一种水陆检波器数据海底反射系数反演的方法

摘要

一种水陆检波器数据海底反射系数反演的方法，特点是包括以下步骤：用地震人工震源激发和采集水中检波器与陆地检波器地震数据并做预处理；计算水中检波器数据与陆地检波器数据傅立叶变换；计算上行波场以及上行波场一阶和二阶延迟数据；计算上行波场以及上行波场一阶和二阶延迟时间序列数据；计算海底反射系数特征方程系数；构造并求解海底反射系数特征方程；计算上行波数据能量；确定最佳海底反射系数；绘制海底反射系数剖面和存储海底反射系数于地震数据道头中；本发明实现水中检波器数据与陆地检波器数据的合并处理，消除地震数据中海水鸣震多次波干扰影响，有效提高地震数据信噪比和分辨率，具有一定的抗噪能力。

主权项

一种水陆检波器数据海底反射系数反演的方法，特点是包括以下步骤：1)用地震人工震源激发和采集水中检波器与陆地检波器地震数据并做预处理；2)计算水中检波器数据与陆地检波器数据傅立叶变换；3)计算上行波场以及上行波场一阶和二阶延迟数据；按照以下公式计算上行波场数据C_j(ω)：C_j(ω)＝H_j(ω)+G_j(ω)               (3)按照以下公式计算上行波场一阶延迟数据D_j(ω)：D_j(ω)＝‑2R_s(H_j(ω)+G_j(ω))e^iωτ         (4)式中，R_s为海面反射系数，τ为水层双程旅行时间，单位为秒(s)。按照以下公式计算上行波场二阶延迟数据E_j(ω)：$E_j\left(\omega \right)=R_s^2(H_j\left(\omega \right)+G_j\left(\omega \right))e^{i2\mathrm{\omega \tau }}---\left(5\right);$4)计算上行波场以及上行波场一阶和二阶延迟时间序列数据；按照以下公式计算上行波场时间序列数据c_j[n]：$c_j\left[n\right]=\frac{1}{2\pi }{\int }_{-\infty }^{\infty }{C}_j\left(\omega \right)e^{-\mathrm{i\omega n}}\mathrm{d\omega }---\left(6\right)$按照以下公式计算上行波场一阶延迟时间序列数据d_j[n]：$d_j\left[n\right]=\frac{1}{2\pi }{\int }_{-\infty }^{\infty }{D}_j\left(\omega \right)e^{-\mathrm{i\omega n}}\mathrm{d\omega }---\left(7\right)$按照以下公式计算上行波场二阶延迟时间序列数据e_j[n]：$e_j\left[n\right]=\frac{1}{2\pi }{\int }_{-\infty }^{\infty }{E}_j\left(\omega \right)e^{-\mathrm{i\omega n}}\mathrm{d\omega }---\left(8\right)$5)计算海底反射系数特征方程系数；按照以下公式计算海底反射系数特征方程系数a₀、a₁、a₂、a₃和a₄：$a_0=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{IL}}{\Sigma }}\underset{n=1}{\overset{\mathrm{IN}}{\Sigma }}{c}_j^2\left[n\right]$$a_1=2\underset{j=1}{\overset{\mathrm{IL}}{\Sigma }}\underset{n=1}{\overset{\mathrm{IN}}{\Sigma }}{c}_j\left[n\right]d_j\left[n\right]$$a_2=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{IL}}{\Sigma }}\underset{n=1}{\overset{\mathrm{IN}}{\Sigma }}\left(d_j^2\right[n]+2c_j[n\left]e_j\right[n\left]\right)$$a_3=2\underset{j=1}{\overset{\mathrm{IL}}{\Sigma }}\underset{n=1}{\overset{\mathrm{IN}}{\Sigma }}{d}_j\left[n\right]e_j\left[n\right]$$a_4=\underset{j=1}{\overset{\mathrm{IL}}{\Sigma }}\underset{n=1}{\overset{\mathrm{IN}}{\Sigma }}{e}_j^2\left[n\right]---\left(9\right)$6)构造并求解海底反射系数特征方程；按照以下公式构造海底反射系数特征方程：a₁+2a₂R+3a₃R²+4a₄R³＝0            (10)式中，R为海底反射系数特征方程的变元，求解特征方程(10)，可以得到三个海底反射系数数值R₁、R₂和R₃；7)计算上行波数据能量；按照以下公式计算上行波数据能量Q₁、Q₂和Q₃：$Q_1=a_0+a_1{R}_1+a_2{R}_1^2+a_3{R}_1^3+a_4{R}_1^4$$Q_2=a_0+a_1{R}_2+a_2{R}_2^2+a_3{R}_2^3+a_4{R}_2^4$$Q_3=a_0+a_1{R}_3+a_2{R}_3^2+a_3{R}_3^3+a_4{R}_3^4---\left(11\right)$8)确定最佳海底反射系数；按照以下公式确定最佳海底反射系数R_best：$R_{\mathrm{best}}=\underset{R_{\mathrm{best}}\in [R_1,R_2,R_3]}{\mathrm{Min}}\{Q_1,Q_2,Q_3\}---\left(12\right)$9)绘制海底反射系数剖面和存储海底反射系数于地震数据道头中。