一種水陸檢波器地震數(shù)據(jù)合并處理的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探、開采及開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水陸檢波器地震數(shù)據(jù) 合并處理的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著地震勘探技術(shù)的發(fā)展，海上油氣勘探的難度和深度也越來越大，對(duì)地震資料 的信噪比和分辨率要求也越來越高。0BC(0cean Bottom Cable，海底電纜），是一種聯(lián)合海 上和陸地地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)，把檢波器固定在海底，可以獲得高分辨率三維地震數(shù)據(jù)。在 OBC數(shù)據(jù)采集中，至少三艘船：一艘震源船，僅僅拖拽著氣槍震源排列，進(jìn)行地震波激發(fā)；一 艘接收船，是固定不動(dòng)的，連接著海底電纜，接收地震波；一艘船或者幾艘船，鋪設(shè)海底電纜 和回收海底電纜。在OBC數(shù)據(jù)采集時(shí)，由于海底和海面都是較強(qiáng)的反射界面。隨著震源激發(fā) 的一個(gè)地震子波從震源位置達(dá)到海底，或者一個(gè)反射地震子波從地下達(dá)到海底，海底電纜 中的檢波器，感應(yīng)并記錄下這個(gè)反射地震子波。這個(gè)反射子波繼續(xù)向上前進(jìn)達(dá)到海面，受到 海面的反射，然后改變方向向下傳播，達(dá)到海底。海底電纜中的檢波器，再一次感應(yīng)并記錄 下這個(gè)地震子波。同時(shí)這個(gè)地震子波受到海底的反射，然后改變方向向上傳播，達(dá)到海面， 受到海面的反射，然后改變方向向下傳播，達(dá)到海底。這個(gè)循環(huán)過程重復(fù)進(jìn)行。而這些原始 反射地震子波不希望的二次和后續(xù)達(dá)到，就是海水鳴震多次波（交混回響）。海水鳴震多次 波是海上地震勘探數(shù)據(jù)中最大的噪聲干擾。消除海水鳴震多次波噪聲干擾，是海上地震數(shù) 據(jù)處理中最為重要的步驟。
[0003] OBC采集的數(shù)據(jù)，提供了同一位置水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)兩 種數(shù)據(jù)。這兩種數(shù)據(jù)分別使用水中檢波器和陸地檢波器記錄。水中檢波器是一種壓力檢波 器，記錄的是地震波產(chǎn)生的壓力變化；陸地檢波器是一種質(zhì)點(diǎn)速度檢波器，記錄的是質(zhì)點(diǎn)速 度變化。由于這兩種檢波器的記錄機(jī)理不同，對(duì)于同一位置處海水鳴震多次波干擾，表現(xiàn)出 不同特征。與水中檢波器記錄的海水鳴震多次波干擾相比，陸地檢波器記錄的海水鳴震多 次波干擾表現(xiàn)出極性和振幅特征差異。兩種檢波器記錄的海水鳴震多次波干擾，其極性是 相反的，振幅是不同的，且相差一個(gè)與海底反射系數(shù)成比例的常數(shù)，這個(gè)常數(shù)值就是標(biāo)定因 子。因此利用這種振幅和極性特征差異，可以有效消除海水鳴震多次波干擾。這樣消除海 水鳴震多次波干擾的步驟包括：（1)在每一個(gè)接收點(diǎn)位置處，記錄水中檢波器地震數(shù)據(jù)和 陸地檢波器地震數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)；(2)利用兩種檢波器的傳感器靈敏度（傳導(dǎo)常數(shù)），調(diào)整陸 地檢波器地震數(shù)據(jù)的振幅，以匹配水中檢波器地震數(shù)據(jù)的振幅；（3)計(jì)算確定標(biāo)定因子、海 水深度、海底反射系數(shù)參數(shù)；(4)利用標(biāo)定因子，標(biāo)定調(diào)整振幅后的陸地檢波器地震數(shù)據(jù)； (5)把標(biāo)定后的陸地檢波器地震數(shù)據(jù)，與對(duì)應(yīng)的水中檢波器地震數(shù)據(jù)相加，得到水陸地檢波 器標(biāo)定數(shù)據(jù)；(6)利用海水深度、海底反射系數(shù)參數(shù)，消除海水鳴震多次波干擾。這樣，計(jì)算 標(biāo)定因子、海水深度、海底反射系數(shù)等參數(shù)，構(gòu)成了室內(nèi)海上地震數(shù)據(jù)處理消除海水鳴震多 次波干擾方法的根本方法和關(guān)鍵步驟。
[0004] 常規(guī)處理方法，采用掃描方法計(jì)算確定標(biāo)定因子。采用預(yù)先設(shè)定一個(gè)標(biāo)定因子范 圍值和掃描步長(zhǎng)，采用掃描方法給出一系列的標(biāo)定因子值，然后計(jì)算水中檢波器地震數(shù)據(jù) 和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)和，再對(duì)數(shù)據(jù)和計(jì)算自相關(guān)函數(shù)，由自相關(guān)函數(shù)計(jì)算最大方 差模，最后由最大的最大方差模值，確定出標(biāo)定因子數(shù)值。該方法需要大量的自相關(guān)計(jì)算和 最大方差模計(jì)算，因此計(jì)算非常費(fèi)時(shí)。常規(guī)處理方法，采用上行波場(chǎng)與下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)互相關(guān) 方法計(jì)算確定海水深度。使用水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)，計(jì)算上行波場(chǎng) 與下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)；然后計(jì)算上行波場(chǎng)與下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)互相關(guān)，由互相關(guān)函數(shù)最大值，確定出 海水深度值。由于在實(shí)際水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)中，包含著各種噪聲 干擾。特別是，由于水陸檢數(shù)據(jù)有效頻帶范圍不同，低頻噪聲（例如面波等）和無用的高頻 分布也不同，特別是陸檢數(shù)據(jù)，包含著比較強(qiáng)的面波干擾。另外，疊前水陸檢數(shù)據(jù)上還包含 強(qiáng)振幅能量干擾。這樣使用水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)計(jì)算的互相關(guān)函 數(shù)，也包含著各種噪聲成分。因此使用包含噪聲的互相關(guān)函數(shù)，確定出的海水深度，存在很 大的誤差，難以滿足實(shí)際數(shù)據(jù)處理要求。常規(guī)處理方法，采用掃描方法計(jì)算確定海底反射系 數(shù)。采用預(yù)先設(shè)定一個(gè)海底反射系數(shù)范圍值和掃描步長(zhǎng)，采用掃描方法給出一系列的反射 系數(shù)值，對(duì)一系列海底反射系數(shù)，計(jì)算一系列Backus海水鳴震多次波逆濾波器算子，對(duì)頻 率域水陸檢上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)（即，水陸檢波器地震數(shù)據(jù)之和）乘以Backus海水鳴震多次波逆 濾波器算子，得到濾波處理后的上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)，然后使用傅里葉逆變換，將上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)變 換到時(shí)間域，在時(shí)間域計(jì)算一系列波場(chǎng)數(shù)據(jù)能量，其中最小能量所對(duì)應(yīng)的海底反射系數(shù)，就 是所求最佳海底反射系數(shù)。該方法需要大量的自相關(guān)計(jì)算和最大方差模計(jì)算，因此計(jì)算非 常費(fèi)時(shí)。
[0005] 因此，如何精確、省時(shí)的計(jì)算確定標(biāo)定因子、海水深度和海底反射系數(shù)，從而快速、 準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)水中檢波器與陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的合并處理是消除地震數(shù)據(jù)中海水鳴震多 次波干擾影響，提高地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種水陸檢波器地震數(shù)據(jù)合并處理的方法及裝置，以快速、準(zhǔn) 確地進(jìn)行水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的合并處理，達(dá)到消除地震數(shù)據(jù)中海 水鳴震多次波干擾的影響，提高地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率的目的。
[0007] 為達(dá)到上述目的，一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種水陸檢波器地震數(shù)據(jù)合并處 理的方法，包括以下步驟：
[0008] 對(duì)獲取的目標(biāo)區(qū)域陸地檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn)行相位處理；
[0009] 對(duì)獲取的目標(biāo)區(qū)域水中檢波器地震數(shù)據(jù)和相位處理后的陸地檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn) 行振幅處理，獲得振幅處理后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)；
[0010] 對(duì)所述振幅處理后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變 換，獲得傅里葉變換后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)；
[0011] 根據(jù)所述振幅處理后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)定因 子，并根據(jù)所述傅里葉變換后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)，計(jì)算所述目 標(biāo)區(qū)域的海水深度和海底反射系數(shù)；
[0012] 根據(jù)所述標(biāo)定因子、海水深度和海底反射系數(shù)對(duì)傅里葉變換后的水中檢波器地震 數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)共接收點(diǎn)合并處理，獲得水陸檢波器合并數(shù)據(jù)。
[0013] 另一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種水陸檢波器地震數(shù)據(jù)合并處理的裝置，包 括：
[0014] 相位處理單元，用于對(duì)獲取的目標(biāo)區(qū)域陸地檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn)行相位處理；
[0015] 振幅處理單元，用于對(duì)獲取的目標(biāo)區(qū)域水中檢波器地震數(shù)據(jù)和相位處理后的陸地 檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn)行振幅處理，獲得振幅處理后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震 數(shù)據(jù)；
[0016] 傅里葉變換單元，用于對(duì)所述振幅處理后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地 震數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，獲得傅里葉變換后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù) 據(jù)；
[0017] 參數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算標(biāo)定因子、目標(biāo)區(qū)域海水深度和目標(biāo)區(qū)域海底反射系 數(shù)；
[0018] 水陸檢數(shù)據(jù)合并單元，用于根據(jù)所述標(biāo)定因子、海水深度和海底反射系數(shù)對(duì)傅里 葉變換后的水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)共接收點(diǎn)合并處理，獲得 水陸檢波器合并數(shù)據(jù)。
[0019] 常規(guī)處理方法中，計(jì)算標(biāo)定因子和海底反射系數(shù)需要預(yù)先設(shè)定標(biāo)定因子和海底反 射系數(shù)范圍值和掃描步長(zhǎng)，然后采用掃描方法給出一系列的標(biāo)定因子和海底反射系數(shù)，再 通過給出的參數(shù)計(jì)算出實(shí)際的最佳標(biāo)定因子和最佳海底反射系數(shù)，因此計(jì)算過程量大，計(jì) 算費(fèi)時(shí)。本申請(qǐng)實(shí)施例不需要預(yù)先設(shè)定相應(yīng)參數(shù)范圍值和掃描步長(zhǎng)，而是采用相關(guān)函數(shù)法 直接計(jì)算出最佳標(biāo)定因子和最佳海底反射系數(shù)，計(jì)算量小、計(jì)算速度快；同時(shí)通過預(yù)先對(duì)陸 地檢波器地震數(shù)據(jù)的相位處理以及水陸檢波器地震數(shù)據(jù)的振幅處理，減小了低頻噪聲并降 低了振幅能量干擾，從而提高了海水深度計(jì)算精度。本申請(qǐng)實(shí)施例根據(jù)計(jì)算的標(biāo)定因子、海 水深度和海底反射系數(shù)，利用加權(quán)共接點(diǎn)合并處理的方式，快速、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)了水中檢波器 地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的合并處理，從而有效的消除了地震數(shù)據(jù)中海水鳴震多次 波干擾影響，提高了地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率。
【附圖說明】
[0020] 為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021] 圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例的水陸地震數(shù)據(jù)合并處理方法流程圖；
[0022] 圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例的水陸地震數(shù)據(jù)合并處理的裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0023] 圖3 (a)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水檢數(shù)據(jù)示意圖；
[0024] 圖3 (b)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集陸檢數(shù)據(jù)示意圖；
[0025] 圖3 (c)是現(xiàn)有水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢合并數(shù)據(jù)示意圖；
[0026] 圖3 (d)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢合并數(shù)據(jù)示意圖；
[0027] 圖4(a)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水檢數(shù)據(jù)頻譜示意圖；
[0028] 圖4(b)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集陸檢數(shù)據(jù)頻譜示意圖；
[0029] 圖4(c)是現(xiàn)有水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢合并數(shù)據(jù)頻譜示意圖；
[0030] 圖4(d)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢合并數(shù)據(jù)頻譜示意 圖；
[0031] 圖5(a)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水檢數(shù)據(jù)自相關(guān)函數(shù)示意 圖；
[0032] 圖5(b)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集陸檢數(shù)據(jù)自相關(guān)函數(shù)示意 圖；
[0033] 圖5(c)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢數(shù)據(jù)互相關(guān)函數(shù)示意 圖；
[0034] 圖5(d)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢合并數(shù)據(jù)自相關(guān)函數(shù) 示意圖；
[0035] 圖6(a)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水檢數(shù)據(jù)自相關(guān)對(duì)數(shù)譜示意 圖；
[0036] 圖6(b)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集陸檢數(shù)據(jù)自相關(guān)對(duì)數(shù)譜示意 圖；
[0037] 圖6 (c)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢數(shù)據(jù)互相關(guān)對(duì)數(shù)譜示 意圖；
[0038] 圖6(d)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共檢波點(diǎn)道集水陸檢合并數(shù)據(jù)自相關(guān)對(duì)數(shù) 譜示意圖；
[0039] 圖7 (a)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共炮點(diǎn)道集水檢數(shù)據(jù)示意圖；
[0040] 圖7 (b)是本申請(qǐng)一實(shí)施例水陸檢合并共炮點(diǎn)道集陸檢數(shù)據(jù)示意圖；
[0041] 圖7 (c)是現(xiàn)有水陸檢合并共炮點(diǎn)道集水陸檢