海洋技术▏南黄海中部浅地层剖面数据处理新进展
一、原始资料分析
南黄海中部主要包括南黄海中部平原、黄海槽浅谷、济州岛西北部沙脊地形、苏北岸外舌状地形体系、侵蚀堆积斜坡等地形单元，地形结构较为复杂，同时由于采集环境和采集设备等因素的影响，导致采集的浅地层剖面数据信噪比较低，多次波干扰严重，多次波的存在影响地震成像的真实性和可靠性，干扰地震资料的解释。
南黄海中部水深变化较大，发育的多次波主要是海底相关的多次波，能量强，频带范围宽，尤其在水深较浅区域，海底相关的多次波与地层有效反射同相轴混叠在一起，不易识别，去除难度较大；同时在海上地震施工过程中，由于现有设备的制约无法对电缆沉放深度和姿态进行控制，因此在顺流、逆流或海流较大采集时，炮点与检波点的距离存在变化，导致记录到的海底反射波旅行时发生变化，海底反射不能反映真实的海底形态，从而误导对浅层地质的认识；海洋地震资料在采集过程中会受到潮汐的影响。南黄海中部海水较浅，潮汐的变化量较大，这将直接影响浅地层剖面内同相轴存在上下错动的时差，从而影响浅层地震资料解释。
针对以上问题及其特点，分别采用多次波压制，剩余静校正和潮汐校正等关键技术进行处理，取得了较好的效果。
二、关键处理技术
⒈多次波压制
海水层和空气之间的波阻抗差，形成了稳定的反射界面，容易在海底与海水表面之间形成多次波，此类多次波称为海底相关多次波，是海洋地震资料中不可避免的干扰。南黄海中部发育的多次波主要是海底相关多次波，根据南黄海中部浅地层剖面中多次波能量强、频带范围较宽等特点，利用常规的多次波去除方法难以去除干净。笔者采用针对性的多次波压制方法进行去除，首先进行海底反射时间拾取，目的是确定海底相关多次波的周期及其范围，拾取结果见图1，通过图的拾取结果，可以看出拾取的时间与海底反射同相轴相吻合。然后对确定的多次波进行频谱分析，通过图2可以看出，频率主要集中在90Hz以下，因此对多次波进行90Hz的高通滤波，最后根据多次波的周期，采用二维自适应相减法去除多次波。
图1 海底反射时间拾取（绿色线为拾取的海底）
图2 多次波频谱分析
通过图3和图4多次波去除前后的对比，可以看出海底相关的多次波得到了较好的压制，去除效果较好，并较大程度地保护了有效信号，恢复了地震成像的真实性和可靠性，有利于后期地震资料的解释。
图3 多次波去除前地震剖面
图4 多次波去除后地震剖面
⒉剩余静校正
常规的剩余静校正是用来解决由于地表及低降速带变化导致的静校正量不准确，存在较为严重的剩余静校正量问题，其主要应用在地表复杂的陆地地震资料处理过程中。在海上采集时，由于采集设备和采集环境造成的炮点与检波点的距离存在变化，记录到的海底反射波旅行时随之发生变化，造成海底反射不能反映真实的海底形态，因此引入剩余静校正，主要用来校正炮检距变化引起的海底反射时差，保留了地层的真实起伏形态。剩余静校正中选取的滤波器的宽度为49。通过图5和图6剩余静校正前后的效果对比，可以看出校正效果较好，锯齿状的海底反射形态得到了消除，真实海底反射形态得以体现。
图5 剩余静校正前剖面
图6 剩余静校正后剖面
⒊潮汐校正
常规的潮汐校正主要按潮汐表来计算校正量方法，该方法存在一定缺陷，主要是因为潮汐表一般为预测的潮汐变化规律，与真实的潮汐变化周期存在时差，并随着日期的变化而改变。目前随着GPS精度的提高，高程测量的精度也逐渐可以满足地震数据处理的要求，因此，笔者采用GPS高程数据进行潮汐校正。图7和图8是潮汐校正前后的剖面，通过比较可以看出校正了由于潮汐引起的同相轴的上下错动。
图7 潮汐校正前剖面
图８ 潮汐校正后剖面
三、成果展示
南黄海中部浅地层剖面地震资料信噪比较低，利用了多次波衰减、剩余静校正和潮汐校正等关键技术，形成了流程化处理思路和体系。图9和图10是处理前后地震剖面对比。可以看出，经过处理后，海底的真实形态得到体现，有效同向轴得到加强，多次波得到了有效的压制。处理后剖面能够刻画浅部精细的沉积结构构造，能清晰识别断层、河道等有效地质信息。处理过程中遵循保幅处理，没有进行过多的修饰性处理。
图9 原始剖面
图10 成果剖面
四、讨论
通过多次波压制、剩余静校正和潮汐校正等关键技术的处理，有效地压制了海底相关多次波。在海水较浅的区域，多次波与有效波混叠在一起，在处理过程中，较大程度地保留了有效信号；揭示了真实的海底反射形态，同时校正了由于潮汐变化引起的同相轴的上下错动。
处理后剖面能较好地反映工作区地层及构造发育情况，剖面分辨率和信噪比高，所揭示的地震剖面反射结构、波组特征及反射类型清晰，特殊地质构造明显。
【作者简介】本文作者/王小杰 徐华宁 刘俊，分别来自中国地质调查局青岛海洋地质研究所和青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室。第一作者王小杰，女，博士，高级工程师，主要从事地震资料处理工作。本文为基金项目，国家自然科学基金（41506084）和国家重点研发计划子课题（2017YFC037400）。文章来自《海洋地质前沿》（2019年第6期），参考文献略，用于学习与交流，版权归作者及出版社共同拥有，转载也请备注由“溪流之海洋人生”微信公众平台整理。
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