一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及石油勘探、开采及开发技术领域，尤其涉及一种水陆检波器地震数据 合并处理的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 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。0BC(0cean Bottom Cable，海底电缆），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，可以获得高分辨率三维地震数据。在 OBC数据采集中，至少三艘船：一艘震源船，仅仅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，接收地震波；一艘船或者几艘船，铺设海底电缆 和回收海底电缆。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，感应并记录下这个反射地震子波。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。这个循环过程重复进行。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。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。
[0003] OBC采集的数据，提供了同一位置水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据两 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。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。这样消除海 水鸣震多次波干扰的步骤包括：（1)在每一个接收点位置处，记录水中检波器地震数据和 陆地检波器地震数据两种数据；(2)利用两种检波器的传感器灵敏度（传导常数），调整陆 地检波器地震数据的振幅，以匹配水中检波器地震数据的振幅；（3)计算确定标定因子、海 水深度、海底反射系数参数；(4)利用标定因子，标定调整振幅后的陆地检波器地震数据； (5)把标定后的陆地检波器地震数据，与对应的水中检波器地震数据相加，得到水陆地检波 器标定数据；(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。这样，计算 标定因子、海水深度、海底反射系数等参数，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。
[0004] 常规处理方法，采用扫描方法计算确定标定因子。采用预先设定一个标定因子范 围值和扫描步长，采用扫描方法给出一系列的标定因子值，然后计算水中检波器地震数据 和陆地检波器地震数据的数据和，再对数据和计算自相关函数，由自相关函数计算最大方 差模，最后由最大的最大方差模值，确定出标定因子数值。该方法需要大量的自相关计算和 最大方差模计算，因此计算非常费时。常规处理方法，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。使用水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据，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。由于在实际水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据中，包含着各种噪声 干扰。特别是，由于水陆检数据有效频带范围不同，低频噪声（例如面波等）和无用的高频 分布也不同，特别是陆检数据，包含着比较强的面波干扰。另外，叠前水陆检数据上还包含 强振幅能量干扰。这样使用水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算的互相关函 数，也包含着各种噪声成分。因此使用包含噪声的互相关函数，确定出的海水深度，存在很 大的误差，难以满足实际数据处理要求。常规处理方法，采用扫描方法计算确定海底反射系 数。采用预先设定一个海底反射系数范围值和扫描步长，采用扫描方法给出一系列的反射 系数值，对一系列海底反射系数，计算一系列Backus海水鸣震多次波逆滤波器算子，对频 率域水陆检上行波场数据（即，水陆检波器地震数据之和）乘以Backus海水鸣震多次波逆 滤波器算子，得到滤波处理后的上行波场数据，然后使用傅里叶逆变换，将上行波场数据变 换到时间域，在时间域计算一系列波场数据能量，其中最小能量所对应的海底反射系数，就 是所求最佳海底反射系数。该方法需要大量的自相关计算和最大方差模计算，因此计算非 常费时。
[0005] 因此，如何精确、省时的计算确定标定因子、海水深度和海底反射系数，从而快速、 准确的实现水中检波器与陆地检波器地震数据的合并处理是消除地震数据中海水鸣震多 次波干扰影响，提高地震数据信噪比和分辨率亟需解决的问题。
【发明内容】
[0006] 本申请实施例提供一种水陆检波器地震数据合并处理的方法及装置，以快速、准 确地进行水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据的合并处理，达到消除地震数据中海 水鸣震多次波干扰的影响，提高地震数据信噪比和分辨率的目的。
[0007] 为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种水陆检波器地震数据合并处 理的方法，包括以下步骤：
[0008] 对获取的目标区域陆地检波器地震数据进行相位处理；
[0009] 对获取的目标区域水中检波器地震数据和相位处理后的陆地检波器地震数据进 行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；
[0010] 对所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行傅里叶变 换，获得傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据；
[0011] 根据所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据计算标定因 子，并根据所述傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据，计算所述目 标区域的海水深度和海底反射系数；
[0012] 根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里叶变换后的水中检波器地震 数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得水陆检波器合并数据。
[0013] 另一方面，本申请实施例还提供了一种水陆检波器地震数据合并处理的装置，包 括：
[0014] 相位处理单元，用于对获取的目标区域陆地检波器地震数据进行相位处理；
[0015] 振幅处理单元，用于对获取的目标区域水中检波器地震数据和相位处理后的陆地 检波器地震数据进行振幅处理，获得振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震 数据；
[0016] 傅里叶变换单元，用于对所述振幅处理后的水中检波器地震数据和陆地检波器地 震数据进行傅里叶变换，获得傅里叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数 据；
[0017] 参数计算单元，用于计算标定因子、目标区域海水深度和目标区域海底反射系 数；
[0018] 水陆检数据合并单元，用于根据所述标定因子、海水深度和海底反射系数对傅里 叶变换后的水中检波器地震数据和陆地检波器地震数据进行加权共接收点合并处理，获得 水陆检波器合并数据。
[0019] 常规处理方法中，计算标定因子和海底反射系数需要预先设定标定因子和海底反 射系数范围值和扫描步长，然后采用扫描方法给出一系列的标定因子和海底反射系数，再 通过给出的参数计算出实际的最佳标定因子和最佳海底反射系数，因此计算过程量大，计 算费时。本申请实施例不需要预先设定相应参数范围值和扫描步长，而是采用相关函数法 直接计算出最佳标定因子和最佳海底反射系数，计算量小、计算速度快；同时通过预先对陆 地检波器地震数据的相位处理以及水陆检波器地震数据的振幅处理，减小了低频噪声并降 低了振幅能量干扰，从而提高了海水深度计算精度。本申请实施例根据计算的标定因子、海 水深度和海底反射系数，利用加权共接点合并处理的方式，快速、准确的实现了水中检波器 地震数据和陆地检波器地震数据的合并处理，从而有效的消除了地震数据中海水鸣震多次 波干扰影响，提高了地震数据信噪比和分辨率。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1是本申请实施例的水陆地震数据合并处理方法流程图；
[0022] 图2是本申请实施例的水陆地震数据合并处理的装置结构框图；
[0023] 图3 (a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据示意图；
[0024] 图3 (b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据示意图；
[0025] 图3 (c)是现有水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据示意图；
[0026] 图3 (d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据示意图；
[0027] 图4(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据频谱示意图；
[0028] 图4(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据频谱示意图；
[0029] 图4(c)是现有水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据频谱示意图；
[0030] 图4(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据频谱示意 图；
[0031] 图5(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据自相关函数示意 图；
[0032] 图5(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据自相关函数示意 图；
[0033] 图5(c)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检数据互相关函数示意 图；
[0034] 图5(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据自相关函数 示意图；
[0035] 图6(a)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水检数据自相关对数谱示意 图；
[0036] 图6(b)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集陆检数据自相关对数谱示意 图；
[0037] 图6 (c)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检数据互相关对数谱示 意图；
[0038] 图6(d)是本申请一实施例水陆检合并共检波点道集水陆检合并数据自相关对数 谱示意图；
[0039] 图7 (a)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集水检数据示意图；
[0040] 图7 (b)是本申请一实施例水陆检合并共炮点道集陆检数据示意图；
[0041] 图7 (c)是现有水陆检合并共炮点道集水陆检