[发明专利]一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法

权利要求书

1.一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取原始地震数据，从预处理后的地震数据中选出多个OBS道集，所述OBS道集为共检波点道集；

2)基于OBS拾取所有共检波点道集中海水的透射波走时，统计该透射波走时对应的炮点坐标和激发时间；

3)设置扫描范围和扫描间隔；

4)对于任一OBS道集，以投放点为中心，利用多维扫描方法确定基于该OBS道集得到的OBS着底位置、着底深度及等效海水速度；

5)重复4)，直至对所有的OBS道集都执行过4)，得到所有的OBS位置与OBS水平位置处的等效海水速度。

2.根据权利要求1所述的一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法，其特征在于，3)的扫描范围包括空间水平扫描范围、垂直扫描范围和等效海水速度扫描范围，所述扫描间隔为上述三个扫描范围各自对应的扫描间隔，设置水平扫描范围时，保证OBS的着底范围在水平扫描范围内。

3.根据权利要求2所述的一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法，其特征在于，4)的步骤包括：

41)对于选定的OBS道集，统计该道集的所有炮点坐标和2)中每个炮点对应的海水透射波走时t；

42)按照任意顺序执行一级循环、二级循环和三级循环，完成三个循环后，执行内层循环，得到每个虚拟OBS点的总走时残差；

其中，一级循环具体为：以投放点水平坐标为中心，在设定的空间水平扫描范围内，按照设定的空间水平扫描的间隔逐次变化OBS水平坐标，得到水平坐标集合；

二级循环具体为：以投放点水平坐标所对应的海底初始深度为中心，在设定的垂直扫描范围内，按照设定的垂直扫描的间隔逐次变化OBS深度，得到深度集合；

三级循环具体为：以给定的海水等效参考速度为中心，在设定的等效海水速度扫描范围内，按照设定的等效海水速度扫描的间隔逐次变化海水参考速度，得到海水参考速度集合；

内层循环具体为：对于选定的OBS道集所涉及的所有炮点逐个扫描，对于扫描的任一炮点坐标(sx_i,sy_i,sz_i)，基于每个炮点对应的透射波走时、水平坐标集合、深度集合和海水参考速度集合得到该炮点坐标的所有不同虚拟OBS扫描点下的理论到达时残差，重复上述步骤，得到选定的OBS道集所涉及的所有炮点坐标的所有不同虚拟OBS扫描点下的理论到达时残差，进而得到所有不同虚拟OBS扫描点下的总走时残差，所述不同虚拟OBS扫描点由水平坐标集合的任一OBS水平坐标、深度集合的任一OBS深度和海水参考速度集合的任一海水参考速度组成；

43)、计算总走时残差中的最小值，确定该最小值对应的OBS水平坐标、OBS深度和海水参考速度，将该OBS水平坐标作为OBS着底位置、将该OBS深度作为该水平位置的着底深度，将该海水参考速度作为该水平位置的等效海水速度。

4.根据权利要求3所述的一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法，其特征在于，对于任一炮点坐标，理论到达时残差的表达式为：

其中，Δt_i为该炮点的理论到达时残差，i为任一炮点的下标，(sx,sy,sz)为该炮点的坐标，(rx，ry)为虚拟OBS水平坐标，rz为虚拟OBS深度，v为海水参考速度，t_i为OBS道集上拾取的该炮点对应的海水透射波走时。

5.根据权利要求3所述的一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法，其特征在于，某个虚拟OBS扫描点下的总走时残差的表达式为：

其中，Δt′为某个虚拟OBS扫描点下的总走时残差，Δt_i为一个炮点的理论到达时残差。

6.根据权利要求1所述的一种确定海底地震仪位置与等效海水速度的多维扫描方法，其特征在于，2)中，OBS拾取的透射波的震相为连续的海水透射波震相。