基于双检匹配的海底地震多次波压制方法研究

基于双检匹配的海底地震多次波压制方法研究

论文摘要

目前,海上油气勘探的主要方式为海洋地震勘探,在海洋地震勘探过程中,海水表面可以被看作成一个良好的反射界面,在地震波传播过程中,经过海水反射面时会发生反射,在OBN接收端会产生海底多次波,又称为鬼波或者鸣震。鬼波是一种常见的干扰波,它紧随在一次波之后,相差一个延迟时间,与一次波相互干涉,使得在地震记录上鬼波和一次波的同相轴混淆在一起。并且,在频谱上,鬼波表现为周期性的陷波点,使得频带的宽度被限制,同时一部分有效的低频和高频信息缺失。所以,有必要去除地震资料中的鬼波。双检波器采集技术是将压力检测器和垂直速度检测器定位在同一位置,同时进行信号采集。因为水陆双检波器对地震波传播的上行波场的响应极性相同,但对下行波场的响应极性却相反。所以,通过合成处理,可以有效地压鬼波,从而拓宽地震资料的频带。并且分辨率也得到了一定程度的改进。论文在对国内外研究双检等宽频采集抑制鬼波方法的研究基础上,对鬼波的形成机制和对地震资料的影响进行了研究,分析了双检波器的基本原理和特点。由于两种检波器的自身结构性能不同和外部海洋的条件影响,实际情况中相位、振幅、频率等方面均有差异,故不能直接进行合成。所以合并前,要做好去噪,相位、频率和振幅匹配处理。本文通过研究双检数据的特点,得出它们在频率、相位及振幅三个方面均存在差异,并进一步对水陆检数据进行匹配处理。在频率匹配方面,因为水检数据的频带比陆检要宽,而常规的带通滤波会使得水陆检记录中的有效信号损失,故本文采用谱白化的方法对陆检记录进行频带的拓宽,从而实现水陆检数据的频率匹配。在相位匹配方面,本文在实现了常规的相位扫描匹配的基础上,将最大相似系数法引进其中,并且通过数值模拟计算及实际资料处理验证了该方法的可行性及有效性。相似系数法可以省去大量的互相关和自相关的过程,节省了很多时间。在振幅匹配方面,常见的用一个固定的系数与陆检数据相乘之后再与水检数据相加的方法并不准确,故本文采用匹配滤波的方法进行处理。通过以上水陆检数据处理步骤,实现了双检数据的匹配及合并,并达到了压制鬼波的目的。实际资料处理结果表明双检合成后多次波得到了较好的压制,同相轴变清晰,地震资料信噪比得到提升,频带得以拓宽。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 论文的研究背景及意义
  •   1.2 国内外发展现状
  •   1.3 论文主要内容
  • 第二章 鬼波的形成机理及特征
  •   2.1 主动源OBN探测技术
  •     2.1.1 OBN探测技术发展现状
  •     2.1.2 OBN观测系统
  •     2.1.3 OBN数据处理
  •     2.1.4 OBN数据成像
  •     2.1.5 OBN数据处理速度反演
  •   2.2 鬼波的形成机理与种类
  •   2.3 鬼波的频率特性
  •     2.3.1 鬼波的频率特性分析
  •     2.3.2 鬼波的频率特性图
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 双检检波器的工作原理和特性分析
  •   3.1 压力检波器和速度检波器的内部结构及工作原理
  •     3.1.1 压力检波器的内部结构及工作原理
  •     3.1.2 速度检波器的内部结构及工作原理
  •   3.2 双检检波器力学原理
  •     3.2.1 压力检波器幅频响应特性
  •     3.2.2 垂直速度检波器幅频响应特性
  •     3.2.3 压力检波器和速度检波器相频响应特性
  •   3.3 双检检波器波场响应特征分析
  •     3.3.1 从求解波动方程认识双检的波场响应
  •     3.3.2 双检波器对上下行波场的响应
  •   3.4 本章小结
  • 第四章 双检资料合成去鬼波技术研究
  •   4.1 双检合成的理论基础
  •   4.2 双检资料差异特性分析
  •   4.3 双检数据合成去鬼波方法
  •     4.3.1 常规双检合成方法
  •     4.3.2 时间域交叉鬼波法
  •     4.3.3 基于射线路径的双检合成方法
  •   4.4 双检数据合成的匹配处理
  •     4.4.1 频率匹配
  •     4.4.2 相位匹配
  •     4.4.3 振幅匹配
  •   4.5 本章小结
  • 第五章 模型测试及实际资料处理
  •   5.1 Ricker子波模拟
  •   5.2 OBN模型测试
  •   5.3 实际资料处理
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 结论与下一步工作
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间所取得的科研成果
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 陶建

    导师: 李庆春

    关键词: 海底节点地震,鬼波压制,双检波器,相似系数法,匹配滤波

    来源: 长安大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 地质学,地球物理学,矿业工程

    单位: 长安大学

    分类号: P631.46

    总页数: 67

    文件大小: 3120K

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