[發明專利]一種起伏海水表面的電纜深度定位方法及處理終端

在審

• 申請號: 201810686937.7
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109100799A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 顧元
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/36;G01S15/08
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 江超

本發明涉及一種起伏海水表面的電纜深度定位方法，包括依次進行的以下步驟：步驟S1：獲取連續記錄的原始共炮點地震道集數據；步驟S2：通過濾波器對步驟S1中的原始共炮點地震道集數據進行濾波提取出低頻涌浪信息；步驟S3：將步驟S2經過濾波器濾波后獲取的低頻涌浪信息進行二維傅里葉變換，得到F?K譜，并在F?K譜中選取出最大振幅對應的頻率值ω和波數值k；步驟S4：計算出i時間第j個檢波點的深度變化ΔZ_i,j和實際深度步驟S5：輸出電纜深度序列。本發明利用常規地震數據處理中被認為是低頻噪音的低頻涌浪信息，通過其振幅值的大小所反映的靜水壓力的變化來反推實際電纜深度；本發明在鬼波壓制前估計實際纜深，易于實現、計算過程簡單、計算效率高。

技術領域

本發明涉及地震數據處理技術領域，具體是一種起伏海水表面的電纜深度定位方法及處理終端。

背景技術

在海上進行地震采集時，電纜定位設備(水鳥)會以設定的參數將電纜固定在靜水面以下某一深度處。由于海水與空氣形成了反射系數近似為-1的反射面，檢波點除了接收一次反射波以外，還會接收到波形、頻率和視速度相似但極性相反，并以極小的延時疊加在一次反射波之后的干擾波，我們稱之為“鬼波”或“虛反射”。由于鬼波的存在，不僅嚴重干擾一次反射波的成像，而且減小了原始地震信號的有效頻帶，給地震資料的精細解釋和反演造成了一定的困難，因此地震數據處理人員試圖應用各種方法壓制鬼波。雖然目前已公開的鬼波壓制方法的具體實現技術不盡相同，但鬼波延時的估計是所有這些方法的關鍵，其準確度直接影響到鬼波壓制的效果，而檢波點水深是其中的一個關鍵參數。

基于平坦海水表面假設的鬼波延時參數估計方法如圖1所示。我們假設平面波以θ角入射，被深度為d₁的水平地層反射后，一部分波(實線)直接被偏移距為h、深度為d₂的檢波點S接收，另一部分波(虛線)又經過水面r′_g點反射再被檢波S點接收，即鬼波。根據下式可計算鬼波延時Δτ：

其中，v為水速，tgθ＝h/[2(d₁-d₂)]。

但是在實際進行海洋地震采集時，并不滿足平坦海水表面的這種假設，海水表面始終呈不同程度的起伏狀態，必然會使圖1中檢波點相對于海水反射面的深度d₂會隨著海水表面的起伏動態變化，進而實際的鬼波延時也是動態的。

在海洋多道地震勘探領域，地震反射數據的頻率范圍通常在3-150Hz之間，通常8Hz以下的頻率就認為是低頻，本發明的低頻均是指頻率在8Hz以下。

文獻1中對比描述了檢波點深度d₂的不同誤差范圍對鬼波壓制效果的影響，其結論是該誤差大于0.5m就對鬼波壓制結果有較大的影響。而實際地震采集時遇到1-2米的浪高是很平常的，因此電纜深度的重定位是改進鬼波壓制效果的關鍵。

文獻2提出的基于最小平方線性拉東反演方法的鬼波壓制方法，首先通過反演得到海水表面處上行波場，再正向和反向延拓海水表面處上行波場至檢波器處，采用最小平方成像條件成像起伏的海水表面，以校正檢波器實際沉放深度，消除鬼波壓制因起伏海水表面引起的負面影響。

現有技術的缺點包括：

1).現有的方法計算過程復雜、計算效率低。現有的方法是在進行鬼波壓制的同時對實際纜深參數進行搜索優化的，但由于計算過程復雜，難以保證結果的收斂性。

2).現有的方法在每一個炮集數據中搜索得到的纜深是靜態的，未考慮海水面的短周期動態變化對實際纜深的影響。例如海水的起伏面是呈一定周期動態變化的，因此同一個檢波器處各時刻點的鬼波延時也不同。例如在一個記錄長度為8秒的一個地震炮集記錄中，第1秒處檢波點深度與第7秒處檢波點的深度的不同的。

相關文獻如下：