Обработка сейсмических данных

Предложенное изобретение относится к обработке сейсмических данных и, в частности, к обработке морских сейсмических данных для ослабления эффектов «волн-спутников», и может быть применено при обработке как морских сейсмических данных, зарегистрированных при спокойном море, так и морских сейсмических данных, зарегистрированных при бурном море. Данное изобретение позволяет повысить точность обработки сейсмических данных, зарегистрированных на глубине более 0,4 от общей глубины моря в точке регистрации данных. Предложенный способ определения вертикальной компоненты скорости частиц по сейсмическим данным, зарегистрированным на приемнике, расположенном в толще воды, включает в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц при использовании оператора, полученного при использовании уравнения где ω - угловая частота; k=(ω/α) - волновое число; α - скорость Р-волны; ρ - плотность; D₂ - дифференциальный оператор; р - зарегистрированное давление в жидкости; «*» - двумерный пространственный оператор свертки. Указанный способ реализует соответствующее устройство. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ определения вертикальной компоненты скорости частиц по сейсмическим данным, зарегистрированным на приемнике, расположенном в толще воды, включающий в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц при использовании оператора, полученного при использовании следующего уравнения или уравнения, полученного из него:

где ω - угловая частота;

k=(ω/α) - волновое число;

α - скорость Р-волны;

ρ - плотность;

D₂ - дифференциальный оператор;

р - зарегистрированное давление в жидкости;

* - двумерный пространственный оператор свертки.

2. Способ по п.1, в котором оператор выполнен с возможностью обработки сейсмических данных, зарегистрированных ниже поверхности толщи воды на глубине, по меньшей мере, в 0,4 раза превышающей минимальную длину волны сейсмической волны, испускаемой посредством сейсмического источника, который используется при регистрации сейсмических данных.

3. Способ по п.1, в котором D₂ представляет собой дифференциальный оператор, ограниченный по полосе частот.

4. Способ по п.1, в котором суммирование по m осуществляют от m=0 до m=М, где М является конечным числом.

5. Способ по п.4, в котором этап определения вертикальной скорости частиц включает в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, в соответствии с

6. Способ по п.4, в котором этап определения вертикальной скорости частиц включает в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, в соответствии с

где

7. Способ по п.4, в котором этап определения вертикальной скорости частиц включает в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, в соответствии с

где A₀₀=1;

A₁₀=A₁₁= -1/3.

8. Способ по п.1, который включает в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, при использовании следующего уравнения или уравнения, полученного из него:

где

где a_n и b_m - обратные и прямые коэффициенты фильтра;

W_k - набор положительных весов и

F_k=F(kΔk_x) обозначает желаемую характеристику дискретных горизонтальных волновых чисел.

9. Способ по п.8, который включает в себя определение вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, при использовании следующего уравнения:

где Г_km=cos(kΔk_xmΔx) и

b_m=0,5g_m для g_m=1, 2, ..., M/2 и b₀=g₀.

10. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором данные регистрируют на приемнике, расположенном в буксируемой косе, дополнительно включающий в себя этап определения производной давления по горизонтальному направлению, перпендикулярному буксируемой косе, по производной давления по горизонтальному направлению вдоль буксируемой косы.

11. Способ по п.10, в котором этап определения производной давления по горизонтальному направлению, перпендикулярному буксируемой косе, включает в себя использование

при этом буксируемая коса вытянута вдоль оси х.

12. Способ по п.1, который включает в себя дополнительный этап обработки сейсмических данных при использовании вертикальной компоненты скорости частиц.

13. Способ по п.12, который включает в себя обработку сейсмических данных для определения, по меньшей мере, одной из восходящей компоненты и нисходящей компоненты из сейсмических данных.

14. Способ по п.12, который включает в себя обработку сейсмических данных при использовании вертикальной компоненты скорости частиц для ослабления в обработанных данных влияния сейсмической волны, отраженной и/или рассеянной на свободной поверхности толщи воды.

15. Способ по п.12, который включает в себя этапы

а) удаления вступления прямой волны и присоединенного вступления волны-спутника из зарегистрированных сейсмических данных;

b) разделения сейсмических данных, оставшихся после удаления вступления прямой волны и присоединенного вступления волны-спутника, на восходящую и нисходящую компоненты;

c) суммирование нисходящей компоненты, полученной на этапе (b), и вступления прямой волны и присоединенного вступления волны-спутника, чтобы посредством этого получить полную нисходящую компоненту; и

d) деление восходящей компоненты, полученной на этапе (b), на полную нисходящую компоненту, полученную на этапе (с), чтобы посредством этого ослабить влияние кратных отражений в сейсмических данных.

16. Способ по п.12, который дополнительно включает в себя обработку сейсмических данных при использовании вертикальной компоненты скорости частиц, чтобы посредством этого получить информацию о сигнатуре источника сейсмических волн.

17. Способ по п.1, в котором сейсмические данные содержат данные о давлении и скорости частиц, а способ дополнительно включает в себя сравнение вертикальной компоненты скорости частиц, определенной по зарегистрированному давлению, с измеренными значениями скорости частиц.

18. Способ по п.1, в котором сейсмические данные содержат данные о давлении и скорости частиц, а способ дополнительно включает в себя этап определения глубины погружения сейсмического приемника в толще воды по измеренной вертикальной компоненте скорости частиц и вертикальной компоненте скорости частиц, определенной по давлению.

19. Способ по п.5, который включает в себя определение по меньшей мере одной горизонтальной производной волнового поля давления в соответствии со способом, включающим в себя этап преобразования Фурье волнового поля давления в область волновых чисел.

20. Способ регистрации морских сейсмических данных, включающий в себя следующие этапы:

возбуждение группы из одного или нескольких сейсмических источников для излучения сейсмической волны;

регистрацию сейсмических данных на одном или нескольких приемниках, расположенных в толще воды, при этом сейсмические данные содержат по меньшей мере данные о давлении; и

обработку зарегистрированных данных о давлении в соответствии со способом по п.1.

21. Устройство для определения вертикальной компоненты скорости частиц по сейсмическим данным, зарегистрированным на приемнике, расположенном в толще воды, содержащее средство для определения вертикальной компоненты скорости частиц, при использовании оператора, полученного при использовании следующего уравнения или уравнения, полученного из него:

где ω - угловая частота;

k=(ω/α) - волновое число;

α - скорость Р-волны;

ρ - плотность;

D₂ - дифференциальный оператор;

р - зарегистрированное давление в жидкости;

* - двумерный пространственный оператор свертки.

22. Устройство по п.21, в котором оператор выполнен с возможностью обработки сейсмических данных, зарегистрированных ниже поверхности толщи воды на глубине, по меньшей мере, в 0,4 раза превышающей минимальную длину волны сейсмической волны, испускаемой посредством сейсмического источника, использованного при регистрации сейсмических данных.

23. Устройство по п.21, которое выполнено с возможностью определения вертикальной компоненты скорости частиц при использовании дифференциального оператора D₂, ограниченного по полосе частот.

24. Устройство по п.21, которое выполнено с возможностью осуществления суммирования по m от m=0 до m=М, при этом М является конечным числом.

25. Устройство по п.24, которое выполнено с возможностью определения вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, в соответствии с

26. Устройство по п.24, которое выполнено с возможностью определения вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, в соответствии с

27. Устройство по п.24, которое выполнено с возможностью определения вертикальной компоненты скорости частиц по давлению, зарегистрированному на приемнике, в соответствии с

где А₀₀=1;

А₁₀=А₁₁= -1/3.

28. Устройство по одному из пп.22-27, которое выполнено с возможностью обработки данных, зарегистрированных на приемнике, расположенном в буксируемой косе, и дополнительно выполненное с возможностью определения производной давления по горизонтальному направлению, перпендикулярному буксируемой косе, по производной давления по направлению вдоль буксируемой косы.

29. Устройство по п.28, которое выполнено с возможностью определения производной давления по направлению, перпендикулярному буксируемой косе, в соответствии с

при этом буксируемая коса вытянута вдоль оси х.

30. Устройство по п.21, которое выполнено с возможностью дополнительной обработки сейсмических данных при использовании вертикальной компоненты скорости частиц.

31. Устройство по п.30, которое выполнено с возможностью обработки сейсмических данных при использовании вертикальной компоненты скорости частиц, чтобы посредством этого ослабить в обработанных данных эффекты сейсмической волны, отраженной и/или рассеянной на поверхности толщи воды.

32. Устройство по п.31, которое выполнено с возможностью обработки сейсмических данных при использовании вертикальной компоненты скорости частиц, чтобы посредством этого получить информацию о сигнатуре источника сейсмических волн.

33. Устройство по п.21, которое содержит программируемый процессор данных.