获得海上多缆拖缆地震采集全单缆单源地震剖面的方法

摘要

本发明是获得海上多缆拖缆地震采集全单缆单源地震剖面的方法。采集地震数据和导航定位数据，将每条航线的地震数据与导航定位数据合并到工区的一条新线上，整个工区的每一条线采用统一的坐标原点和面元网格，将导航定位数据赋予地震数据，常规预处理后进行速度分析，利用所获的速度数据进行三维到二维的投影叠加获得海上地震采集全单缆单源地震剖面。本发明能更好地反映特定电缆的地震数据的质量和面貌以及受环境的影响，能更全面连续地反映特定电缆一条航线中所接收的全部数据，所获得的地震波叠加速度更有对于后继地震处理而言的使用价值，另外减少了处理中的工作量和人为环节，提高了效率和可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及海上地震勘探技术，具体是一种获得海上多缆拖缆地震采集 全单缆单源地震剖面的方法。

背景技术

海上拖缆勘探地震数据采集，是由勘探船拖带的气枪激发，由内置于勘 探船拖带的电缆中的检波器接收，由船载仪器记录，由配置于电缆系统、震 源系统和勘探船上的定位设备进行实时定位的地震勘探数据采集方式。用于 质量控制的地震数据处理也在勘探船上进行。特点之一是检波器与震源一起 移动，每炮的资料都是用相同的检波器接收，相同的一套定位系统定位，因 此许多质量问题都是对应于确定电缆而持续存在的。于是，单条缆的叠加地 震剖面在行业内的采集质量控制过程中被广泛利用。震源、检波器和电缆的 相对关系如图1所示。

目前，海上拖缆地震采集都使用制作单缆单震源的地震剖面实施地震资 料采集质量控制。业内在三维拖缆采集过程中制作单缆单源叠加剖面的做法 如下：

选定一条电缆和一个震源，抽选出所选震源激发、所选电缆接收的地震 数据。根据设计的检波点和震源的几何相对关系以及各激发点之间的设计相 对关系计算激发点和检波点相对于一个临时选定原点的一维坐标。并计算源- 检中心点的坐标。

对地震数据进行常规的预处理，然后基于选取的数据进行二维的速度分 析，利用速度分析获得的速度，对数据进行动校正。

根据计算获得的源-检中心点坐标进行共中心点叠加，叠加后每一共中心 点的时序数据纵向排列，不同共中心点的数据横向排列，进行显示绘图，就 得到了选定单缆单源的基于假的定位数据的二维叠加剖面。根据这种剖面， 可以直观分析缺炮造成的资料缺失，电缆故障对资料的影响，噪音的影响效 果，资料的整体符合性，以及进行多种意外情况的发现。

上述单缆二维剖面都是用定义名义的假观测系统的方法所获得的，是基 于假定位信息的二维剖面。这些剖面不反映采集过程中的真实导航数据，起 不到对导航数据监控的作用，另外由于非真实的定位数据，也影响了剖面对 地震数据和缆的质量状态反应的可靠性。同时，所提取的速度资料也不具有 真实坐标，使用价值有限。由于定义观测系统与真实导航数据存在差异，叠 加精度得不到真实定位数据的保证，导航数据的正确性无法得到检验和验证， 叠加处理步骤中产生的速度数据没有真实的(全工区统一表示的)空间位置 信息。处理工作量大，容易产生失误，处理流程的自动化程度较低。

综合导航技术是利用全球定位系统，声学测量网络，罗经设备，再根据 测量原理、动力学和统计处理来实时获得激发点、检波点位置等信息并进行 后期处理的技术。

综合导航技术是海上拖缆地震采集的常规必备技术。导航数据在拖缆地 震采集的成果资料中是必不可少的内容，成果处理必须利用。ION等公司综合 导航技术已实现了近实时的导航数据处理，可用于地震资料处理的导航数据 可几乎与地震数据同步获得。然而，在地震数据的质量控制阶段，单缆单源 叠加剖面的制作没有利用导航数据，这是因为利用导航数据后，如图2所示， 实际的中心点会从设计的共中心点处偏离出来并分散开，单缆的中心点分布 就会形成如图3所的形式，按照公知技术抽取的任何一条叠加剖面都不会包 含一条缆的所有数据，并且剖面上出现空缺。

发明目的

本发明目的在于提供一种能更好地反映特定电缆特定震源的地震数据的 质量和面貌以及受环境的影响，或者能更全面连续地反映特定电缆一条航线 中所接收的特定震源所激发的全部数据，并且能反映导航数据的正确性的获 得海上多缆拖缆地震采集全单缆单源地震剖面的方法。

发明内容

本发明通过以下技术步骤实现：

1)按照常规的方式激发和采集地震数据，同时采集导航定位数据。

2)将采集的每条航线的地震数据与导航定位数据合并到工区的一条新线 上，整个工区的每一条线采用统一的坐标原点和面元网格。

3)将导航定位数据赋予地震数据；

4)对地震数据进行常规预处理；

5)用以下两种方式中的一种进行速度分析；

(1)采用速度分析线为直线或弯线的常规三维速度分析，速度分析点选 择为等间隔或不等间隔的；

步骤5)所述的速度分析线选择在航线中覆盖次数最高且最均匀的一条纵 向直线，或选择与所要检查的缆和源的数据的覆盖拟合最好的一条纵向直线， 或选取有利的速度分析点所控制的弯线，利用航线各缆的全部数据进行。

(2)采用所选震源激发、所选电缆上的检波器所接收的地震数据，速度 分析位置用沿横向中心点线方向投影在任意纵向中心点线上点的纵向中心点 线号和横向中心点线号表示，所选定的任意的纵向中心点线称为速度分析投 影线；在每一个速度分析位置上，将所有其中心点向投影线的横向投影在这 一位置上的地震数据组成超道集，形成相应的速度谱进行速度分析；

步骤5)所述的横向中心点线由实际位置确定，纵向中心点线取覆盖的纵 向中心点线中的中间或最接近中间的一条，实际坐标和中心点号也与之对应。

步骤5)所述的两种速度分析所获得的速度数据结构相同。

6)利用所获的速度数据进行三维到二维的投影叠加，获得海上多缆拖缆 地震采集全单缆单源地震剖面。

步骤6)所述的三维到二维的投影叠加步骤是：

(1)分选所选震源激发，所选缆上的检波器接受的地震数据；

(2)对分选出的数据进行常规的去噪和能量补偿等处理；

(3)用步骤5)中获得的速度对地震数据进行动校正，速度资料与地震 资料的匹配和插值按常规三维地震资料处理法进行；

(4)把所有的地震道中的纵向中心点线号置为相同的值，称所对应的纵 向中心点线为投影纵向中心点线；

(5)把横向中心点线号相同的地震道分选为相同的一组，把每一组中的 中心点所属于的地震道进行叠加，叠加道的横向中心点线号取参与叠加的该 线号，把叠加所得的道按其横向中心点线号位置放在投影纵向中心点线上的 相应横向中心点线位置上；

(6)把每一个叠加道的数据对应于横向中心点线、按时间顺序垂直于投 影纵向中心点线等间隔在同一平面内排列，0时间的数据在同一直线上。把数 据表示为波形、灰度或色彩等可视化形式，就形成了多缆勘探中所选定的某 一单缆单一震源的全单缆单源地震剖面。

本发明可获得基于实际导航数据的全单缆剖面，同时满足基于真实导航 数据和单缆在一条航线上接收的全部数据，是连续的并自动追踪航线弯曲和 离散平均的二维平面显示剖面。

本发明能更好地反映特定电缆的地震数据的质量和面貌以及受环境的影 响，或者能更全面连续地反映特定电缆一条航线中所接收的全部数据，并且 能反映导航数据的正确性。所获得的地震波叠加速度更有对于后继地震处理 而言的使用价值，另外减少了处理中的工作量和人为环节，提高了效率和可 靠性。

附图说明

图1是海上拖缆采集震源、电缆及检波器相对位置示意图；

图2是实际的中心点偏离设计的共中心点示意图；

图3是本发明中的投影叠加示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例详细说明本发明。

本发明具体实施方式如下：

1)按照常规的方式激发和采集地震数据，同时采集导航定位数据。

采集的观测系统如附图1所示。

震源、电缆及其上的检波器，由勘探船拖拽向震源方向同时前进，所有 震源和检波器的间隔和相对位置保持不变，这一要求由扩展器和水鸟等设备 的工作来争取完成。两个震源交替激发，每次震源激发都由所有检波器接受。

2)将采集的每条航线的地震数据与导航定位数据合并到工区的一条新线 上，整个工区的每一条线采用统一的坐标原点和面元网格。

3)将导航定位数据库赋予地震数据；

4)对地震数据进行常规预处理，；

5)用以下两种方式中的一种进行速度分析；

(1)采用速度分析线为直线或弯线的常规三维速度分析，速度分析点选 择为等间隔或不等间隔的，速度分析线选择在航线中覆盖次数最高且最均匀 的一条纵向直线，或选择与所要检查的缆和源的数据的覆盖拟合最好的一条 纵向直线，或选取有利的速度分析点所控制的弯线，利用航线各缆的全部数据 进行。

在理想情况下，所选定震源激发、所选定缆上的检波器接受的所有地震 道源-检中心点有归律地按一定次数重合成一系列的共中心点，这些共中心点 等间距延平行于缆的一条直线排列。这样按照公知的传统技术很容易制作共 中心点叠加剖面。

但是，实际境况中，震源和电缆要在水中摆动，使中心点如附图2所示 脱离设计上的共中心点位置。为了获取实际的中心点位置，利用导航数据计 算真实的中心点位置，以每个给定的网格范围为允许误差进行共中心点地震 道叠加。由于中心点分布如附图3所示，使得所抽取的任何一条中心点线都 不能包含所有中心点，所对应叠加剖面不是所选所有地震数据的叠加，而且 剖面还会出现断续的现象，所以利用以下投影叠加方法进行速度分析。

(2)采用所选震源激发、所选电缆上的检波器所接收的地震数据，速度 分析位置用沿横向中心点线方向投影在任意纵向中心点线上点的纵向中心点 线号和横向中心点线号表示，所选定的任意的纵向中心点线称为速度分析投 影线；在每一个速度分析位置上，将所有其中心点向投影线的横向投影在这 一位置上的地震数据组成超道集，形成相应的速度谱进行速度分析。

所述的速度分析所获得的速度数据结构上与常规三维速度分析所获得的 速度数据结构相同，其中横向中心点线由实际位置确定，纵向中心点线取覆 盖的纵向中心点线中的中间或最接近中间的一条，实际坐标和中心点号也与 之对应。

6)利用所获的速度数据进行三维到二维的投影叠加，获得海上多缆拖缆 地震采集全单缆单源地震剖面。

所述的三维到二维的投影叠加是：

(1)分选所选震源激发，所选缆上的检波器接受的地震数据；

(2)对分选出的数据进行常规的去噪和能量补偿等处理；

(3)用步骤5)中获得的速度对地震数据进行动校正，速度资料与地震 资料的匹配和插值按常规三维地震资料处理法进行；

(4)把所有的地震道中的纵向中心点线号置为相同的值，称所对应的纵 向中心点线为投影纵向中心点线；经过这一处理，相当于把所有中心点如附 图3投影到投影纵向中心点线上。

(5)把横向中心点线号相同的地震道分选为相同的一组，把每一组中的 中心点所属于的地震道进行叠加，叠加道的横向中心点线号取参与叠加的该 线号，把叠加所得的道按其沿横向中心点线号位置放在投影纵向中心点线上 的相应横向中心点线位置上；

(6)把每一个叠加道的数据对应于横向中心点线、按时间顺序垂直于投 影纵向中心点线等间隔在同一平面内排列，0时间的数据在同一直线上。把数 据表示为波形、灰度或色彩等可视化形式，就形成了多缆勘探中所选定的某 一单缆单一震源的全单缆单源地震剖面。