一種確定海水深度的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海上油氣勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種確定海水深度的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 0BC(0cean Bottom Cable，海底電纜），是一種聯(lián)合海上和陸地地震數(shù)據(jù)采集技 術(shù)，把檢波器固定在海底，可以獲得高分辨率三維地震數(shù)據(jù)。在0BC數(shù)據(jù)采集時(shí)，初始反射地 震子波從地下達(dá)到海底，海底電纜中的檢波器，感應(yīng)并記錄下所述初始反射地震子波。由于 海底和海面都是較強(qiáng)的反射界面，所述初始反射子波繼續(xù)向上前進(jìn)達(dá)到海面，受到海面的 反射，然后改變方向向下傳播，達(dá)到海底。海底電纜中的檢波器，再一次感應(yīng)并記錄下二次 反射地震子波。同時(shí)所述二次反射地震子波受到海底的反射，然后改變方向向上傳播，達(dá)到 海面，受到海面的反射，然后改變方向向下傳播，達(dá)到海底，導(dǎo)致檢波器除初始反射地震子 波外還記錄了二次和后續(xù)達(dá)到的反射子波。所述二次和后續(xù)達(dá)到的反射子波就是海水鳴震 多次波。海水鳴震多次波是海上地震勘探數(shù)據(jù)中最大的噪聲干擾。消除海水鳴震多次波噪 聲干擾，是海上地震數(shù)據(jù)處理中最為重要的步驟。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中消除海水鳴震多次波噪聲干擾是利用同一位置水中檢波器地震數(shù)據(jù) 和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)間振幅和極性特征差異，具體的步驟包括:獲取水中檢波器地震數(shù) 據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù);利用水中檢波器和陸地檢波器的傳感器靈敏度(傳導(dǎo)常數(shù)），調(diào) 整陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的振幅，使所述陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的振幅與所述水中檢波器地震 數(shù)據(jù)的振幅相匹配;根據(jù)所述陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的振幅與所述水中檢波器地震數(shù)據(jù)的振 幅的差異確定海底反射系數(shù)參數(shù);利用所述海底反射系數(shù)參數(shù)和計(jì)算得到的海水深度標(biāo)定 調(diào)整振幅后的陸地檢波器地震數(shù)據(jù);將標(biāo)定后的陸地檢波器地震數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的水中檢波器 地震數(shù)據(jù)相加，得到消除了海水鳴震多次波噪聲干擾的水陸地檢波器標(biāo)定地震數(shù)據(jù)。上述 步驟中利用海水深度、海底反射系數(shù)參數(shù)可以消除海水鳴震多次波干擾。這里計(jì)算海水深 度是海上地震數(shù)據(jù)處理消除海水鳴震多次波干擾方法關(guān)鍵步驟。通常采用掃描方法計(jì)算確 定海水深度。采用預(yù)先設(shè)定一個(gè)海水深度范圍值和掃描步長(zhǎng)，采用掃描方法給出一系列的 反射系數(shù)值，計(jì)算標(biāo)定因子，然后計(jì)算水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) 和，再對(duì)所述數(shù)據(jù)和計(jì)算自相關(guān)函數(shù)，由自相關(guān)函數(shù)計(jì)算最大方差模，最后由最大的最大方 差模值，確定出海水深度。
[0004] 但現(xiàn)有技術(shù)的海水深度確定方法需要大量的自相關(guān)計(jì)算和最大方差模計(jì)算，計(jì)算 量大。同時(shí)，由于在實(shí)際水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)中，包含著各種噪聲干 擾。特別是，由于水陸檢波器地震數(shù)據(jù)有效頻帶范圍不同，低頻噪聲(例如面波等)和無用的 高頻分布也不同，水陸檢波器地震數(shù)據(jù)包含強(qiáng)振幅能量干擾陸，且地檢波器地震數(shù)據(jù)包含 著比較強(qiáng)的面波干擾。這就導(dǎo)致使用水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)計(jì)算的互 相關(guān)函數(shù)，也包含著各種噪聲成分。利用包含噪聲的互相關(guān)函數(shù)確定出的海水深度存在很 大的誤差。因此，利用現(xiàn)有技術(shù)中的海水深度計(jì)算方法，無法有效消除水陸檢波器地震數(shù)據(jù) 中海水鳴震產(chǎn)生的多次波干擾影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)的目的是提供一種確定海水深度的方法和裝置，可以準(zhǔn)確的確定出海水深 度，以快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢地震波器數(shù)據(jù)的合并處理，實(shí)現(xiàn)消除 水陸檢波器地震數(shù)據(jù)中海水鳴震產(chǎn)生的多次波干擾影響，提高地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率。
[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┑拇_定海水深度的方法和裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] 一種確定海水深度的方法，所述方法包括：
[0008] 分別將水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)段樣點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分段處 理，得到分段水檢數(shù)據(jù)和分段陸檢數(shù)據(jù)；
[0009] 根據(jù)所述分段水檢數(shù)據(jù)和所述分段陸檢數(shù)據(jù)計(jì)算得到上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)和下行波場(chǎng) 數(shù)據(jù)；
[0010] 分別對(duì)所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)和所述下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換得到頻域上行波 場(chǎng)數(shù)據(jù)和頻域下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)；
[0011]根據(jù)所述頻域上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功率譜，以及根據(jù)所述頻域 下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功率譜；
[0012] 根據(jù)所述頻域上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均自雙譜，以及根據(jù)所述頻域 上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)和所述頻域下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)與所述下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)間的 平均互雙譜；
[0013] 根據(jù)所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均自雙譜和所述平均互雙譜計(jì)算得到水陸數(shù)據(jù)相干 互雙譜；
[0014] 根據(jù)所述水陸數(shù)據(jù)相干互雙譜、所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功率譜以及所述下行波 場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功率譜計(jì)算得到水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)譜；
[0015] 對(duì)所述水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)譜進(jìn)行傅里葉反變換得到水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)函數(shù)；
[0016] 確定出所述水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)函數(shù)中的最大值，根據(jù)所述最大值和采樣間隔計(jì)算得 到海水雙程旅行時(shí)間；
[0017] 根據(jù)所述海水雙程旅行時(shí)間和海水速度計(jì)算得到海水深度。
[0018] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述方法還包括：
[0019] 根據(jù)所述海水深度進(jìn)行消除海水鳴震多次波噪聲干擾的處理。
[0020] -種確定海水深度的裝置，所述裝置包括：
[0021 ]分段處理模塊，用于分別將水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)以預(yù)設(shè)段 樣點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分段處理，得到分段水檢數(shù)據(jù)和分段陸檢數(shù)據(jù)；
[0022] 第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述分段水檢數(shù)據(jù)和所述分段陸檢數(shù)據(jù)計(jì)算得到上行波 場(chǎng)數(shù)據(jù)和下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)；
[0023] 第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換模塊，用于分別對(duì)所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)和所述下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里 葉變換得到頻域上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)和頻域下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)；
[0024] 第一數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)所述頻域上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功 率譜，以及根據(jù)所述頻域下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功率譜；
[0025] 第二數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)所述頻域上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均自 雙譜，以及根據(jù)所述頻域上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)和所述頻域下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)確定所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)與 所述下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)間的平均互雙譜；
[0026]第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均自雙譜和所述平均互雙譜計(jì)算 得到水陸數(shù)據(jù)相干互雙譜；
[0027]第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述水陸數(shù)據(jù)相干互雙譜、所述上行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功 率譜以及所述下行波場(chǎng)數(shù)據(jù)的平均功率譜計(jì)算得到水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)譜；
[0028]第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)譜進(jìn)行傅里葉反變換得到水陸數(shù) 據(jù)互相關(guān)函數(shù)；
[0029]第三數(shù)據(jù)處理模塊，用于確定出所述水陸數(shù)據(jù)互相關(guān)函數(shù)中的最大值，根據(jù)所述 最大值和采樣間隔計(jì)算得到海水雙程旅行時(shí)間；
[0030]第四計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述海水雙程旅行時(shí)間和海水速度計(jì)算得到海水深度。 [0031 ]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述裝置還包括：
[0032]第四數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)所述海水深度進(jìn)行消除海水鳴震多次波噪聲干擾的 處理。
[0033]由此可見，本申請(qǐng)通過對(duì)水中檢波器地震數(shù)據(jù)和陸地檢波器地震數(shù)據(jù)以分段處理 的方式得到分段水檢數(shù)據(jù)和分段陸檢數(shù)據(jù);得到高精度的海水深度，從而可以有效消除地 震數(shù)據(jù)中海水鳴震多次波干擾影響，提高地震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率。由于這種分段計(jì)算互 雙譜方法具有較強(qiáng)的抗噪能力，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以 有效消除地震數(shù)據(jù)中海水鳴震多次波干擾影響，得到高精度的海水深度，從而可以提高地 震數(shù)據(jù)信噪比和分辨率。
【附圖說明】
[0034] 為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035] 圖1是本申請(qǐng)?zhí)峁┑拇_定海水深度的方法的一種實(shí)施例的流程圖；
[0036] 圖2是本申請(qǐng)實(shí)施例中計(jì)算得到的海水深度的部分示意圖；
[0037] 圖3是實(shí)際測(cè)得的海水深度的部分示意圖；
[0038] 圖4是本申請(qǐng)?zhí)峁┑拇_定海水深度的裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中