[发明专利]基于格林函数的上下缆采集数据合并方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于格林函数的上下缆采集数据合并方法及系统。该方法包括：求取上下缆中间深度处的压力波场；基于压力波场，获得与压力波场对应深度的压力波场垂向导数；基于格林函数对压力波场和压力波场对应深度的压力波场垂向导数进行上下缆采集数据的合并，获取无鬼波地震波场。其优点在于：能够实现上下缆数据的有效合并，去除鬼波的同时极大的拓宽地震资料的频带；无需地下介质信息，完全依靠数据驱动能够适应浮躁海洋地形和地质情况。

技术领域

本发明涉及海洋宽频地震勘探领域，更具体地，涉及一种基于格林函数的上下缆采集数据合并方法及系统。

背景技术

海洋拖缆采集中，检波器接收到的记录包括来自地下反射界面的一次反射波和一次反射波到经过海水表面反射到达检波器的鬼波。鬼波紧跟一次反射波，与一次反射波发生相互干涉，改变了一次反射波的波形特征，甚至产生虚假的同相轴，给后续的地震资料处理和解释工作增加了难度。此外，鬼波具有陷频特征，使得地震资料的频谱中出现陷波点，而这些陷波点会导致某些频率成分的能量不足，一定程度上会影响频带宽度，会引起低频端和高频端能量不足。

上下缆宽频采集技术最早提出于20世纪50年代，用于提高海洋地震资料精度，但是由于该技术受洋流、潮汐、风浪等环境因素影响大，采集技术储备不足，最初几十年发展缓慢；直到80年代，随着电缆操控技术、精确定位技术的不断完善，上下缆采集技术得以迅速发展，为了提高上下缆原始数据的合并品质，国内外地球物理学家陆续提出多种资料处理方法，促使上下缆采集技术取得了长足的进步。

1986年，Sonneland基于波场延拓算法，最早提出了在频率波数域分离上行波场，即“dephase and sum”(DPS)合并算法；Pothumus利用相位校正和相位加权求和的方法对上下缆采集数据进行振幅处理，以求取上行波场；对相位加权求和法进行了改进，通过引入噪声因子，对不同缆深处的噪声能量分别估计，消除上下缆数据合并过程中的环境影响，实现上行波场最优估计；2008年，Ferber提出了上中下缆的三缆采集技术，将DPS和相位加权求和法进行了有效的结合。

在国内，上下缆采集技术起步相对较晚，但最近几年得到了快速的发展，2010年，Bunting等人首次在中国南海进行上下缆宽频采集，取得了很好的效果，赫建伟指出了上下缆采集技术在提高资料信噪比、频带宽度等方面的优势，并提出了基于最小二乘理论的上下缆合并算法；刘春成根据上下缆采集的频率陷波特性，提出上下缆采集技术的最优缆深组合选取算法；李洪建等提出了频率域起伏双缆合并策略，该合并算法，不仅适用于上下缆自适应合并处理，同样可用于任意形式的双缆采集。专家学者提出了多种上下缆合并处理技术，但对于复杂构造地区，合并精度和效率仍无法满足勘探要求，制约上下缆采集技术的实际应用。

因此，有必要开发一种精度更高，合并效果更好，环境适应性更强的基于格林函数的上下缆采集数据合并方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种基于格林函数的上下缆采集数据合并方法及系统，其能够通过格林函数理论的上下缆采集数据合并方法，在实现上、下缆数据高精度合并的同时，可有效压制鬼波，拓宽地震资料频带。

根据本发明的一方面，提出了一种基于格林函数的上下缆采集数据合并方法，所述上下缆采集数据合并方法包括：

求取上下缆中间深度处的压力波场；

基于所述压力波场，获得与所述压力波场对应深度的压力波场垂向导数，即垂向速度波场；

基于格林函数对所述压力波场和所述压力波场对应深度的压力波场垂向导数进行上下缆采集数据的合并，获取无鬼波地震波场。

优选地，基于波场延拓算法，所述中间深度处的压力波场为：