[发明专利]一种海洋地震资料震源鬼波压制方法和系统

说明书

本发明涉及一种海洋地震资料震源鬼波压制方法和系统。在海洋地震勘探中，鬼波的存在压制了地震资料的低高频能量，产生了陷波，降低了地震资料的频带宽度和分辨率。为了消除鬼波的影响拓宽频带，本发明基于炮检互换原理，提出了格林理论震源鬼波压制方法和用于执行该方法的系统。本发明完全数据驱动，无需已知地下结构任何信息，因此适用于复杂海洋地形和地质情况。本发明能够有效消除地震资料中由于震源鬼波引起的陷波效应、弥补频谱缺失并拓宽资料频带宽度。

技术领域

本发明属于海洋地球物理勘探技术领域，特别涉及一种海洋地震资料震源鬼波压制方法和系统。

背景技术

在海洋地震勘探中，由于海平面的存在，在激发和接收环节都会产生鬼波，鬼波的存在压制了地震反射信号的低高频能量，并产生了陷波点，降低了地震资料带宽和分辨率。为了消除鬼波的影响从而拓宽频带提高信号分辨率，Hill等(2006)提出了上下缆宽频采集技术来压制鬼波；Tenghamn等(2007)提出了双检宽频采集技术，利用上行波和下行波极性特点来压制鬼波，拓宽频带；Soubaras(2010)提出了斜缆宽频采集技术，利用斜缆陷波多样性压制鬼波。在国内，鬼波压制也成为海洋地震资料处理的热点，管西竹等(2015)推导了基于波动方程的波场延拓方法，有效地解决了上下缆中的鬼波和有效波的干涉问题；杨金龙等(2017)推导了基于格林理论的鬼波压制技术，适用于各种宽频采集方式。近年来，各大地球物理公司也推出了各自的宽频地震采集与处理技术。例如，WesternGeco公司的上下缆采集，PGS公司的双检采集和CGG公司的斜缆采集以及相应的各种采集方式鬼波压制技术。上述鬼波压制方法主要针对检波器鬼波进行压制。即，在以往对海洋地震资料进行处理的过程中一般只对检波器鬼波进行压制。

发明内容

为了消除鬼波的影响拓宽频带，本发明提供了一种新的针对震源鬼波的格林理论鬼波压制方法和相应的震源鬼波压制系统。

本发明提高的海洋地震资料震源鬼波压制方法，包括以下步骤：

步骤一：根据炮检互换原理交换炮检位置，将检波器鬼波压制后的地震资料从共炮点道集转换到共检波点道集，得到转换后的地震资料；

步骤二：判断地震资料的震源激发方式：

若是上下震源激发，计算转换后的地震资料的垂向导数，将转换后的地震资料及其垂向导数从时间域变换到频率域；

若非上下震源激发，对转换后的地震资料进行波场延拓，得到延拓后的地震资料，计算延拓后的地震资料的垂向导数，将延拓后的地震资料及其垂向导数从时间域变换到频率域；

步骤三：对频率域地震资料及其垂向导数进行震源鬼波压制；

步骤四：将震源鬼波压制后的地震资料从频率域变换到时间域，得到最终的震源鬼波压制地震资料。

根据本发明的实施例，在所述步骤二中，若非上下震源激发，通过下式对转换后的地震资料进行波场延拓，得到另一个不同深度震源位置的地震资料，作为延拓后的地震资料：

其中，P_R(r'_g,r',ω)为经波场延拓得到的另一个不同深度震源位置的检波器鬼波压制后的地震资料，∫∫_s.s.为在震源激发面上的面积分，P_R(r'_g,r,ω)为检波器鬼波压制后的地震资料，为满足二重狄利克雷边界条件的格林函数，其在海平面和检波器测量面上的值为零，为检波器垂向导数算子，为震源垂向导数算子，dS为面元，r'_g为预测点位置矢量，r为检波点位置矢量，r'为另一个不同深度震源位置矢量，ω为圆周频率。

根据本发明的实施例，在所述步骤三中，通过下式对频率域地震资料及其垂向导数进行震源鬼波压制：