[发明专利]水陆检波器数据海水深度反演方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种水陆检波器数据海水深度反演方法和装置。

背景技术

随着地震勘探技术的发展，海上油气勘探的难度和深度也越来越大，对地震资料的信噪比和分辨率要求也越来越高。三维地震可以精确地描述储层。海底电缆(Ocean Bottom Cable，OBC)是一种联合海上和陆地地震数据采集技术，把检波器固定在海底的装置，通过海底电缆可以获得高分辨率三维地震数据。它使用一个固定的排列，把检波器固定在海底接收地震波，而一艘航船仅仅拖拽震源进行地震波激发。在OBC数据采集中，至少需要三艘船：一艘震源船，仅仅用于拖拽着气枪震源排列，进行地震波激发，一艘接收船，是固定不动的，连接着海底电缆，用于接收地震波，一艘船或者几艘船，用于铺设海底电缆和回收海底电缆。OBC目前仅仅局限于水深不超过150米的海域，但是随着电缆和电缆回收系统的改进，OBC技术正在向更深的海域推进。在一些特殊的地区，为了方便油藏监控试验，设计试验系统，把接收电缆保留在海底多年，以方便多次数据采集。为了得到地下介质高精度的三维图像，必须精确地知道所有炮点和接收点的位置，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)数据或者基于海岸的无线电定位，提供炮船的精确位置，同时也要精确定位电缆船，把每一个检波器放置到预先设计的位置上。

在OBC数据采集时，由于海底和海面都是较强的反射界面，随着震源激发的一个地震子波从震源位置达到海底，或者一个反射地震子波从地下达到海底，海底电缆中的检波器，感应并记录下这个地震子波。这个反射子波继续向上前进达到海面，受到海面的反射，然后改变方向向下传播，达到海底。海底电缆中的检波器，再一次感应并记录下这个地震子波，同时这个地震子波受到海底的反射，然后改变方向向上传播，达到海面，受到海面的反射，然后改变方向向下传播，达到海底。这个过程循环重复进行，而这些原始反射地震子波不希望的二次和后续达到，就是海水鸣震多次波(交混回响)。海水鸣震多次波是海上地震勘探数据中最大的噪声干扰，如何有效消除海水鸣震多次波噪声干扰，是海上地震数据处理中最为重要的步骤。

在浅水区，使用反褶积方法，可以有效消除海水鸣震多次波干扰，以恢复一次反射地震子波，但是对于海水深度超过10米的地区，原始反射地震子波与后续海水鸣震多次波干扰之间的时差很大，使得反褶积算法不能有效去除海水鸣震多次波干扰产生的同相轴。如果不能有效地从地震数据中去除海水鸣震多次波干扰，那么几个子波代表着一个反射界面，这样就会模糊地质断层界面。因此，在OBC数据采集的过程中，如何有效去除海水鸣震多次波干扰显得尤为重要。

目前存在一种OBC数据的采集方法，可以去除海水鸣震多次波干扰，所依据的原理是：在OBC数据采集的过程中，同一位置有水中检波器数据和陆地检波器数据两种数据，这两种数据分别使用水中检波器和陆地检波器记录，其中，水中检波器是一种压力检波器，记录的是地震波产生的压力变化，陆地检波器是一种质点速度检波器，记录的是质点的速度变化。由于这两种检波器的记录机理不同，对于同一位置处海水鸣震多次波干扰，表现出不同特征，与水中检波器记录的海水鸣震多次波干扰相比，陆地检波器记录的海水鸣震多次波干扰表现出极性和振幅特征差异，两种检波器记录的海水鸣震多次波干扰，其极性是相反的，振幅是不同的，且相差一个与海底反射系数成比例的常数，这个常数值就是标定因子。因此利用这种振幅和极性特征差异，可以有效消除海水鸣震多次波干扰。

具体的，消除海水鸣震多次波干扰可以包括：

步骤1：在每一个接收点位置处，记录水中检波器数据和陆地检波器数据两种数据；

步骤2：利用两种检波器的传感器灵敏度(传导常数)，调整陆地检波器数据的振幅，以匹配水中检波器数据的振幅；

步骤3：计算确定标定因子、海水深度、海底反射系数等参数；

步骤4：利用标定因子，标定调整振幅后的陆地检波器数据；

步骤5：把标定后的陆地检波器数据，与对应的水中检波器数据相加，得到水陆地检波器标定数据；

步骤6：利用海水深度、海底反射系数参数，消除海水鸣震多次波干扰。

由此可见，在这个过程中，计算海水深度，构成了室内海上地震数据处理消除海水鸣震多次波干扰方法的根本方法和关键步骤。

目前，常用的确定海水深度的方法是：采用上行波场与下行波场数据互相关方法计算确定海水深度，在计算的过程中，使用水中检波器数据和陆地检波器数据，计算上行波场与下行波场数据，然后计算上行波场与下行波场数据互相关，由互相关函数最大值，确定出海水深度值。