浅海OBC资料自由表面多次波压制方法研究

【摘要】多次波是地震记录中一种常见的相干噪音，尤其是在海洋地震记录中。如何有效地消除或压制各种类型的多次波，并最大限度地保留一次波信号是地震勘探中的一个重要课题。由于多次波的存在，使得地震资料的信噪比降低，干扰人们对有效波的识别，从而导致速度分析、叠前及叠后偏移的极大困难，影响地震成像的真实性和可靠性，并将导致假的成像，严重影响地震解释工作。因此，研究和压制多次波，具有重要的现实意义和发展前景。本学位论文依托国家自然科学基金《基于海洋地震学的近海海洋水体特性研究》（41176077）和《海底顶层电火花源立体探测系统及其成像基础研究》（41230318），研究浅海OBC资料中与自由表面相关的多次波压制技术。海底电缆技术于20世纪90年代传入我国，是在传统的地震拖缆无法施工的浅海区和障碍物区（如海上钻井平台等）获得高品质地震资料的主要技术手段。近年来随着我国近海油气勘探的发展，OBC资料处理技术研究也受到了越来越多的关注。在海底电缆勘探中，由于自由表面、海底等强反射界面的影响，采集资料中的鸣震、虚反射等干扰往往非常严重且与有效波耦合在一起，降低了资料品质。尤其在OBC主要应用的滩浅海地区，由于海底的崎岖不平产生的变周期的多次波干扰更为严重，是想获得高品质地震剖面需要攻克的主要难题。目前，四分量的海底电缆越来越普及，本文所提出的方法只应用其中的垂直速度分量和压力分量。目前，用于衰减自由表面多次波的方法主要是波动预测减去法（主要是SRME方法），是20世纪90年代发展起来的一种新思路，也是国外压制多次波研究的发展趋势。但这种方法的适用范围主要是深水的拖缆地震，配套应用于OBC的相应技术虽已有发展但还不成熟，在处理浅水区资料室效果并不理想，而OBC采集特有的双检合成方法适用范围更广，是目前OBC资料处理中压制多次波的主要技术手段。目前，OBC双检合成处理技术就是利用压力检波器（水检）和速度检波器（陆检）的极性、振幅、频率等特性的差异，把压力检波器数据和速度检波器数据进行最佳比例求和，达到压制虚反射和海水鸣震的目的。该方法理论简单易行，无需过多的假设条件，适用范围广。本文在深入研究双检勘探波场传播机制及匹配滤波技术的基础上，提出了基于均衡伪多道自适应匹配滤波方法的双检匹配合成方法压制鸣震，不依赖于传统的求取反射系数的匹配合成方法，完全数据驱动，并在模型记录中与传统双检合成方法的对比和实际资料的处理过程中均取得了良好的效果，证明了方法的有效性。同时，双检合成的本质是实现水检、陆检的上下行波场分离。通常情况下，主要成分是多次波的下行波场是没有利用价值的，但通过本文的研究发现，可以利用双检合成方法分离出的下行波场利用镜像偏移技术进行多次波成像，这种成像方法较传统的一次波成像方法更有优势，可以对海底进行成像，并且拥有更广的地下照明范围，具有较高的实际应用价值，本文也通过多种模型的合成资料验证了该方法的有效性。在双检资料的实际采集过程中，受采集工艺、海底地形与洋流的影响，很难保证陆检与海底良好耦合，导致陆检数据资料的信噪比往往较低，在后续的双检求和中会起到反作用，但双检数据中的水检数据不存在耦合问题，因而信噪比通常都比较高。因此，在当前的采集技术的限制下，尤其是在陆检资料信噪比很低的情况下，为了避免强行进行双检合成造成的反效果，本文提出只利用双检中的压力分量（P分量）进行常规偏移和镜像偏移处理，之后将两种偏移结果进行联合反褶积方法消除海水对资料的影响。不同于双检合成技术在成像前消除虚反射干扰，该方法是在成像后压制虚反射，最终达到消除资料中与海面（自由表面）相关的多次波的目的。本文通过将该方法应用于多种模型的合成资料，验证了该方法的有效性。模拟数据和实际资料处理均表明，本文所提出的方法能够有效地压制多次波。
【作者】王东凯；
【导师】刘怀山；童思友；
【作者基本信息】中国海洋大学，海洋地球物理学，2014，博士
【关键词】海底电缆；自由表面多次波；双检合成；波场分离；镜像偏移；联合反褶积；

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