:最优化联合定位方法能够大大降低定位误差且在有效数据不足的情况下仍能保证较好的定位效果,有效数据在9组以上时的定位误差小于7 m。     

海底节点高效混采海量数据分离技术

与陆上混采数据混叠干扰类型单一相比,由于海底节点（OBN）高效混采施工的特殊性,OBN高效混采数据中存在多种混叠干扰类型,其中非生产炮数量过多造成逻辑坐标系统下的重炮以及复杂海域导致的严重变观现象,是OBN高效混采资料中产生多种类型混叠干扰的两种主要原因。为此,通过分析OBN高效混采数据中混叠干扰类型,研究了迭代动态映射技术以及炮点逻辑坐标预处理、稀疏反演法的技术方案。选择基于FKK变换的稀疏反演法预测噪声的分离方法,同时以迭代的方式对所有重炮的逻辑位置进行全局动态映射预处理,高效识别多种混叠干扰,从而精准、快速地分离高混叠度的OBN海量地震数据。对A区OBN高效混采数据的分离结果表明,分离的单炮数据保真度高,在优化分离效率的前提下,取得了较理想的分离效果。     

井中三分量光纤激光检波器的研制及性能测试

随着国内油气勘探目的层向深层快速延伸,对地震资料的信噪比、分辨率和成像精度要求更高,从而对检波器的灵敏度、带宽要求越来越高。采用窄线宽的分布反馈光纤激光器(DFB-FL)为振动敏感元件,设计了一种井中三分量光纤激光地震检波器,并采用相干探测方式实现微弱地震信号的检测。在实验室开展了频响灵敏度、噪声测试,并与高温动圈检波器2400进行对比试验,同时对井下光纤检波器的耐高温、耐高压性能进行了测试。经试验验证,所设计的井中三分量光纤激光检波器在1～400 Hz内具有良好的信号探测能力,灵敏度达到34 dB re pm/g,交叉灵敏度小于-25 dB,可耐155℃高温及50 MPa的高压。该检波器结构紧凑、灵敏度高、频带宽、一致性好,且耐高温高压,在井下勘探等恶劣工作环境具有良好的应用前景。     

VSP三分量资料处理

在 VSP 观测中采用三分量检波器接收,每个分量所记录的信息都是空间波场振动在该分量上作矢量投影的合振动,因此,VSP 资料处理的关键,就是进行波场分离。为了获得好的波场分离效果,必须确定两水平分量的定向和求取偏振角。两水平分量的定向可以借助于直达 P 波的偏振方向在水平面内的投影加以确定。偏振角可通过矢端曲线和瞬时相位法求取。两水平分量定向后,上、下行 SH 波的水平分量被分离到 H_T(t)分量中,上、下行 P 波和转换 SV波的水平分量被分离到 H_S(t)中。将 Z(t)分量和 H_S(t)分量按在垂直平面内估算的下行 P 波偏振角进行坐标转换,即可实现下行波场的初步分离。然后,再联合使用波场分离和反转投影方法对上行波场进行分离。但是,反转投影只能实现上行 P 波和 SV 波的主能量分离,不能完成全波场的分离。文中展示了在PDP-11/24计算机上使用人机交互三分量处理软件的处理效果。     

vsp三分量资料合成的新方法

利用V SP三分量资料向其偏振方向投影,提出一种新的合成方法,此法有三个步骤构成:(1)用模型计算每一道、每一个采样点所对应的反射角;(2)用三分量中两个水平分量的直达波振幅比先求取下行P波的偏振角,然后经过时不变角度旋转求取合成后的水平分量;(3)用三分量资料的直达P波垂直分量和合成后的水平分量振幅比先求出直达P波的入射角,然后把三分量资料向直达P波偏振方向投影求得最佳下行波能量的W_D记录,向上行P波偏振方向投影求得最佳上行P波能量的记录W_U。以该方法编制的模块已在CYBER系统和PE 3284的GOS系统上运行。经对三口井的实际VSP资料试处理,计算列表和处理结果均是正确的,使非零井源距资料的处理质量有了很大提高。     

三分量微测井方法在转换波静校正中的应用

转换波静校正一直是制约多波多分量勘探的瓶颈。与常规微测井相比,三分量微测井技术在获取纵波信息的同时也能接收横波信息,从而可以准确计算出纵、横波速度及低(降)速带分层结构,得到各检波点处静校正量,解决转换波静校正问题。以沁水盆地二维三分量地震勘探中的某条测线为例,详细介绍了井中激发、地面三分量检波器接收微测井施工设计、处理及解释方法,认为井中激发、地面三分量检波器接收方法在水平分量上可以记录到可靠的横波信息,频谱分析可见垂直分量主频高、频带宽,两个水平分量频带和主频都低于垂直分量;地面三分量检波器可以不受地表条件影响灵活安置,其“背对背”安置方式可以压制高频噪声;横波是续至波,叠加于其它波的背景之中,初至走时不易直接拾取,需通过偏振分析进一步处理。经三分量微测井校正后的时间剖面上同相轴连续性明显改善,静校正效果更为理想。     

单点单检波器地震勘探技术

以往大量使用的地震检波器野外组合，理论上对野外噪音有压制作用，但野外应用受各种因素影响，压制效果并不令人满意，特别是由于检波器本身的误差、近地表的不一致性等因素，野外组合反而污染了地震数据。采用单点单检波器接收，室内进行数字组合，能有效地消除规则干扰和其它噪音，提高动态范围和数据保真度。