三维双传感器拖缆数据中的波场分离方法技术

本发明专利技术涉及三维双传感器拖缆数据中的波场分离方法。来自双传感器拖缆数据的压力记录和垂直质点振速记录被变换到主测线波数域。在每个主测线波数上一系列缩放滤波器被应用到经过变换的垂直质点振速记录，其中缩放滤波器系列中的每个针对不同的交叉拖缆波数范围、并在其中地震事件近似线性的主测线道的块中被计算。压力频谱和经过缩放的垂直质点振速频谱被组合来分离上行和下行波场分量。被分离的上行和下行波场分量被逆变换回到时空域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及地球物理勘探的领域。更具体地，本专利技术涉及海 洋地震数据处理。
技术介绍
在油气工业中，地球物理勘探一般被用于帮助对地下岩层的搜索和 评估。地球物理勘探技术产生(关于)地球地下结构的知识，这对寻找 和提取有价值的矿产资源，特别是烃类沉积如石油和天然气很有用。地 球物理勘探的一种广为人知的技术是地震勘测。在基于陆地的地震勘测 中，地震信号在地表上或附近产生，然后向下传播到地表之下。在海洋 地震勘测中，地震信号也可以经过在地表下覆盖的水层向下传播。地震 能量源被用来产生地震信号，该信号在传播到地球内部之后，至少部分 被地下的地震反射体反射。这种地震反射体典型地是地下岩层之间的分 界层，这些岩层具有不同弹性属性，特别是声波速率和岩石密度，其导 致分界层上的不同声阻抗。反射的地震能量被地表上或附近、在覆盖的 水体中、或凿洞中的已知深度的地震传感器(也被称为地震接收器)检溯至)j并净皮i己录。用于在陆地地震勘测中产生地震信号的合适地震源可以包括爆炸 物或振动器。海洋地震勘测典型地使用由船只拖拽、并被周期性地激活 来产生声波场的水下地震源。产生波场的地震源可以是几种类型，包括 小爆炸弹药量、电火花或电弧、海洋振动器、以及典型地，气枪。地震 源枪可以是水枪、蒸汽枪、且最典型地，气枪。典型地，海洋地震源不 只包括单个源部件，而是空间分布的阵列的源部件。这种布置对于气枪 由其如此，气枪是海洋地震源当前最常用的形式。地震传感器的合适类型包括质点振速传感器，特别是在陆地勘测 中，以及水压传感器(典型地，水压梯度传感器)，特别是在海洋勘测 中。有时，质点加速度传感器代替或在质点振速传感器之外被使用。质 点振速传感器和水压传感器分别在地震检波器和水听器领域普遍为人8所知。地震传感器可以单独部署，更一般地部署为传感器阵列。此外， 压力传感器和质点振速传感器可以在海洋勘测中 一起部署，成对或阵列 成对地布置。在典型的海洋地震勘测中，地震勘测船在水面上行进，典型地以5节的速度，并装载了地震获取装置，例如航海控制器、地震源控制器、 地震传感器控制器，以及记录装置。地震源控制装置使由地震勘测船在 水体中拖行的地震源在选定的时间启动。地震拖缆，也被称为地震缆线，是由拖行地震源的地震勘测船或另 一 地震勘测船在水体中拖行的类似 缆线的伸长结构。常规地，地震拖缆包括压力传感器例如水听器，但建 议地震拖缆在水听器之外包括水质点振速传感器例如地震检波器或质 点加速度传感器例如加速计。压力传感器和质点运动传感器被接近地部 署，沿着地震缆线成对或阵列成对地布置。执行勘测得到的结果地震数据被处理，以产生与勘测区域的地质结 构和地下岩层属性相关的信息。被处理的地震数据被处理用于显示和分 析这些地下岩层中的潜在烃类含量。地震数据处理的目标是从地震数据 中提取尽可能多关于地下岩层的信息，以充分描绘地质地表下(结构)。 为了识别地球的地表下可能找到石油积聚的位置，大量金额的资金花费 在搜集、处理和解析地震数据上。从记录的地震数据构造定义感兴趣的 地下地层的反射层，提供了地球深度或时间上的图像。地球地表下的结构的图傳j皮产生，以4吏解析器(interpreter)选 择最有可能具有石油积聚的位置。为了验证石油的存在，必须钻井。钻 井以确定石油储藏是否存在，是非常昂贵和耗时的任务。为此，存在持 续的需求来改善对地震数据的处理和显示，从而产生地球地表下结构的图像，其可以提高解析器的能力，无论该解析是由电脑或人完成，以估 算在地球地表下特定位置存在石油积聚的可能性。双传感器拖缆反射地震数据由压力场和垂直质点振速场记录构成。 对地震数据的处理链的中心要素是它被分离为仅包括压力波场的上行 和下行分量的记录。该分离可以在将数据变换到频率-波数(h-i^)域， 分别取压力记录的频率-波数频语和垂直质点振速记录的频率-波数频谱的经过缩放的形式之间的差值及之和两者，并将得到的频语除以2后 执行。(注意，通过简单使用前面的缩放滤波器的逆，可以可替换地通 过分别取垂直质点振速记录的频率-波数频镨和压力记录的频率-波数频谱的经过缩放的形式之间的差值及之和，并将得到的频谱除以2,得 到垂直质点振速波场的上行和下行分量)。从频率-波数域逆变换回时 空域生成期望的上行和下行波场分量。在该过程中，只有垂直质点振速 记录(或可替换地，只有压力记录)被缩放改变。对于非易散性(non-evanescent )能量，其在频率-波数域中被实滤波器缩放，该滤 波器对于给定频率随着增加的波数而系统地增加。但是，在与拖缆交叉 方向上的空间假频(aliasing)在海洋地震勘测中很普遍。在与拖缆交 叉方向假频的情况下，能量被限制(wrap)到较低的交叉拖缆波数Ay。 随后，如果没有考虑这些波数中的这些巻绕效应，则缩放滤波器从太低 的，错误的波数计算。于是，垂直质点振速记录(或可替换地，压力记 录)中的假频能量(aliased energy)被一直太低(或分别地，太高) 的滤波器系数缩放。初始记录中上行和下行波场分量的叠加在对应的频率-波数频语中 引起接收器虛反射(ghost)凹槽(notch)的特定模式。每当记录的能 量在例如压力场的频谱中的特定频率-波数组合处被抵消，对应的记录 的能量在垂直质点振速的频谱中最大。但是，这种对应引起在压力记录(或可替换地，垂直质点振速记录)的频率波数频谱中的凹槽处上行和 下行波场分量的不正确分离。在这些位置，对于垂直质点振速记录(或 可替换地，压力记录)，假频能量被不正确地缩放，从而得到的分离的 波场分量被不正确地计算。从而，需要一种方法来分离3维双传感器拖缆地震数据中的上行和 下行波场分量，其可以适当地处理与拖缆交叉方向上的假频能量。
技术实现思路
本专利技术是用于分离三维双传感器拖缆数据中的上行和下行波场分 量的方法，该数据可能具有与拖缆交叉方向上的假频能量。来自拖缆数 据的压力记录和垂直质点振速记录被变换到波数域。在每个主测线波数 一系列缩放滤波器被应用到经过变换的垂直质点振速记录，其中 一 系列 缩放滤波器中的每个针对不同的交叉拖缆波数范围、在其中所有地震事 件近似线性的主测线道的块中被计算。压力频谱和经过缩放的垂直质点 振速频"i普;故组合，以分离上行和下行波场分量。；故分离的上行和下行波 场分量一皮逆变换回时空域。附图说明通过参考下列详细描述和附图，本专利技术及其优势可以被更容易地理解，在附图中图1是说明用于分离三维双传感器拖缆数据中的上行和下行波场分量的本专利技术的第 一 实施例的处理步骤的流程图2是用于分离三维双传感器拖缆数据中的上行和下行波场分量的本专利技术的第二实施例的初始处理步骤的流程图3是说明本专利技术的一个实施例的用于处理来自图2的窗口的中间 处理步骤的流程图；并且图4是说明本专利技术的一个实施例的处理来自图3的谱比的中间处理 步骤的流程图。图5是说明如图1-4所示用于分离三维双传感器拖缆数据中的上行 和下行波场分量的本专利技术的第二实施例的最后处理步骤的流程图6示出了本专利技术的方法中使用的示例性第三板的框图7示出了从图6的示例性第三板中的条创建的掩模的框图8示出了针对不同的最大去假频(dealias )阶次厶与本专利技术的 方法的结果相比的参考道的幅度频谱的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分离三维双传感器拖缆数据中的上行和下行波场分量的方法，包括：　将来自拖缆数据的压力记录和垂直质点振速记录变换到主测线波数域；　在每个主测线波数将一系列缩放滤波器应用到经过变换的垂直质点振速记录，其中缩放滤波器系列中的每个 针对不同的交叉拖缆波数范围、并在其中所有地震事件近似线性的主测线道的块中被计算；　组合压力频谱和经过缩放的质点振速频谱，以分离上行和下行波场分量；以及　将分离的上行和下行波场分量逆变换回时空域。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T克吕弗，
申请(专利权)人：PGS地球物理公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]