[发明专利]一种起伏海水表面的电缆深度定位方法及处理终端

说明书

本发明涉及一种起伏海水表面的电缆深度定位方法，包括依次进行的以下步骤：步骤S1：获取连续记录的原始共炮点地震道集数据；步骤S2：通过滤波器对步骤S1中的原始共炮点地震道集数据进行滤波提取出低频涌浪信息；步骤S3：将步骤S2经过滤波器滤波后获取的低频涌浪信息进行二维傅里叶变换，得到F‑K谱，并在F‑K谱中选取出最大振幅对应的频率值ω和波数值k；步骤S4：计算出i时间第j个检波点的深度变化ΔZ_i,j和实际深度步骤S5：输出电缆深度序列。本发明利用常规地震数据处理中被认为是低频噪音的低频涌浪信息，通过其振幅值的大小所反映的静水压力的变化来反推实际电缆深度；本发明在鬼波压制前估计实际缆深，易于实现、计算过程简单、计算效率高。

技术领域

本发明涉及地震数据处理技术领域，具体是一种起伏海水表面的电缆深度定位方法及处理终端。

背景技术

在海上进行地震采集时，电缆定位设备(水鸟)会以设定的参数将电缆固定在静水面以下某一深度处。由于海水与空气形成了反射系数近似为-1的反射面，检波点除了接收一次反射波以外，还会接收到波形、频率和视速度相似但极性相反，并以极小的延时叠加在一次反射波之后的干扰波，我们称之为“鬼波”或“虚反射”。由于鬼波的存在，不仅严重干扰一次反射波的成像，而且减小了原始地震信号的有效频带，给地震资料的精细解释和反演造成了一定的困难，因此地震数据处理人员试图应用各种方法压制鬼波。虽然目前已公开的鬼波压制方法的具体实现技术不尽相同，但鬼波延时的估计是所有这些方法的关键，其准确度直接影响到鬼波压制的效果，而检波点水深是其中的一个关键参数。

基于平坦海水表面假设的鬼波延时参数估计方法如图1所示。我们假设平面波以θ角入射，被深度为d₁的水平地层反射后，一部分波(实线)直接被偏移距为h、深度为d₂的检波点S接收，另一部分波(虚线)又经过水面r′_g点反射再被检波S点接收，即鬼波。根据下式可计算鬼波延时Δτ：

其中，v为水速，tgθ＝h/[2(d₁-d₂)]。

但是在实际进行海洋地震采集时，并不满足平坦海水表面的这种假设，海水表面始终呈不同程度的起伏状态，必然会使图1中检波点相对于海水反射面的深度d₂会随着海水表面的起伏动态变化，进而实际的鬼波延时也是动态的。

在海洋多道地震勘探领域，地震反射数据的频率范围通常在3-150Hz之间，通常8Hz以下的频率就认为是低频，本发明的低频均是指频率在8Hz以下。

文献1中对比描述了检波点深度d₂的不同误差范围对鬼波压制效果的影响，其结论是该误差大于0.5m就对鬼波压制结果有较大的影响。而实际地震采集时遇到1-2米的浪高是很平常的，因此电缆深度的重定位是改进鬼波压制效果的关键。

文献2提出的基于最小平方线性拉东反演方法的鬼波压制方法，首先通过反演得到海水表面处上行波场，再正向和反向延拓海水表面处上行波场至检波器处，采用最小平方成像条件成像起伏的海水表面，以校正检波器实际沉放深度，消除鬼波压制因起伏海水表面引起的负面影响。

现有技术的缺点包括：

1).现有的方法计算过程复杂、计算效率低。现有的方法是在进行鬼波压制的同时对实际缆深参数进行搜索优化的，但由于计算过程复杂，难以保证结果的收敛性。

2).现有的方法在每一个炮集数据中搜索得到的缆深是静态的，未考虑海水面的短周期动态变化对实际缆深的影响。例如海水的起伏面是呈一定周期动态变化的，因此同一个检波器处各时刻点的鬼波延时也不同。例如在一个记录长度为8秒的一个地震炮集记录中，第1秒处检波点深度与第7秒处检波点的深度的不同的。

相关文献如下：