基于分治算法的谷值因子斜缆数据鬼波压制方法

斜缆采集技术可以有效地压制虚反射和拓宽地震频带,但是利用变深度缆采集地震数据压制鬼波的方法中需要给定一个准确的鬼波延迟时间,鬼波延迟时间的准确性对鬼波压制效果影响很大。提出了谷值因子的概念,认为谷值因子是判断斜缆采集数据每一道鬼波延迟时间准确性的一个参数,可以通过分治算法搜索获得的谷值因子确定更加精确的鬼波延迟时间,进而通过数据最优化联合反褶积方法获得最优的鬼波压制效果。模型试算和实际数据处理结果表明,本文方法能够有效地压制变深度缆地震数据中的鬼波,消除鬼波陷波效应的影响,拓宽地震数据的频带。     

基于分治算法的谷值因子斜缆数据鬼波压制方法北大核心CSCD

斜缆采集技术可以有效地压制虚反射和拓宽地震频带,但是利用变深度缆采集地震数据压制鬼波的方法中需要给定一个准确的鬼波延迟时间,鬼波延迟时间的准确性对鬼波压制效果影响很大。提出了谷值因子的概念,认为谷值因子是判断斜缆采集数据每一道鬼波延迟时间准确性的一个参数,可以通过分治算法搜索获得的谷值因子确定更加精确的鬼波延迟时间,进而通过数据最优化联合反褶积方法获得最优的鬼波压制效果。模型试算和实际数据处理结果表明,本文方法能够有效地压制变深度缆地震数据中的鬼波,消除鬼波陷波效应的影响,拓宽地震数据的频带。     

频率—慢度域延拓关键参数优化的鬼波压制方法

鬼波的陷波特性限制了海洋地震资料的有效带宽，因此鬼波压制是海洋资料宽频处理的重要步骤之一。鬼波与一次波的延迟时间和振幅差异系数是鬼波压制的关键参数，两者的精度直接影响处理效果。受崎岖海底、起伏海面及反射层深度变化等因素的影响，实际鬼波参数随空间和时间而变化，导致鬼波压制算子出现误差，无法取得较好的处理效果。为此，以频率—慢度域鬼波压制方法为基础，构建频率—慢度域波场延拓算子，并利用滑动时间窗口降低鬼波参数时变的影响，在滑动时间窗口内用原始地震数据分别加上和减去延拓一次的记录，以运算所得的两个新记录乘积的绝对值之和最小作为度量，交替迭代寻找最优平均鬼波延迟时间和振幅差异系数，进而压制鬼波。斜缆的合成数据和实际资料试算表明，该方法能较好地压制鬼波、拓宽频带，提高地震资料的分辨率。     

基于起伏海水表面的拖缆鬼波压制方法

基于平坦海水表面假设的鬼波压制方法在起伏海水表面情况下鬼波压制效果不佳。为此,基于最小平方线性拉东反演去鬼波算法,反演得到海水表面处上行波场,正向和反向延拓海水表面处上行波场至检波器处,采用最小平方成像条件成像海水表面,以校正检波器实际沉放深度,消除起伏海水表面的影响,实现了基于起伏海水表面的鬼波压制。该方法考虑了起伏海水表面对鬼波压制的影响,改善了基于平坦海水表面假设的方法压制鬼波不完全的情况。数值模拟数据和海上实际拖缆数据测试结果表明,该方法能更好地压制鬼波,最大程度拓宽地震记录频带。     

基于最小二乘反演的拖缆双检鬼波压制方法

基于波场传播原理,分别推导了海上拖缆双检地震采集中压力波场和速度波场鬼波算子,建立了检波器接收信号和上行波场线性关系,利用最小二乘反演和匹配滤波算法求解拖缆处上行波场,该方法无需地下介质信息,实现数据驱动鬼波压制,通过引入噪声影响因子,减少因水、陆检信号的信噪比差异对鬼波压制效果的影响。数值模拟资料和拖缆双检实际资料处理结果表明,基于最小二乘反演的拖缆双检鬼波压制方法可以有效压制鬼波能量,拓宽资料频带,有利于后续资料的处理和解释。     

基于LSMR算法的斜缆数据鬼波压制方法

由于鬼波陷波频率的多样性而使海上地震记录频带变窄、分辨率降低,为此,基于平面波传播理论,推导出τ-p域拖缆观测的总波场与海水表面观测的上行波波场之间新的关系式,建立线性τ-p方程,利用最小平方残差方法(Least Squares Minimal Residual,LSMR)反演求解方程得到海水表面观测的上行波波场,并延拓得到拖缆观测的上行波波场。合成数据及海上实际斜缆数据测试结果表明,本文方法不仅迭代收敛速度快,而且能得到更好、更稳定的解,提高计算效率的同时改善鬼波的压制效果,达到拓宽地震记录频带的目的。     

一种基于波动方程迭代反演的平缆鬼波压制新方法

随着油气勘探开发难度的增加,宽频地震资料越来越受到重视。鬼波是制约海上宽频地震资料的主要因素,鬼波的有效压制是海上获取宽频地震资料的主要途径之一。提出了一种基于波动理论的平缆鬼波压制新方法,利用鬼波是有效波向上传播经过海平面反射继续向下传播被电缆所接收的关系,通过波动方程反问题的求解,实现电缆鬼波的压制;根据互易原理,该方法同时可用于震源鬼波的压制。理论模型测试与实际资料应用结果表明,该方法可以有效压制平缆的电缆鬼波与震源鬼波,有效拓宽地震资料的频带范围,分辨率得到了明显提高,有利于地震资料的反演与解释。     

白云凹陷深水复杂构造区斜缆地震资料处理关键技术及应用

斜缆地震采集采用水下电缆变深度施工方式,从而产生连续变化的鬼波陷波频率,有利于最大程度地压制鬼波,获得高信噪比和高保真的宽频地震数据。针对珠江口盆地白云凹陷深水复杂构造区斜缆三维地震资料,采用了不同于常规拖缆地震资料处理的子波处理、三维水面相关多次波去除(3DSRME)、镜像偏移和联合反褶积去鬼波、Q补偿等斜缆地震资料处理关键技术,有效地去除了多次波,压制了鬼波,拓宽了低频和高频信息,提高了地震资料信噪比和分辨率。斜缆地震资料处理显著改善了中深层复杂构造成像效果,更好地满足了白云凹陷深水复杂构造区地震反演和解释的需求。     

基于粗糙海面的最小二乘残差法变深度缆接收点鬼波压制技术

鬼波压制是提高海上地震勘探精度的重要环节。常规的鬼波压制技术通常假设海面是水平的且反射系数为-1,但真实的海水表面是粗糙界面,因此这种假设条件难以保证鬼波压制的精度。本文提出了一种基于粗糙海面的接收点鬼波压制技术,首先利用蒙特卡洛方法对粗糙海面进行建模,并求取海面反射系数;然后应用粗糙海面反射系数在τ-p域构建拖缆观测总波场与上行到海水表面的反射波场的线性方程组,并利用最小二乘残差迭代算法求解,由此实现上下行波波场分离;最后将分离得到的上行波场从粗糙海面延拓回变深缆处,以消除海面起伏的影响,最终得到基于水平海面的去鬼波记录。合成数据测试结果表明,本文方法能在粗糙海面条件下对接收点鬼波波场实现准确压制,更符合野外采集中的实际情况。     

频率域起伏双缆数据合并策略

受鬼波和陷波现象的影响,常规海洋拖缆采集地震记录分辨率低,频带较窄,低频端能量不足,因此常用的上下缆宽频采集技术及其数据合并方法成为海洋地球物理勘探研究重点之一。为此,提出了频率域起伏双缆合并策略。通过计算每个检波点处的鬼波算子,自适应地对起伏双缆进行合并,在减小缆深起伏对合并质量影响的同时,最大限度利用每个检波点信息以提高合并结果分辨率和信噪比。对于实际计算中鬼波算子存在奇异的情况,通过引入白噪因子,提高了计算的稳定性。并提出了利用浅缆补偿变深度拖缆高频端能量的采集技术,为高精度海洋地震勘探提供了新的思路。最后,分别选取起伏缆深上下缆拖缆模型、浅缆补偿变深度拖缆模型以及海上实际上下缆数据为例,验证了频率域起伏双缆合并策略的有效性。结果表明,鬼波被很好地去除,陷波现象被压制,低频端能量得以提升,地震记录频带也得到了有效拓宽。     

利用格林函数的多次迭代鬼波压制方法

在海洋宽频地震处理技术中,鬼波压制是拓宽地震资料频带、提高地震资料分辨率的关键,常用方法是在预测鬼波的基础上,将其从全波场中消除。显然精确地预测鬼波是鬼波压制技术的难点。依据格林函数理论,提出了基于鬼波传播的射线路径预测鬼波波场的多次迭代技术及流程,结合研发的曲波域匹配相减技术,有效压制了鬼波。由于预测鬼波波场较为复杂,导致在匹配相减时会出现损伤一次波或鬼波未彻底压制等情形。为此,进一步引入多次迭代思想,将匹配相减后得到的一次波的波场作为输入,再次通过格林函数预测鬼波并相减,得到更干净的一次波场;历经多次迭代可逐步提高鬼波预测的精度。模型数据和实际资料的处理结果表明,该方法在压制鬼波的同时能更好地保护一次波。     

基于波场外推和阈值截断的鬼波压制方法

本文分析一种基于波场外推和阈值截断的鬼波压制算法,该算法对含鬼波的地震数据进行两次波场外推,并对结果进行求和及阈值截断处理,得到水面处地震数据;然后利用该数据再次进行波场外推,得到鬼波和一次波,并将其从输入数据中自适应减掉,得到一次波和鬼波。该方法利用水速信息进行波场外推,完全数据驱动,不需要任何地下介质信息,可以分别对震源鬼波和检波器鬼波进行压制。模拟数据和实际数据验证了方法的有效性。     

海洋宽频带地震勘探技术新进展

海洋宽频带地震采集和处理技术在近年取得了长足进展。在激发和接收阶段,为了有效降低鬼波对地震波中低频和高频段有效波的影响,拓宽地震数据频带,人们开发出上下源或多层震源延迟激发技术和上下缆、变深度拖缆、双检电缆等采集技术,这些新技术的应用,提高了地震原始数据的分辨率和信噪比,为提高地震数据的成像与反演处理精度奠定了良好的基础。     

海上变深度缆数据最优化压制鬼波方法及其应用

常规海上拖缆采集数据受海水面虚反射(鬼波)影响存在陷波特性,近几年发展起来的变深度缆采集技术则使陷波特征分散,应用专门的去鬼波处理方法可获得宽频数据。在前人研究的基础上,开展了最优化联合反褶积压制鬼波算法及其在变深度缆采集数据中的应用研究。首先在频率-波数域导出了镜像缆记录生成公式,并在时空域实现了镜像记录的生成,然后基于原始炮集记录和镜像炮集记录,利用最优化联合反褶积去鬼波算法从变深度缆数据中提取上行波。合成数据及某海上实际变深度缆数据测试结果表明,最优化联合反褶积压制鬼波算法既能提高浅层的高频反射能量,又能提高深层的低频反射能量,从而拓宽地震反射资料的频带,提高勘探分辨率。     

基于非高斯性最大化的起伏海面环境下双检信号波场分离

对于双检波器采集的信号,通常将其变换至频率—波数域中,经过波场分离得到上、下行波,再对其中的陆检信号和水检信号分别进行处理,然后合并,以达到消除鬼波,加强一次波的目的。这样处理的前提是假设海面平静、检波点分布均匀。然而,实际数据采集中很难满足上述条件,导致检波点鬼波的压制效果不甚理想。据此,本文首次提出适用于起伏海面的时空域逐道波场分离技术,通过构建非高斯性最大化优化目标实现波场分离。与传统的波场分离方法相比,该方法更适用于海上地震数据处理,能取得理想的鬼波压制效果。实际数据处理结果表明,基于非高斯性最大化波场分离的鬼波压制处理流程,能有效消除鬼波,拓展地震资料频带并提高信噪比,进而提高成像质量。     

非高斯性最大化变深度缆鬼波压制方法

变深度缆采集技术是利用陷频多样性有效压制鬼波，获得宽频数据。海面反射系数和鬼波延迟时间是影响鬼波压制效果的两个重要参数，且无法直接获得。文中推导出含有这两个参数的镜像记录生成公式和联合反褶积去鬼波公式；基于非高斯性最大化，以负熵为非高斯性度量，采用滑动时空数据窗口解决鬼波参数变化问题，获得最优化的海面反射系数和鬼波延迟时间，进而通过联合反褶积压制鬼波。模型数据和实际数据处理结果表明，该方法能有效地压制变深度缆数据中的鬼波，拓宽频带，提高地震分辨率。     

基于格林理论的鬼波压制方法及其应用

海洋地震资料存在受海水面虚反射(鬼波)引起的陷波效应,为此,从散射理论出发,提出了基于格林理论的空间-频率(x-ω)域任意震源鬼波压制方法,并详细论述了其物理意义。在一维理论数据分析的基础上,形成了格林理论鬼波压制处理流程。利用模拟数据和实际数据进行了测试,实现了基于上下缆和双检采集地震资料的鬼波压制。处理结果表明,此方法完全基于地震数据驱动,无需任何地下介质信息,适用于各种复杂的海洋地形和地质情况。鬼波压制后地震资料的频带得到有效拓宽、地震资料的分辨率得到提高,有利于地震资料的后续处理和解释。     

一种基于τ-p域自适应的平缆鬼波压制方法

海上常规拖缆采集通常将震源和电缆沉放至一定的深度,由于海面的存在造成鬼波的干涉作用,使得地震资料中存在明显的陷频等现象,制约了海上宽频地震勘探的发展。本文提出了一种基于τ-p域自适应参数估计的平缆鬼波压制方法,可以在τ-p域自适应求取震源沉放深度、电缆沉放深度及海面反射系数,完全数据驱动,无需先验信息。理论模型测算及实际资料应用结果表明,本文提出的方法理论正确,具有较强的实用性,能有效压制平缆的电缆鬼波与震源鬼波,拓宽地震资料的频带范围,补偿由于鬼波引起的陷波,且该方法较为灵活,可以根据实际需求选择鬼波的类型对其进行压制。     

基于确定性子波处理的鬼波压制方法

鬼波干扰是海洋地震勘探中始终存在的难题,长期没有得到根本的解决,严重制约了地震勘探技术的进步。目前多数压制方法一般仅针对电缆鬼波,无法很好地压制震源鬼波。本文提出了一种基于确定性子波处理的鬼波压制方法,先获取远场子波,再由远场子波获得3种类型的地震子波,并求取子波之间的匹配算子,然后将算子应用于实际地震数据,最终获得压制鬼波的结果。该方法要求地震采集过程中气枪震源子波相对稳定,通过各种方法获得的子波与实际子波基本接近。理论模型测试结果表明,本文方法能够同时压制电缆鬼波和震源鬼波,即使受地层吸收衰减的影响,依然能够获得较为准确的结果。实际资料应用效果表明,使用本文方法进行鬼波压制处理后,地震资料剖面波组特征清晰,反射同相轴单一,有利于构造解释工作;地震资料频谱频带宽,高低频能量丰富,无明显陷频点,有利于储层反演工作。     

波场延拓最小二乘法去虚反射技术在上下缆采集数据处理中的应用

海上拖缆采集数据通常存在缘自海水面虚反射(鬼波)的陷波特性, 而近年推出的上下缆采集技术可有效压制虚反射, 但常规上下缆处理技术往往忽略了测量过程中的噪声影响。本文基于已有研究成果, 先利用频率-波数域波场延拓算子分别获得上下缆总波场与上行波和下行波的关系, 继而获得上下缆总波场与上行波和虚反射算子的关系, 然后采用最小二乘算法去除虚反射并将剩余噪声最小化, 从而实现上下缆数据中最优提取上行波。合成数据和实际海上数据处理测试结果表明, 上下缆数据处理结果既保留了浅层高频信息, 有较高分辨率, 又确保了深层低频信息, 目的层反射比浅缆数据能量强、信噪比高。