专利名称：：一种消除气枪近场子波虚反射的方法
技术领域：
：本发明涉及石油地质勘探施工技术，应用于滩浅海地区石油勘探中的气枪震源的分析及远场子波模拟。一种消除气枪近场子波虚反射的方法
背景技术：
在石油地质勘探施工时，需要对采集数据的气枪阵列的质量进行评价和调整，进而取得更好的处理剖面。通常是从阵列的远场子波入手，即考核远场子波的各项参数指标，包括主脉冲值(primary)、峰峰值(peak-peak)、气泡比(peak-bubbleratio)、气泡周期(period)、主频大小(dominantfrequency)、步员带宽度(spectrumwidth)、子波的方向性(directivity)及稳定性(stability)等。已知气枪阵列的远场子波，就可求取较为准确的反子波算子，进行确定性反褶积，有效地提高资料的分辨率，另外，即使稳定性极好的气枪阵列，在实际生产中，由于海水的浓度、温度、流速等因素的变化，其子波都会有一定程度的改变。基于上述几个方面的原因，能够在生产中随着气枪激发而实时获取阵列子波越来越引起重视。在极浅海海域水深较浅(一般在几十米以内)地区勘探时，无法满足记录远场子波的要求，解决的途径是实时记录阵列中各单元(单枪single或相干体cluster)的近场子波，而后计算出整个阵列的远场子波。然而，计算远场子波过程中的一个重要步骤就是要去除实测气枪近场子波中的虚反射。目前，消除虚反射的方法可分为两大类，一类是基于有效波和虚反射波之间差异的滤波方法，简称为滤波方法。这种方法是利用虚反射波和有效波之间在波传播运动学方面，如时间、速度等差异，通过f-ktau-p和tau-.q等变换手段，把时间空间域(称其为"旧域")含有虚反射波的地震数据映射到其他特殊的区域(称其为'新域)，这时，有效波与虚反射波在"新域"会呈现出较之"旧域"更为明显的差异性，如两种波在剖面上分布位置的不同，因此可以通过各种变换手段，把有效波和虚反射波分离开，进而滤除虚反射波。另一类是基于波动方程的预测减去法，简称为波动方程预测减去方法，这种方法通过波动方程模拟实际波场或反演地震数据来预测虚反射波，然后把它从原始地震数据中减去。基于波动方程压制虚反射波的方法主要有三类，(1)波场外推法；(2)反馈环法，简称反馈法(3)反散射级数法，简称反散射法。波场外推法是用波场外推来模拟虚反射波，而反馈环和反散射级数法是通过叠前反演来预测虚反射波。把虚反射波从实测震波中减去就完成了消除虚反射的过程。通常这两种方法在资料处理过程中都有较好的消除虚反射的效果，但由于气枪近场子波测量时激发点和接收点的距离很近，通常只有1米，激发点距离海水面的距离也只有几米，在实测的气枪近场子波中，虚反射的到达时间与初至时间间隔小于一个子波周期，这使得以上方法不能快速、有效地将实测气枪近场子波中的虚反射成份去除掉，影响了对气枪阵列的质量评价和调整，不能求取较为准确的反子波算子，提高地震资料的分辨率。发明的内容本发明目的是提供一种为准确得到反子波算子，提高地震资料的分辨率而消除气枪近场子波虚反射的方法。本发明采用如下步骤1)采用通常的勘探手段，激发气枪并记录气枪阵列各个单元的近场子波；2)取气枪阵列一个单元的近场子波数据A[n]，n是数据的采样点数；3)通过以下公式求得气枪单元的原子波，从而消除气枪近场子波的虚反射，{A[i]二X[i]/s;(i〈I，i二0，1，2…1)A[i]二X[i]/s+((X[i—I]/h)*r)/(h+s);(i〉I，i二I+l，I+2…n-l)式中X[n]为气枪原子波；A[n]为实测气枪近场子波；n为实测气枪近场子波的采样点数；h为气枪陈放深度；s为近场检波器位置(近场检波器在气枪震源的下方s米的位置)；V为震波在海水中的传播速度；r为界面反射系数；P为数据采样间隔；I为虚反射波到达近场检波器时，己经完成的采样点数，通过下式计算I二int(((h+h+s)/v-s/v)/p)=int(2h/v/p);4)重复以上2、3步骤对各个气枪单元进行计算，完成所有单元的实测近场子波消除虚反射；5)用通常的方法采用消除虚反射的气枪近场子波模拟气枪远场子波，将处理后的远场子波导入地震资料处理获得剖面。本发明利用解线性方程的消除气枪近场子波的虚反射，计算简单、有效，而且运算速度极快，完全能够满足近场子波模拟远场子波的要求。方便了对气枪阵列的质量评价和调整，可求取较为准确的反子波算子，提高地震资料的分辨率。图l为本发明实测子波(a)、原子波(b)、虚反射波叠(c)加图2为本发明气枪阵列图；图3为本发明实测气枪近场子波图；图4为本发明消除虚反射后的气枪近场子波图。具体实施例方式实测气枪近场子波是由原子波和虚反射波叠加而成的，见图1，根据波的界面反射特性及气枪阵列参数和实验参数可以求得气枪的原子波，即消除了虚反射后的气枪近场子波。本发明利用求解线性方程的方法消除气枪近场子波的虚反射，先设气枪原子波为X[n]，实测气枪近场子波为A[n]，则根据波的界面反射特性及气枪陈放深度h、近场检波器位置s(近场检波器在气枪震源的下方s米的位置)、震波在海水中的传播速度v、界面反射系数r、数据采样间隔p，计算出气枪原子波X[n]，即消除了虚反射的气枪近场子波。本发明实施例共有30只气枪，分14个单元组成气枪阵列，如图2所示。气枪容量2430cu.in，气枪压力2000psi，气枪陈放深度h=3.5m，近场检波器的位置在气枪单元的垂直下方s=lm,采样间隔p二lms，采样点数n二250，界面反射系数r二l.0，实验水域海水速度v二1650m。利用本发明消除实测气枪近场子波的虚反射，过程如下1)在极浅海海域勘探施工过程中，当气枪激发时，近场检波器记录了气枪阵列各个单元的近场子波，并将气枪近场子波数据记录到磁带上。2)采用常规的方法读取气枪阵列一个单元的近场子波数据A[n],n=250是数据的采样点数，实测各个单元的近场子波形态如图3所示；3)采用以下公式计算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中X[n]为假设气枪原子波，是要求解的未知项；A[n]为实测气枪近场子波；h二3.5m为气枪陈放深度；s二lm为近场检波器位置(近场检波器在气枪震源的下方s米的位置)；v=1650m/s为震波在海水中的传播速度；r二l为界面反射系数；p二lms为数据采样间隔；n二250为实测气枪近场子波的采样点数；I二为虚反射波到达近场检波器时，已经完成的采样点数。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>将参数值代入公式组得到如下式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>4)计算求得该气枪单元的原子波，即消除了虚反射的气枪近场子波。5)对各个气枪单元进行2、3、4步骤，完成所有单元的实测近场子消除虚反射的工作。实测气枪近场子波消除虚反射后的子波形态如图4所示。6)应用消除了虚反射的气枪近场子波可模拟气枪远场子波，并将远场子波应用到地震资料处理过程，以获得更好的处理剖面。本发明A[n]、h、s、v、r、p、n等参数均为实测或已知数据，其范围不限于本发明实施例所数值。权利要求1.一种消除气枪近场子波虚反射的方法，其特征采用如下步骤1)采用通常的勘探手段，激发气枪并记录气枪阵列各个单元的近场子波；2)取气枪阵列一个单元的近场子波数据A[n]，n是数据的采样点数；3)通过以下公式求得气枪单元的原子波，从而消除气枪近场子波的虚反射，<math-cwu><![CDATA[<math><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mi>A</mi><mo>[</mo><mi>i</mi><mo>]</mo><mo>=</mo><mi>X</mi><mo>[</mo><mi>i</mi><mo>]</mo><mo>/</mo><mi>s</mi><mo>;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo><</mo><mo>=</mo><mi>I</mi><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0,1,2</mn><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mi>I</mi><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>A</mi><mo>[</mo><mi>i</mi><mo>]</mo><mo>=</mo><mi>X</mi><mo>[</mo><mi>i</mi><mo>]</mo><mo>/</mo><mi>s</mi><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mo>(</mo><mi>X</mi><mo>[</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mi>I</mi><mo>]</mo><mo>/</mo><mi>h</mi><mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mi>r</mi><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mrow><mo>(</mo><mi>h</mi><mo>+</mo><mi>s</mi><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>></mo><mi>I</mi><mo>,</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mi>I</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>I</mi><mo>+</mo><mn>2</mn><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mi>n</mi><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0001"file="A2007100635930002C1.gif"wi="152"he="16"top="83"left="25"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->式中X[n]为气枪原子波；A[n]为实测气枪近场子波；n为实测气枪近场子波的采样点数；h为气枪陈放深度；s为近场检波器位置(近场检波器在气枪震源的下方s米的位置)；v为震波在海水中的传播速度；r为界面反射系数；p为数据采样间隔；I为虚反射波到达近场检波器时，已经完成的采样点数，通过下式计算I＝int(((h+h+s)/v-s/v)/p)＝int(2h/v/p)；4)重复以上2、3步骤对各个气枪单元进行计算，完成所有单元的实测近场子波消除虚反射；5)用通常的方法采用消除虚反射的气枪近场子波模拟气枪远场子波，将处理后的远场子波导入地震资料处理获得剖面。全文摘要本发明涉及石油地质勘探施工技术，是一种消除气枪近场子波虚反射的方法。激发气枪并记录气枪阵列各个单元的近场子波；取气枪阵列一个单元的近场子波数据A[n]求得气枪单元的原子波，完成所有单元的实测近场子波消除虚反射，采用消除虚反射的气枪近场子波模拟气枪远场子波，将处理后的远场子波导入地震资料处理获得剖面。本发明计算简单、有效，而且运算速度极快，完全能够满足近场子波模拟远场子波的要求。方便了对气枪阵列的质量评价和调整，可求取较为准确的反子波算子，提高地震资料的分辨率。文档编号G01V1/38GK101241192SQ20071006359公开日2008年8月13日申请日期2007年2月6日优先权日2007年2月6日发明者倪成洲,陈浩林申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司