[發(fā)明專利]一種在空間?頻率域基于格林理論的鬼波壓制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610875919.4
• 申請(qǐng)日: 2016-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107884828A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊金龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01V1/36
• 分類號(hào): G01V1/36
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11372
• 代理人: 吳大建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海洋地球物理勘探領(lǐng)域，尤其涉及一種在空間-頻率域基于格林理論的鬼波壓制方法。

背景技術(shù)

在海洋地震勘探中，電纜和氣槍都以一定深度沉放在海平面以下，以加強(qiáng)下傳的激發(fā)能量和降低接收的環(huán)境噪音。然而，由于海平面是強(qiáng)反射界面，在激發(fā)和接收環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生虛反射(又稱鬼波)，因此地震反射信號(hào)的低頻能量和高頻能量會(huì)受到壓制，并產(chǎn)生陷波點(diǎn)，使得原始地震資料的頻帶寬度和分辨率降低。因此，要獲得寬頻帶的地震剖面，必須在地震資料采集或處理階段盡量消除鬼波的影響。

為了消除虛反射(壓制鬼波)、拓寬頻帶、提高信號(hào)分辨率，Hill等(2006)提出了上下纜采集技術(shù)。Tenghamn等(2007)提出了雙傳感器(壓力和速度傳感器)地震拖纜采集技術(shù)，利用它們的上行波和下行波的極性特點(diǎn)來(lái)壓制鬼波、拓寬頻帶。Soubaras(2010)提出了斜纜采集技術(shù)，利用斜纜陷波多樣性，通過(guò)常規(guī)偏移和鏡像偏移聯(lián)合反褶積技術(shù)壓制鬼波。管西竹等(2015)在上下纜采集基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了基于波動(dòng)方程的鬼波波場(chǎng)和有效波場(chǎng)的延拓方法，有效地解決了上下纜中的鬼波和有效波的干涉問(wèn)題。與此同時(shí)，各大地球物理公司也推出了各自的寬頻地震采集與處理技術(shù)。例如，WesternGeco公司的上下纜采集與鬼波壓制技術(shù)；CGG公司的斜纜采集與鬼波壓制技術(shù)；以及PGS公司的雙檢采集與鬼波壓制技術(shù)。

綜合分析前人已有的研究成果，現(xiàn)有的鬼波壓制方法仍然存在諸多問(wèn)題。具體包括：(1)目前的鬼波壓制方法都是在波數(shù)-頻率域進(jìn)行壓制，然而波數(shù)-頻率域的鬼波壓制方法只是格林理論鬼波壓制方法的一個(gè)推論，其需要假設(shè)測(cè)量面為水平平面，并通過(guò)對(duì)檢波點(diǎn)做傅里葉變換得到；(2)目前大多鬼波壓制方法都是先預(yù)測(cè)后相減，但是由于有效信號(hào)與鬼波相互疊加干擾，相減非常困難。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種在空間-頻率域基于格林理論的鬼波壓制方法，用以最大限度地消除鬼波的影響。該方法包括以下步驟：

S10，對(duì)地震波場(chǎng)進(jìn)行包括去噪的預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的地震波場(chǎng)；

S20，根據(jù)地震波場(chǎng)的采集方式，計(jì)算預(yù)處理后的地震波場(chǎng)的垂向?qū)?shù)；

S30，將所述預(yù)處理后的地震波場(chǎng)和預(yù)處理后的地震波場(chǎng)的垂向?qū)?shù)從時(shí)間域變換為頻率域；

S40，根據(jù)地震波場(chǎng)的采集維度，計(jì)算背景介質(zhì)中的格林函數(shù)和格林函數(shù)的垂向?qū)?shù)；

S50，根據(jù)所述預(yù)處理后的地震波場(chǎng)、預(yù)處理后的地震波場(chǎng)的垂向?qū)?shù)、背景介質(zhì)中的格林函數(shù)和格林函數(shù)的垂向?qū)?shù)，在空間-頻率域中基于格林理論從預(yù)處理后的地震波場(chǎng)中分離出上行波場(chǎng)，所述從預(yù)處理后的地震波場(chǎng)中分離出的上行波場(chǎng)為鬼波壓制后的頻域波場(chǎng)；

S60，將鬼波壓制后的頻域波場(chǎng)從頻率域變換為時(shí)間域，獲得鬼波壓制后的時(shí)域波場(chǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述步驟S10包括以下步驟：

S10.1利用低切濾波、去氣泡和壓制涌浪噪音的方法對(duì)地震波場(chǎng)進(jìn)行去噪處理；

S10.2利用高分辨率拋物拉東變換法進(jìn)行波場(chǎng)外推，恢復(fù)近偏移距數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述步驟S20中，所述地震波場(chǎng)的采集方式為雙檢地震采集或上下纜地震采集。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述步驟S20中，所述地震波場(chǎng)的采集方式為雙檢地震采集，通過(guò)下式獲得預(yù)處理后的地震波場(chǎng)的垂向?qū)?shù)

其中，P(r,r_s,ω)為預(yù)處理后的地震波場(chǎng)，V_z為垂直速度分量，r為檢波點(diǎn)位置，r_s為震源位置，ω為圓周頻率，ρ為背景介質(zhì)密度，i為虛數(shù)單位。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述步驟S20中，所述地震波場(chǎng)的采集方式為上下纜地震采集，通過(guò)下式獲得預(yù)處理后的地震波場(chǎng)的垂向?qū)?shù)

其中，P(r,r_s,ω)為預(yù)處理后的地震波場(chǎng)，P₁(r,r_s,ω)和P₂(r,r_s,ω)分別為在深度z₁和z₂處的上下纜波場(chǎng)，r為檢波點(diǎn)位置，r_s為震源位置，ω為圓周頻率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述步驟S40中，所述地震波場(chǎng)的采集維度為一維、二維或三維。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在上述步驟S40中，通過(guò)下式計(jì)算背景介質(zhì)中的格林函數(shù)G₀(r',r,ω)：