海底地震鬼波压制方法研究

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海底节点(OBN)地震勘探中,海面本身是一个非常强的反射界面,会在海底接收数据中产生鬼波(鸣震)。鬼波干扰在地震记录中形成虚假的同相,在频谱中出现陷波效应,造成有效波频带的部分有效信息的缺失,从而损失一次反射有效信号,使得地震信息的分辨率降低,影响地震资料解释的准确性。所以,必须采取一定措施消除海底地震记录中的鬼波。双检压制鬼波的方法主要是把压电加速度检波器(水检)和垂向速度检波器(陆检)同时放置于海底从而可以同时采集地震信号。本文分析了压电检波器和垂向速度检波器的工作原理,阐述了二者之间的对波场响应的差异,即水检和陆检在上行波场中的响应极性是相同的,而在下行波场中的响应极性恰好是相反的,且两种检波器所采集的信号的频谱中,鬼波造成的陷波刚好也是互补的。以此理论依据,说明采用双检采集的方法,即双检合成技术将两种检波器得到的地震数据相加后,就可以压制鬼波并且消除鬼波产生的陷波效应。水检记录与陆检记录在频率、相位和振幅上都有一定的差异,无法直接把二者合成,需要进行匹配处理,使两者性质达到一致。论文在介绍了水检记录与陆检记录的频率、相位和振幅的匹配方法后,针对频率匹配,在原有谱白化方法的基础上,作者提出将小波谱白化方法引入双检合成的频率匹配处理中,得到了比普通的谱白化方法更加良好的处理结果,证明了小波谱白化方法对于双检数据的频率匹配的可行性与有效性。之后,本文将小波去噪首次应用于压制双检合成处理后残留的鬼波和噪声,提高了处理结果的信噪比。通过设计理论正演模型,模拟了海底节点(OBN)地震勘探中鬼波产生及其消除的过程,阐明了双检记录的振幅、相位、和频率匹配是双检合成处理过程中不可缺少的步骤,并验证了双检技术能够消除鬼波以及鬼波产生的陷波效应。最后对实际OBN资料进行双检合成处理,检验其效果,证明双检合成技术对于海底节点(OBN)地震勘探资料中鬼波的压制具有明显的效果。
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