[发明专利]用于海洋地震资料的二次震源衰减方法

说明书

本发明公开了一种用于海洋地震资料的二次震源衰减方法。包括：在包含二次震源水面直达波的时窗范围内，根据设定的振幅阈值获取单炮单缆地震数据中第一个强振幅的波峰，确定单炮单缆地震数据中二次震源的水面直达波的最小起始时间；输出水面直达波模型并去除水面直达波模型中二次震源的水面直达波；截取出包含二次震源的地震数据，通过曲波变换方法重构出二次震源反射信号模型；将去除二次震源的水面直达波后的水面直达波模型减去重构的二次震源反射信号模型，得到消除二次震源后的地震数据。上述方法有效去除了下一炮形成的二次震源对当前单炮较深地层反射波能量的影响，进而恢复原始地震记录采集到的实际数据。

技术领域

本发明涉及球物理勘探地震资料处理领域，更具体地，涉及一种用于海洋地震资料的二次震源衰减方法。

背景技术

海洋地震资料存在各种不规则干扰，如浪涌、水鸟干扰、海底多次波、海水鸣震、外部船只干扰等等。涌浪产生的干扰为低频干扰，在单炮记录上有的表现为线性干扰，有的表现为带状干扰；水鸟干扰，主要由水鸟挂上异物如鱼网或电缆平衡不好而造成的干扰波，表现为水鸟附近的地震道上出现一串低频干扰；外部干扰，主要由附近过往船只或崎岖不平的海底点源反射所造成，在地震记录上表现为双曲线，其位置随干扰源与震源位置的变化而变化；多次波干扰，是海洋地震勘探中最突出的问题之一，也是与陆上地震资料的不同之处。多次波的周期性和强能量造成记录的深部位有效反射能量被压制，降低了地震资料的信噪比。

目前，随着海洋油气勘探逐步转向深部油气层，为适应新勘探形势下地震资料精确成像的要求，海洋地震采集原始记录长度也在逐渐增加。地震采集系统针对于深水作业或需要长记录时间数据有时会采用连续记录模式，这种记录模式和传统的触发记录方式不同，连续记录不需要导航系统的触发信号，比如记录长度8秒，5秒放炮间隔。地震记录系统首先以5秒记录长度在系统服务器中连续记录下有效长度为5秒的地震数据，每5s采集生成1个SEGD原始文件，然后采集系统根据接收到的导航头端信息提取SEGD原始文件，并对其进行编辑处理，生成所需要的记录长度为8s的SEGD数据，这样所得的地震数据中除了会有前面提到的各种干扰，在大致5s附近还会重叠有能量强，分布范围极广的下一炮震源记录。虽然两炮间的距离、船速大致是一样的，但是由于水速等因素的影响，重叠的下个震源在本单炮记录上出现的时间是不完全相同的。并且这种二次震源噪音能量强、分布广，完全掩盖了当前单炮较深地层反射波的能量，对深层资料品质影响非常严重，给地震资料处理工作带来极大的难度，请参考图1。

目前，地球物理工作者在利用曲波变换进行地震资料的噪声压制方面做了很多工作，将二维曲波变换分别应用于叠前地震资料、微地震资料的随机噪声压制以及面波压制中等。发表在2014年第4期《石油物探》上的《三维曲波变换在地震资料去噪处理中的应用研究》、2012第6期《石油物探》上的《基于曲波变换的地面微地震资料去噪方法研究》和2010年《中国海上油气》上的《基于曲波变换的叠后三维地震资料去噪处理研究》；以及专利《基于曲波变换和聚类的地震数据去噪方法和装置》、《基于曲波变换和奇异值分解的联合去噪方法》(申请号CN201410318284.9)、《一种基于二维曲波变换的三维地震数据去噪方法》(申请号CN201610044425.1)全部都是采用曲波变换在曲波域通过阈值处理压制叠前或是叠后地震资料中的随机噪音，且都取得了较好的应用效果。

针对上述这种较深层的反射信号叠加了下一炮较浅层的反射信号的重叠震源情况，不属于规则干扰的情况，也不完全具有随机噪音的特点，相当于地震记录中存在有二次震源，两个单炮深层和浅层的信号重叠在了一起。在资料处理工作开始前，应该先去掉重叠震源的影响。在文献资料中没有查阅到有关重叠震源或二次震源的有效去除方法，目前还没有现成的方法技术可以直接应用。

因此需要提出一种能够有效去除下一炮形成的二次震源对当前单炮较深地层反射波能量的影响，并恢复原始单炮真实记录的方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于海洋地震资料的二次震源衰减方法，实现有效去除下一炮形成的二次震源对当前单炮较深地层反射波能量的影响，并恢复原始单炮真实记录。