[發明專利]海洋上下纜拖纜寬頻采集的纜深組合選取方法及系統

有效

• 申請號: 201710465333.5
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN109143372B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 李洪建;劉定進;楊金龍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01V1/28
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明提出了一種海洋上下纜拖纜寬頻采集的纜深組合選取方法及系統，所述方法包括：獲得兩組不同深度的壓力波場信號；建立兩組不同深度的壓力波場信號與同一深度的海底一次反射波場信號的關系；基于上述關系獲得鬼波算子；利用鬼波算子壓制鬼波信號獲得海底一次反射波場。本發明能夠通過優選上下纜沉放深度組合來提高數據質量；能夠根據所需頻率范圍選擇最優拖纜深度。此外，通過引入高斯分布，有效控制白噪因子的大小和振幅，避免方程奇異。

技術領域

本發明屬于海洋地震寬頻采集領域，具體是海洋上下纜采集技術纜深組合的優化選取技術。

背景技術

現如今海洋常規拖纜采集技術中，無論拖纜長度多長，檢波器數目多少，震源子陣列如何排列，檢波器和震源均沉放于水面下固定深度，以期獲得更為穩定的原始數據，該作業方式靈活多變，采集效率高，并且，隨著采集船逐步增大的空壓機容量和逐步增強的電纜拖帶能力，大震源、超長電纜采集逐步普及，地震勘探效率和精度不斷提高。

但是，實際應用效果和理論分析均表明，常規水平拖纜采集技術存在“魚與熊掌不可兼得”的矛盾，當海底反射波經過海面時，會經歷一次海面反射，而后被檢波器接收。因此，檢波器除接收到海底一次反射之外，還將接收到與海水面相關的鬼波，即虛反射，鬼波疊加在一次波的尾部，影響一次波的振幅，甚至會產生虛假同相軸，降低了地震記錄的分辨率；同時，鬼波陷波現象導致地震記錄有效頻帶變窄，低頻端能量降低。

區別于常規拖纜采集技術，上下纜采集技術(Over/under streamers)在一個垂直平面內同時拖帶兩條甚至更多平行電纜，以獲得不同深度處的原始數據。在處理階段，通過合并我們采集到的不同纜深地震記錄，可以獲得某一深度下不含鬼波的地震信號上行波場，即海底一次反射信號，從而消除鬼波對地震記錄的影響，拓寬地震資料頻帶，提高記錄分辨率。

上下纜采集技術采集、處理技術日益成熟，Sonneland、Amundsen等人先后提出了上下纜采集技術上行波場分離技術，將該技術真正推廣到實際應用。為了消除海面起伏對上下纜合并效果的影響，Ferber提出了上、中、下纜的拖纜組合。

但是國內上下纜采集技術則起步較晚，近年來才在中國近海嘗試使用上下纜進行寬頻試驗采集，赫建偉等提出基于波場延拓最小二乘法進行上下纜數據合并處理，劉春成等通過分析上下纜合并算子的等效陷波頻率特征，確定等效陷波出現的頻帶范圍。但上下纜采集技術的纜深選取技術在國內研究甚少，難以進行普及推廣。

對于上下纜采集技術數據處理，其合并效果不僅與鬼波算子有關，還與上下纜沉放深度及上下纜采集數據的信噪比密切相關，由上下纜合并算子可知，上下纜沉放深度決定了等效陷波出現的頻帶范圍，但是現在并沒有完善的上下纜纜深組合選取方案，采集效果難以保證，且不利于技術普及推廣，制約上下纜采集技術的實際應用。

發明內容

本發明從基礎采集入手，以獲取海洋寬頻地震原始資料，用于解決海洋地震采集中鬼波影響嚴重、低頻缺失、陷波現象以及有效頻帶變窄等問題。

根據本發明的一個發明，提供一種海洋上下纜拖纜寬頻采集的纜深組合選取方法，包括：

獲得兩組不同深度的壓力波場信號；

建立兩組不同深度的壓力波場信號與同一深度的海底一次反射波場信號的關系；

基于上述關系獲得鬼波算子；

利用鬼波算子壓制鬼波信號獲得海底一次反射波場，基于所述海底一次反射波場選取纜深組合。

進一步地，獲得兩組不同深度的壓力波場信號，即：

式中，P為壓力波場信號，U為海底一次反射信號，D為鬼波信號。

進一步地，建立兩組不同深度的壓力波場信號與同一深度的海底一次反射波場信號的關系包括：