一次波和多次波联合成像在障碍观测系统中应用

引用本文

郭书娟, 王立歆, 徐兆涛, 王杰. 一次波和多次波联合成像在障碍观测系统中应用[J]. 物探与化探, 2015,39(2): 334-340.
GUO Shu-Juan, WANG Li-Xin, XU Zhao-Tao, WANG Jie. The application of joint imaging of primaries and multiples to obstacle topography[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(2): 334-340.
Doi:10.11720/wtyht.2015.2.20 复制到剪切板

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一次波和多次波联合成像在障碍观测系统中应用

郭书娟^1,², 王立歆¹, 徐兆涛¹, 王杰¹

1.中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,江苏南京 211103

2.同济大学海洋与地球科学学院,上海 200092

作者简介: 郭书娟(1984-),女,博士后,现从事地震成像方法研究工作。

收稿日期: 2014-06-30

基金: 国家科技重大专项项目(2011zx05014-001-002)

摘要

在地震资料采集过程中,不可避免地会遇到一些障碍区域,如某段区域由于地形特殊性无法放炮而只能放置接收器,在这种特殊观测系统下,若依然只利用一次波作为有效波,可能会出现地下结构成像信息不足。而如果此区域有比较发育的多次波,尝试将多次波和一次波同时作为有效信息用于波场逆向延拓,在震源记录中同时加入一次波和多次波成像所需的震源信息用于正向延拓,并引用2D反褶积成像条件,从而实现多次波和一次波联合成像,获取比常规一次波成像更加丰富的成像信息。模型数据和实际资料测试结果表明,此方法技术可以实现对障碍观测区域成像信息的补充,说明多次波信息在一些障碍观测区域应用的有效性。

关键词: 障碍观测系统; 多次波; 一次波; 联合成像

中图分类号:P631.4 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)02-0334-07

The application of joint imaging of primaries and multiples to obstacle topography

GUO Shu-Juan^1,², WANG Li-Xin¹, XU Zhao-Tao¹, WANG Jie¹

1. Sinopec Geophysical Research Institute,Nanjing 211103,China

2.Tongji University,Shanghai 200092,China

Abstract

Primaries are usually regarded as the only seismic signals used for seismic imaging. However, when seismic acquisition encounters some obstacle areas where no shooting can be made and only the installation of receivers can be conducted, there are seismic imaging gaps because of missing seismic primaries. Given the developed multiples in obstacle area, the authors proposed a method achieving joint imaging by using primaries and multiples. The method employs sum of impulsive source and recorded primaries and multiples as source wavefield and the wavefield consisting of recorded primaries and multiples as back-extrapolated wavefield under the 2D deconvolution imaging condition. Tests on Sigsbee2B dataset and field data show that the method could provide more valuable imaging information and complement the lack of seismic primary imaging caused by obstacle topography. Tests on Sigsbee2B dataset and field data show that the method is workable and effective.

Keyword: obstacle topography; seismic multiples; seismic primaries; joint imaging

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地震资料中包含有各种不同类型的复杂的地震波场, 但按照常规地震资料处理的观点, 只将一次反射波视为主要的有效波, 发展的地震资料处理的方法也都是基于一次波作为数据输入的前提, 当地震资料中含有多次波时, 地震处理人员选择在偏移成像之前将多次波从地震记录中消除掉, 并有很多学者对衰减多次波的方法做了研究^{[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]}。

但有效波和噪声的区分并非有绝对标准, 不同时期勘探需求不同, 方法技术发展程度不同, 两者定位也会随之发生改变。在地震勘探过程中, 也会出现只利用地震一次波信息不足, 而需要充分挖掘并有效利用其他波场信息来补充的情况。

由地震波传播过程可知, 多次波也是来自地下反射层的反射, 也蕴含了地层结构信息。而且, 多次反射波与一次反射波相比而言, 在地下传播的射线路径更长, 覆盖的区域更广, 并且多次波反射比一次波的反射角度要小, 在某些情况下多次波中蕴含着一些一次波中不包含的地震信息。为此, 很多学者研究了将多次波视为有效信息进行利用的方法技术。Reiter等^[12]利用叠前克希霍夫偏移方法对深海多次波成像; Guitton^[13]利用组合炮偏移成像多次波; Muijs等^{[14, 15]}针对海底电缆观测系统接收的地震数据, 将上、下行波分离, 分别利用下行波和上行波作为震源和接收记录, 结合常规波动方程偏移思路实现多次波成像; Shan等^{[16, 17]}基于交叉互相关偏移成像多次波, 此类方法是通过互相关将多次波降阶转化为拟一次波, 此拟一次波和常规一次波具有相似的运动学特征, 可以有比较灵活的应用:一是可以采用常规一次波偏移方法对拟一次偏移实现多次波成像, 也可以利用拟一次波用于近炮检距数据插值。如William等^[18], Wang等^[19], GUO等^[20]将多次波重构为虚拟一次波, 并进行校正后用于补充缺失的近炮检距数据。

因此, 采用适用于多次波信息的数据处理方法, 多次波信息也能得到有效利用。文中介绍了当地震采集过程中遇到某些障碍地段造成观测系统间断, 按常规思路只利用一次波成像会引起地下目标成像信息缺失, 综合利用一次波和多次波作为有效信息进行成像, 可补充常规地震一次波成像信息的不足, 实现多次波信息从噪声到有效信息的角色转变。

1 观测系统间断造成的地震成像信息缺失

在观测系统布置过程中, 常常会遇到某些特殊障碍地形, 如黄河大堤、水库、厂矿城镇、化工厂等, 在这些特殊地域, 不能布置震源、只能埋置检波器, 这时就会出现采集的空白区, 从而造成地震数据信息缺失。

图1a中展示了在采集系统中某一段特殊区域只有检波器, 没有震源, 而一次波场覆盖范围有限, 从而导致利用一次波成像信息不能到达的地下成像空白区; 图1b中虚线线段代表多次波路径, 多次波中蕴含了原一次波不能到达的地震信息(如黑色圆圈所示), 若能同时利用多次波信息进行成像, 即可以补充图1a所示常规一次波成像空白。

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	图1 障碍观测系统中一次波成像(a)和一次波与多次波联合成像(b)示意

2 一次波和多次波联合成像方法原理

地震波从震源点出发, 在某个界面反射后产生的波场传播到地表, 此时接收到的是一次反射波, 此一次波经自由表面反射后继续向下在地层介质中传播, 经反射界面反射被接收到的是一阶多次波, 而一阶多次波在自由表面发生反射后, 再经地下反射界面反射被地表接收到的是二阶多次波, 依此类推, 可以接收到N阶多次波。由多次波产生的过程可知, 可以把一次波视为零阶多次波, 而作为一阶多次波的拟震源, 把一阶多次波视为相应的二阶多次波的拟震源, 依此类推。那么在进行波动方程偏移时, 若在震源波场中包含了N-1阶多次波用于正向延拓, 在输入接收波场中包含了N阶多次波用于逆向向下延拓, 就存在了实现N阶多次波成像的必要但非充分条件。笔者采用基于波动方程延拓, 将用于延拓的震源波场、接收波场以及成像条件分别进行改进优化, 从而实现一次波和多次波联合成像, 补充一次波成像信息缺失。

2.1 一次波和多次波联合成像所应用的震源和接收波场

若要实现一次波和多次波联合成像, 需在震源波场中同时包含他们的震源信息。文中应用脉冲震源与原始记录(同时包含有一次波和多次波)之和作为震源波场, 以接收记录(同时包含有一`次波和多次波)作为输入接收波场

$\begin{matrix} I (x, z) = (S_{F} + P_{F} + M_{F}) * (P_{B} + M_{B}), (1) \end{matrix}$

其中:I(x, z) 代表(x, z)位置的成像值; 下标F表示正向向下延拓, 下标B表示逆向延拓; S_F+P_F+M_F表示正向延拓至深度层z的复杂震源波场, 是脉冲子波震源S_F与地震记录(同时包含一次波P_F和多次波M_F)之和; (P_B+M_B)表征逆向延拓至深度层z的输入接收波场, 是一次波P_B和多次波M_B之和。如式(2), 式(1)中的多次波包含不同阶次的多次波

$\begin{matrix} M = M^{1} + M^{2} + \dots, (2) \end{matrix}$

将式(2)代入式(1)中, 可以得到

$\begin{matrix} \begin{matrix} I (x, z) = (S_{F} + P_{F} + M_{F}^{1} + M_{F}^{2} + \dots) * \\ (P_{B} + M_{B}^{1} + M_{B}^{2} + \dots), (3) \end{matrix} \end{matrix}$

将式(3)展开所得如式(4)

$\begin{matrix} \begin{matrix} I (x, z) = S_{F} * (P_{B} + M_{B}^{1} + M_{B}^{2} + \dots) + \\ P_{F} * (P_{B} + M_{B}^{1} + M_{B}^{2} + \dots) + \\ M_{F}^{1} * (P_{B} + M_{B}^{1} + M_{B}^{2} + \dots) + \\ M_{F}^{2} * (P_{B} + M_{B}^{1} + M_{B}^{2} + \dots) + \dots, (4) \end{matrix} \end{matrix}$

按照物理意义将式(4)重写为

$\begin{matrix} \begin{matrix} I (x, z) = [S_{F} * P_{B} + P_{F} * M_{B}^{1} + M_{F}^{1} * M_{B}^{2} + \dots] + \\ [S_{F} * M_{B}^{1} + P_{F} * M_{B}^{2} + M_{F}^{1} * M_{B}^{3} + \dots] + \\ [P_{F} * P_{B} + M_{F}^{1} * M_{B}^{1} + M_{F}^{2} * M_{B}^{1} + M_{F}^{2} * M_{B}^{2} + \dots] (5) \end{matrix} \end{matrix}$

式中:第一个中括号中代表的是匹配成对的波场能量互相关所得成像值, 其中包括S_F* P_B代表的脉冲子波震源和一次波构建的一次波成像, P_F* $\begin{matrix} M_{B}^{1} \end{matrix}$ 代表的一阶多次波成像, $\begin{matrix} M_{F}^{1} \end{matrix}$ * $\begin{matrix} M_{B}^{2} \end{matrix}$ 代表的二阶多次波成像, 以及其他的N-1阶震源和N阶多次波接收记录实现的N阶多次波成像, 这些代表了真正的成像值, 如表1中主对角元素所示; 第二个中括号中代表的是不成对的震源和接收波场能量互相关, 例如S_F* $\begin{matrix} M_{B}^{1} \end{matrix}$ 代表的脉冲子波震源和一阶多次波, P_F* $\begin{matrix} M_{B}^{2} \end{matrix}$ 代表的一次波和二阶多次波, 这些波场在逐层延拓过程中, 根据互相关成像条件, 也会在某一非真正反射层的深度层位产生成像假象, 如表1主对角线右上方元素; 第三个中括号中代表的是震源波场中高阶多次波和输入接收波场中低阶多次波互相关, 它们不符合成像条件产生不了成像值, 如表1主对角线左下方元素。

表1 多次波和一次波联合成像原理

2.2 一次波和多次波同时偏移成像条件

一维反褶积成像条件中, 分母项对应下行震源波场的自相关, 当进行一次波偏移成像时, 所用震源波场通常是脉冲子波震源, 其自相关项只在零时附近有值, 那么分母项可以略去, 即转变成通常所用的互相关成像条件, 也可以实现准确构造成像; 但是, 当用本文中所述多次波成像时, 所用震源波场是复杂震源波场, 其中包含了脉冲震源、一次波和多次波信息, 那么, 分母项即震源波场自相关项就不仅仅在零时附近, 在其他时间也有能量, 那么此时再忽略分母项即用互相关成像条件来近似反褶积成像条件就不再准确。

为了更好地适应一次波和多次波联合成像, 文中引入2D反褶积成像条件^[21]来压制成像噪声。具体实现时, 需要同时将所有炮记录基于时间和震源位置进行2D傅里叶变换, 然后基于式(6)所示的成像条件, 基于频率叠加和震源波数求和得到地下成像值, 那么, 此成像条件包括有在时间域和空间域两重约束条件, 不仅要求延拓的上、下行波场到达成像点的时间一致, 还要上、下行波场的震源位置需一致这个空间域的约束条件, 如式(6)^[21]

$\begin{matrix} \begin{matrix} r (x, z) = \\ \sum_{k_{s}} \sum_{ω} \frac{U (x, z, ω, k_{s}) D^{*} (x, z, ω, k_{s})}{D (x, z, ω, k_{s}) D^{*} (x, z, ω, k_{s}) + ε^{2}} 。 (6) \end{matrix} \end{matrix}$

其中:ω 是频率; x_s代表震源点坐标; k_s是震源波数; U(x, z, ω , k_s)和D(x, z, ω , k_s)代表延拓至地下成像点(x, z)的频率— 震源波数域波场, ε ²是算法稳定系数

$\begin{matrix} ε^{2} (x, z) = λ < D (x, z, ω, k_{s}) D^{*} (x, z, ω, k_{s}) > 。 \end{matrix}$

其中:< > 表征平均值计算; λ 为大于0小于1的常数系数, 具体值要根据具体不同的数据测试而得。此成像条件可以一定程度上压制由于非同源的上、下行波场能量相关带来的成像假象噪声^[22]。

3 数值试算

本节分别结合Sigsbee2B模型数据和某探区实际资料数据来检验本文所提一次波和多次波联合成像在障碍观测系统中应用的有效性。

3.1 Sigsbee2B模型数据测试

为了检验文中所述方法有效性, 基于Sigsbee2B模型数据来测试。图2为Sigsbee2B模型包含有多次波信息的某单炮记录速度模型剖面; 图3为Sigsbee2B速度模型。图3中黑色矩形框所示为无法埋置震源、只能放置检波器的特殊障碍区域。图4 为存在障碍区域的Sigsbee2B模型常规一次波成像结果, 按照常规处理思路对多次波进行压制, 利用一次波偏移得到成像结果, 由于采集的信息缺失使得成像信息出现缺失。

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	图2 Sigsbee2B模型数据的某单炮记录

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	图3 Sigsbee2B速度模型

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	图4 存在障碍区域的Sigsbee2B模型常规一次波成像结果

图5a是某单炮进行常规一次波偏移时的震源照明情况; 图5b是利用文中所述方法同时利用一次波和多次波的数据进行成像时的震源照明情况, 从两者对比可以看出, 引入多次波信息后成像可以有更广的照明范围。相应的, 图6是同时利用一次波和多次波进行成像的结果, 可以看出, 原始由于障碍观测系统致使的地震成像缺失得到了补充, 从而得到了更加丰富完善的地下结构成像信息。

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	图5 基于Sigsbee2B模型数据利用单炮记录进行偏移的震源照明 a— 常规单炮一次波偏移时的震源照明情况; b— 一次波和多次波联合成像时震源照明

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	图6 一次波和多次波联合成像结果

3.2 实际资料试处理

我们基于某探区的实际资料来进一步测试方法的有效性。只利用该区一次波进行偏移所得成像结果如图7所示, 出现了由于炮数据缺失致使的成像信息缺失。

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	图7 存在障碍区域的某探区实际资料常规一次波成像结果

图8a所示是基于此实际资料的一次波数据, 即将多次波进行压制以后的数据的某单炮进行常规一次波偏移时的震源照明情况, 图8b是利用本文所述方法, 利用相同炮的脉冲震源与包含一次波和多次波的一次波数据之和作为震源波场, 进行成像时的震源照明情况, 可以看出, 后者可以有更广的照明范围。图9是同时利用一次波和多次波同时进行成像的结果, 原始由于障碍观测系统致使的地震成像缺失得到了补充, 从而得到了更加丰富完善的地下结构成像信息。

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	图8 实际资料数据利用单炮记录进行偏移震源照明对比 a— 常规单炮一次波偏移时的震源照明情况; b— 一次波和多次波联合成像时震源照明

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	图9 某探区实际资料一次波和多次波联合成像结果

4 结论及讨论

当地震资料采集过程中出现某些无法布置震源而只能放置检波器的特殊观测区域, 主要利用地震一次波信息而出现地下构造成像信息缺失时, 若此区域发育有多次波, 可将同时含有多次波和一次波的记录用于逆向延拓, 将含有多次波与一次波的记录与脉冲震源之和用于下行正向延拓, 实现同时利用一次波和多次波进行成像, 从而实现更加丰富和完整的地下结构成像, 弥补障碍观测系统下常规一次波成像缺失, 体现多次波作为有效信息的重要的应用价值。

基于波场延拓的多次波成像方法都会受到不同源的波场干涉而引入的串扰噪声的困扰, 本文所用成像条件也只能压制一部分成像噪声, 如要根本解决串扰噪声问题, 需要识别分离各阶多次波, 这是很难实现的, 目前也没有出现很好的解决这个问题的思路。除了波场延拓类实现多次波成像, 还可以尝试基于反演理论框架实现多次波成像, 如多次波最小二乘反演成像^[23]以及全波场偏移^{[24, 25]}等, 这类成像方法基于迭代反演更新实现匹配误差最小化, 可以避开串扰成像噪声问题。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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Antimultiple processing is an important step in marine seismic data processing. The multiple waves in marine seismic data are generally rather strong and very difficult to suppress, so the suppression of multiple waves decides the quality of processing results. There are many ways to suppress multiple waves; nevertheless, different approaches are based on different theories and have different targets. A single method can not suppress all multiple waves and hence fails to achieve the desired results. The authors employed the combined multiple wave attenuation technology, which combines SRME, radon transform and lift denoising to suppress multiple waves in actual marine seismic data, and has achieved good results.

多次波的压制是海洋地震资料处理中的重要步骤。海洋地震勘探中的多次波一般都异常发育且较难压制,压制多次波的好坏直接决定了处理结果的质量。目前压制多次波的方法有很多种,但不同的方法基于不同的理论,具有不同的针对性。单一的方法压制多次波往往不能针对所有多次波,达不到理想的效果。笔者使用组合衰减多次波技术,综合了SRME、拉东变换、LIFT去噪对海洋实际地震数据的多次波进行压制,取得了较好的效果。

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In marine seismic survey,the difference of wave impedance between water bottom and surface is remarkable,and hence there are lots of short period multiple waves and micro-bending multiple waves in the marine seismic data,which affects seismic data quality seriously.Usually Surface Related Multiple Elimination(SRME)is used to suppress these multiple waves.In an area of Southwest Weizhou,the basement is shallow,and its wave impedance has considerable difference from the wave impedance of the old formation,so in addition to water bottom and surface there are the third multiple wave sources,and there is a water bottom multiple wave very close to that of the basement.Conventional SRME couldn't attenuate the multiple waves.The authors used series SRME based on wave equation model and convolution model to suppress them,and the result is obvious.

在浅水区域的海洋地震勘探中,海底与水面波阻抗差异较大,形成了大量的短周期海底多次波(鸣震)及微屈多次波,严重影响了地震资料的真实性与可靠性,此类多次波一般采用自由地表相关多次波压制(SRME);涠西南某工区由于基底较浅且与老地层波阻抗差异较大,所以除海面与海底外存在第三个多次波源,尤其在基底处产生的海底微屈多次波,离基底较近,很容易被误认为是基底,此类多次波采用传统的SRME方法无法有效压制,笔者采用基于波动方程模型与褶积模型串联SRME对其进行压制,实际资料处理结果显示该方法对多次波压制效果较为明显。

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鲁娥, 李庆春. 混合Radon变换地震噪声压制的应用[J]. 物探与化探, 2013, 37(4): 706-710.

The effective removal of coherent noise from seismic data has become a problem of much concern. The authors used hybrid radon transform to separate linear noise from seismic section once for all, then eliminated multiple wave in radon domain using adaptive filtering technology and used the inverse hyperbolic radon transform to get the effective reflection seismic signal. Theoretical model and practical data test show that this technology is effective in multiple wave attenuation. Similar function was used to suppress the end effect and truncation effect. The actual calculation results is good and shows that hybrid radon transform can simplify noise suppressing of data processing.

如何有效地从地震资料中剔除相干噪声一直是地震勘探十分关心的问题,尤其是多次波的压制和消除。笔者采用相似函数压制端点效应和截断效应的混合Radon变换从地震剖面中一次性分离面波等线性噪声,再应用自适应滤波技术在Radon域识别并剔除多次波,并使用双曲Radon反变换计算获得有效反射地震信号。理论模型及实测资料试算结果表明,该方法对多次波压制效果良好,同时,应用混合Radon变换可简化数据中噪声压制处理流程。

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在地震资料处理中,多次波压制的重点是自由表面多次波.阐述了利用反馈迭代法预测并压制自由表面多次波的基本原理和实现步骤.反馈迭代法不需要地下界面信息,能够适应较复杂地下结构的情况.设计了水平海底层状介质模型和起伏海底层状介质模型,对反馈迭代法压制自由表面多次波的效果进行了试验和分析,并与抛物线拉冬变换处理结果进行了对比.结果表明,反馈迭代法在迭代次数较少的情况下就能有效地去除合成地震记录中的自由表面多次波;抛物线拉冬变换的压制效果不太理想,处理后的结果中残留有较强的自由表面多次波.

2012

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李钟晓, 陆文凯, 庞廷华, 等. 基于多道卷积信号盲分离的多次波自适应相减方法[J]. 地球物理学报, 2012, 55(4): 1325-1334.

This paper represents the adaptive multiple subtraction problem as a blind signal separation problem using multi-traces convolutional signal blind separation model. By expressing the difference between the predicted and true multiples using a 2D convolutional kernel, we propose an adaptive multiple subtraction method based on the multi-traces convolutional signal blind separation technique, which adopts maximization of the non-Gaussianity of the recovered primaries as the objective function. To solve the above non-linear optimization problem, we transfer it to an iterative linear one, which is realized by the iterative least squares algorithm. Taking advantage of the multi-traces convolutional signal blind separation model, the proposed method is applicable to the situation that there are differences in the time-space domain between the predicted and true multiples. Through the processing of the simple model data, the Pluto data and the real seismic data, the validity of the proposed method is demonstrated.

本文将多次波自适应相减问题表示为一个多道卷积信号的盲分离问题.利用2D卷积核来表示预测多次波和实际多次波之间的差异,并采用分离出的一次波信号的非高斯性最大化作为优化目标,我们提出一种基于多道卷积信号盲分离的多次波自适应相减算法.为了求解上述非线性优化问题,所提方法将其转化为一个迭代线性优化问题,采用迭代最小二乘方法加以实现.由于采用了多道卷积信号盲分离模型,所提方法能够适应预测和真实多次波之间在时间及空间上的变化.通过对简单模型数据、Pluto数据和实际数据进行处理,验证了所提算法的有效性.

2013

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董烈乾, 李振春, 杨少春, 等. 基于相关迭代的非因果匹配滤波器多次波压制方法[J]. 地球物理学报, 2013, 56(10): 3542-3551.

In this paper, an improved method is proposed to overcome the shortcomings of conventional method of surface-related multiple elimination (SRME). Firstly, multiple model is predicted by data correlation and iterative update. The method can decrease the rigorous requirement of input data, however, which is needed in the method of SRME. Moreover, it can also improve the suitability of input data sets with near-offset deficiency or spatial aliasing. Secondly, a non-causal and non-stationary matching filter is designed, which can process an entire multiple model trace. In addition, even if the time of predictive multiple model is later than the actual multiple, the method still works well. Finally, applying the method to synthetical and field data sets indicates the superiority in multiple model prediction and matching subtraction.

针对常规多次波压制(SRME)方法存在的缺陷进行了改进.首先在多次波模型道预测阶段,采用数据相关和迭代更新的策略预测多次波模型道,该方法降低了SRME方法采用数据空间褶积对输入数据要求严格的限制,提高了对近偏移距缺失和空间假频数据的适应性.在匹配相减阶段,本文设计了一种非因果非平稳的匹配滤波器,该滤波器可以对整道多次波模型进行处理,而且当预测多次波模型道滞后于实际多次波时,也能够对多次波模型道进行很好的匹配.模型数据和实际数据试算证明该方法在多次波模型道预测和匹配相减阶段的优越性.

1991

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... Reiter等^[12]利用叠前克希霍夫偏移方法对深海多次波成像 ...

2002

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... Guitton^[13]利用组合炮偏移成像多次波 ...

2007

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... Muijs等^[14,15]针对海底电缆观测系统接收的地震数据,将上、下行波分离,分别利用下行波和上行波作为震源和接收记录,结合常规波动方程偏移思路实现多次波成像 ...

2007

0.0

2003

0.0

... Shan等^[16,17]基于交叉互相关偏移成像多次波,此类方法是通过互相关将多次波降阶转化为拟一次波,此拟一次波和常规一次波具有相似的运动学特征,可以有比较灵活的应用:一是可以采用常规一次波偏移方法对拟一次偏移实现多次波成像,也可以利用拟一次波用于近炮检距数据插值 ...

2012

0.0

郭书娟, 李振春, 仝兆岐, 等. 表层多次波成像方法技术研究[J]. 地球物理学进展, 2012, 27(5): 2570-2576.

This paper proposes the method and technique for imaging of surface-related multiples,when processing seismic data with surface-related multiples.Firstly,we use cross-correlation technique to make pseudo-primary from surface-related multiples,the pseudo-primary is often blurred by the interference noise because of unpaired primary and multiple events.So next,we employ a linear transform of local slant stack to suppress the interference noise and improve its signal to noise ratio; Last but not least,we propose using extended split-step Fourier migration method to realize imaging of pseudo-primaries.Compared with conventional split-step Fourier method,the migration method use multi reference velocities when doing migration,so it is more suitable for migrating seismic data from areas complicated velocity structures.A test on Sigsbee2b dataset shows that the method is effective for improving the signal-to-noise ratio of imaging of pseudo-primary and imaging complicated velocity structures.

在处理表层多次波比较发育的地震数据资料时,和常规将多次波作为噪音进行压制和去除的思路不同,本文提出利用表层多次波来进行地震构造成像的方法技术流程.首先基于互相关技术将表层多次波转化为准一次波,在利用准一次波进行偏移成像之前,提出应用局部倾斜叠加变换的方法,压制由于其特殊的构建过程而常常伴随准一次波的背景干涉噪音,提高准一次波数据的信噪比;然后应用扩展的分步傅里叶偏移方法对去噪后的准一次波数据进行成像,此偏移成像方法在实现分步傅里叶方法时选取多个背景参考速度,不仅继承常规分步傅里叶偏移方法稳定高效,没有有限差分计算存在的频散影响的特点,而且可以增强常规分步傅里叶偏移方法处理复杂陡倾构造的能力.通过数值模拟数据测试,说明本文提出的这一套利用表层多次波进行复杂地下构造成像的方法技术的可行性和有效性.

2010

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... 如William等^[18],Wang等^[19],GUO等^[20]将多次波重构为虚拟一次波,并进行校正后用于补充缺失的近炮检距数据 ...

2009

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... 如William等^[18],Wang等^[19],GUO等^[20]将多次波重构为虚拟一次波,并进行校正后用于补充缺失的近炮检距数据 ...

2013

0.0

郭书娟, 方伍宝, 徐兆涛. 基于表层多次波的地震数据插值方法研究[J]. 石油物探, 2013, 52(6): 76-82.

摘　要：提出了一种基于原始含表层多次波数据的叠前共炮集地震数据插值新方法.相对于利用相邻道信息变换或外推插值的缺失地震数据重建,新方法直接利用含表层多次波的原始记录数据,通过互相关构建虚拟一次波,并在滑动时间-空间窗内对拟地震道进行最小二乘匹配滤波和均方根振幅校正,而后用于缺失近炮检距数据的插值重建.与已有的利用多次波生成虚拟一次波的方法相比,新方法无需进行多次波和一次波的提取,所以更易于实现.模型数据测试和实际资料试处理证明了新方法的有效性和实用性.

... 如William等^[18],Wang等^[19],GUO等^[20]将多次波重构为虚拟一次波,并进行校正后用于补充缺失的近炮检距数据 ...

2003

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... 为了更好地适应一次波和多次波联合成像,文中引入2D反褶积成像条件^[21]来压制成像噪声 ...

... 具体实现时,需要同时将所有炮记录基于时间和震源位置进行2D傅里叶变换,然后基于式(6)所示的成像条件,基于频率叠加和震源波数求和得到地下成像值,那么,此成像条件包括有在时间域和空间域两重约束条件,不仅要求延拓的上、下行波场到达成像点的时间一致,还要上、下行波场的震源位置需一致这个空间域的约束条件,如式(6)^[21] ...

2011

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郭书娟, 李振春, 仝兆岐, 等. 基于广义的炮偏移方法实现地表多次波和一次波联合成像[J]. 地球物理学报, 2011, 54(4): 1098-1105.

In this paper, a generalized traditional shot-profile migration is presented to jointly image primaries and surface-related multiples. This method replaces the impulsive source with sum of impulsive source and recorded primaries and surface-related multiples, and the extrapolated wavefield at the receivers consists of recorded primaries and surface-related multiples. To achieve crosstalk suppression, the method introduces a 2D deconvolution imaging condition. A simple five-layers model and complex Sigsbee2b synthetic data are used to test the method. Results show that the method is effective to suppress the crosstalk artifacts generated by interference of upgoing and downgoing events not associated with the same subsurface reflection points.

多次波是地下反射层的多次波反射,也蕴含了地下反射界面的信息,因此并不是绝对地只能被当做噪音来处理.为实现对地下构造的准确成像,本文基于广义概念上的炮偏移成像算法,对常规一次波偏移方法从用于向下延拓的上、下行场以及成像条件方面进行了改进,将同时含有表层多次波的炮记录与脉冲震源之和作为下行延拓的震源波场,将同时含有表层多次波和一次波的炮记录作为接收波场,并应用2D反褶积成像条件进行成像,实现了表层多次波和一次波联合成像.在数值试验部分,通过对相对简单的五层模型和Sigsbee2b模型数据的数值测试表明,该方法可以很大程度上压制常规成像方法中由多次波带来的成像噪音.

... 此成像条件可以一定程度上压制由于非同源的上、下行波场能量相关带来的成像假象噪声^[22] ...

2012

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... 除了波场延拓类实现多次波成像,还可以尝试基于反演理论框架实现多次波成像,如多次波最小二乘反演成像^[23]以及全波场偏移^[24,25]等,这类成像方法基于迭代反演更新实现匹配误差最小化,可以避开串扰成像噪声问题 ...

2011

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2012

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