OBC地震资料处理技术

OBC地震资料处理技术
曹孟起  熊罴
(东方地球物理公司研究院处理中心  河北省涿州市 072750)
金丹四百字摘要
本文介绍了海底电缆双检接收资料(dual-sensor Ocean-Bottom Cable)的处理技术,该项技术利用压力检波器速度检波器的极性、振幅、频率等特性的差异,把压力检波器数据和速度检波器数据进行最佳比例求和,达到压制虚反射和海水鸣震的目的。
引言
在二十世纪九十年代,海洋石油勘探发展了一种海底电缆双检接收方法:在
海底电缆的同一检波点位置上同时放置压力检波器和速度检波器接收地震信号。
我国双感OBC资料处理经历了三个发展阶段:第一阶段:九十年代末,处理
中只用压力检波器数据而舍去速度检波器数据,造成海水鸣震,虚反射没有很好
地压制,断点不清楚,浅层分辨率低,波组特征不明显,从而失去双检OBC采集
的意义。第二阶段:2000年至2002年,用整形的方法合并双检资料,虚反射、
醋酸铝海水鸣震有一定压制,但不彻底,波组特征有所改善,但分辨率较低。第三阶
段:2003年研究院处理中心率先开发使用专有的双检OBC处理技术,使压力检
波器数据和速度检波器数据合理合并,有效压制海水的鸣震、虚反射等干扰,使
处理结果分辨率提高,断点、断层清楚,有效利用了双检OBC接收数据。
基本原理
海底电缆双检OBC处理首先要估算出影响压力检波器数据的虚反射响应,由
于压力检波器与速度检波器之间接收的虚反射极性相反,这样当把两种检波器接
收的数据求和就得到一个压制虚反射影响的高信噪比地震道。当然,这种求和并
非简单的直接把两者合并,而是在求和之前合理比例地震道的振幅,把每一双检
数据道对中速度检波器数据的振幅相对压力检波器数据的振幅进行比例,然后求
和以获得虚反射得到较好压制的地震道。Dragoset和Barr提出利用数据的自相
关和互相关来估计双检比例因子,然后选取最佳方法求和,输出就是预期压制虚
反射和海水鸣震的数据。名师兵法
双感OBC处理分为三步:
第一步,在用共检波点求和之前,要先选择信噪比高的共检波点道集,然后在特定的时窗内进行因子分析。求出:
N Shi A Sgi A j S N i j Y /)*(1
+∑==这里A Sgi  ,A Shi, 分别是速度检波器和压力检波器共检波点道的自相关,S j  为比例因子,Y j 是压力检波器自相关加上比例因子与速度检波器自相关积的平均和函
vdl数,然后对平均和函数Y j 求取它的最大方差模:
⎦⎤⎢⎣⎡=∑∑−=−=10
1022*M j M j j j Y Y 最大方差模⎥⎦
⎤⎢⎣⎡∑−=104M j j Y 当最大方差模有极大植时,对应的比例因子使平均和函数旁瓣最小,就是所要求的比例因子极佳值;
第二步,把求出的因子进行整个炮域的值内插;
第三步,选取最佳方法进行双检求和。
这里有三种基本组合方法:九龙坡区第五人民医院
⑴、简单比例组合
S UM =2
G)*(S +H                                        (1) ⑵、相异性比例组合
S UM =E)
手术指征(1 E))*G *(S (H ++                                  (2) ⑶、简单巴克斯组合
S UM =
Ag *Wg Ah *Wh }Z)*R (1*Z)*R (1*Wg)*G *(TC Wh *{H ++++        (3) 这里A h =(ABS(1+Rs*Z))2;A g =(ABS(1-Rs*Z))2 ,SUM为输出,H为压力检波
器接收的振幅,G为速度检波器的振幅,S为比例因子,E=( R hg  * R gh  ) 2,R hg  为水、陆检数据单炮上的均方根振幅比,R gh  为第一步求出的共检波点道集的陆、
水检数据的均方根振幅比, W h 为压力检波器的权,
W g 为速度检波器的权,R=(S-1)/(S+1),Z为延迟因子等于e iωt ,t为道头中的水延迟因子值,ω为规则频率。
典 型 实 例
A.压力检波器
B.速度检波器
C. 双检求和
图1:压力检波器,速度检波器和双检求和后的共检波点道集对比
+ =
A.压力检波器
B. 速度检波器
C. 双检求和
图2:压力检波器,速度检波器和双检求和后的检波点道集自相关对比 图1,图2中压力检波器,速度检波器的检波点道集和自相关显示有严重的海水鸣震和水底多次波,在求和道中都得到较好压制。
+=
A.压力检波器
B.速度检波器
C.双检求和
图3:压力检波器,速度检波器和双检求和后的叠加对比 图3中可以看到在压力检波器数据中海水鸣震和速度检波器数据中的噪音在求和道中都得到较好压制。
A.老剖面
B.OBC处理的最终偏移
图4未经过双检OBC处理的偏移老剖面和本次双检OBC处理的偏移剖面对比 在这里应用的数据是冀东油田的双检OBC资料,在这个地区海水在5-30米之间,虚反射和海水鸣震的影响很大。从以上图1,图2,图3可以看到:压力检波器资料信噪比较高,但是虚反射和海水鸣震的影响很严重,而速度检波器资料的虚反射和海水鸣震的影响小一些,但是信噪比较低。从图4未进行双检OBC 处理的老剖面与OBC处理后的资料对比中,可以看到经过双检OBC处理后不仅虚反射和海水鸣震已经得到很好的压制,断层清楚,断点清晰,分辨率提高,有利于地质解释和构造成图。
结 束 语
通过对不同地区的OBC二维和三维资料处理技术攻关,取得了明显的效果。海底电缆双检接收资料(dual-sensor Ocean-Bottom Cable)的处理技术有以下优点:
(1). 能较好压制虚反射和海水鸣震;
(2). 在做因子分析时不需要严格消除噪音;
(3). 能适应地形的变化、检波器耦合程度的差异以及仪器响应的不同;
(4). 当存在高强度噪音时算法也很稳定。
随着OBC采集技术的发展,采集的OBC资料越来越多,OBC资料处理有着广阔的发展前景,一定会在石油勘探与开发中发挥越来越大的作用。
致  谢
感谢冀东油田等提供给我们机会,使我们能进行OBC资料处理的研究。
参考文献
(1) <<;勘探地震学>>  R.E.谢里夫 (美)  L.P.吉尔达特(加),石油工业出版社1999年

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