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本文作者：劉一峰1傅旦丹2作者單位：1中國海洋石油總公司2北京銳浪石油技術(shù)有限公司

基本公式

水平分量方位校正的基本原理就是利用直達波為線性極化波的性質(zhì)，將任意定向的兩個正交水平分量檢波器接收到的地震波場校正到徑向水平方向和切向水平方向上來。對于海上采用繞圈懸掛式這樣的多分量地震數(shù)據(jù)采集作業(yè)方式，無論是二維勘探還是三維勘探，相對于炮點至接收點的徑向方向而言，其水平分量檢波器的方位在工區(qū)坐標系中都會在全方位范圍內(nèi)任意隨機變化的。設(shè)ux和uy分別為水平分量方位校正前在x分量和y分量檢波器上接收到的地震波場值，而ur和ut則分別為水平分量方位旋轉(zhuǎn)校正后在徑向R分量和切向T分量上得到的地震波場值。設(shè)為方位旋轉(zhuǎn)角（即x水平分量檢波器的方位取向與各炮點至接收點的徑向方向之間的夾角），那么，則有以下公式?？梢姡穹ú凰颇芰糠菢邮紫热ビ嬎惴轿恍D(zhuǎn)角，而是直接去求取進行方位旋轉(zhuǎn)處理所需的旋轉(zhuǎn)角的正/余弦值，從而克服了能量法通過計算正切而求取方位旋轉(zhuǎn)角時所存在的缺點，與能量法相比，振幅法無疑具有易于應(yīng)用和計算方便的優(yōu)點。在實際采集的多分量地震數(shù)據(jù)處理中，為得到任一接收點處的較為準確的方位旋轉(zhuǎn)角正/余弦值計算結(jié)果，應(yīng)在共接收點道集上利用多道信息同時進行估算。

理論模型試算

首先，為檢驗本文所提出的振幅法進行水平分量方位校正處理的有效性，基于各向同性層狀介質(zhì)模型，按照十字型地震觀測系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集方式設(shè)計，并采用射線法[6]分別正演模擬出采用拖曳式海底電纜和繞圈懸掛式海底電纜進行三維三分量野外采集的理論模型記錄。在模擬繞圈懸掛式多分量接收方式過程中，對各接收點處水平分量檢波器的方位取向采取了隨機旋轉(zhuǎn)處理。對這兩種模擬的理論記錄均采用振幅法進行水平分量方位校正處理。在采用振幅法進行方位旋轉(zhuǎn)校正處理過程中，不論是何種海上多分量地震采集方式，我們均假設(shè)水平分量檢波器的方位是任意隨機變化的。圖1為無噪情況下水平分量方位校正前的拖曳式采集共炮點道集模擬記錄x分量（圖1（a））和y分量（圖1（b）），與振幅法水平分量方位校正后得到的R分量（圖1（c））和T分量（圖1（d））共炮點道集模擬記錄的結(jié)果比較。從校正前后結(jié)果對比看，對這樣的炮記錄，盡管反射能量基本上集中在水平x分量檢波器上，但其記錄存在反相現(xiàn)象。在方位校正后，不僅反射能量全部恢復(fù)到徑向R分量上，同時也消除了x分量上記錄反相的現(xiàn)象，在校正后得到的切向T分量上則無任何反射能量。圖2為無噪情況下水平分量方位校正前的繞圈懸掛式采集共炮點道集模擬記錄x分量（圖2（a））和y分量（圖2（b）），與振幅法水平分量方位校正后而獲得的R分量（圖2（c））和T分量（圖2（d））共炮點道集模擬記錄的結(jié)果比較?？梢?，由于水平分量檢波器的方位隨機任意取向，在y分量上也記錄到了與x分量同樣量級，且相位和振幅隨方位呈無規(guī)律變化的直達波和反射波信息。經(jīng)方位旋轉(zhuǎn)校正處理后，不僅徑向R分量上地震波相位具有一致性，而且，在各向同性介質(zhì)情況下，多分量地震記錄中的水平分量上的地震波能量皆全部恢復(fù)到徑向R分量上，在校正后得到的切向T分量上無任何反射能量。為進一步檢驗振幅法在有噪情況下的方位校正處理效果，按照繞圈懸掛式采集接收方式，按最大振幅比為1的原則正演模擬了有噪情況下的理論模型記錄。圖3（a）和圖3（b）分別為有噪情況下水平分量方位校正前的繞圈懸掛式采集共接收點道集記錄x分量和y分量，圖3（c）和圖3（d）則分別為采用振幅法進行水平分量方位校正后得到的R分量和T分量共接收點道集記錄。通過比較可見，即便是存在較強的噪聲，振幅法也能取得很好的水平分量方位校正處理效果。

實際資料處理

圖4為來自于海上三維多分量地震野外勘探一條炮線記錄中的一個共接收點道集兩個水平分量野外原始記錄。從原始記錄顯示上可以看到，在x分量上接收到的地震直達波能量隨著炮檢距的增加而逐漸的減弱，而在y分量上接收到的地震直達波的情況則正好相反。如同上述對理論模擬記錄進行方位校正處理那樣，在采用振幅法進行方位校正處理時，無需關(guān)心多分量地震數(shù)據(jù)是用何種海底電纜采集系統(tǒng)記錄的，均假定水平分量檢波器的方位是任意的。圖5即為水平方位校正后得到的R分量和T分量共接收點道集記錄。對比圖4和圖5可以看到，校正后徑向R分量上的直達波能量變得很強，而且R分量記錄面貌也有了很明顯的變化。與此同時，切向T分量上的直達波能量則顯得很弱。不過，在1.5s以下T分量上有一組相對較強的反射能量，說明存在各向異性現(xiàn)象[12]。最后，為對比振幅法和能量法的處理效果，對同一共接收點道集記錄，分別采用振幅法和能量法進行方位校正處理，其效果對比如圖6所示。從兩者結(jié)果比較來看，振幅法和能量法的水平分量方位校正處理效果極其相近。

結(jié)束語

本文通過對模擬拖曳式和繞圈懸掛式兩種不同多分量地震采集方式生成的理論模型記錄進行振幅法校正試算，對海上三維多分量野外采集數(shù)據(jù)進行振幅法方位校正處理，以及對同一實際多分量共接收點道集數(shù)據(jù)振幅法和能量法處理效果的多種比較來看，本文新提出的水平分量方位校正新方法——振幅法，易用有效，且能適應(yīng)海上任何形式的二維和三維采集作業(yè)方式所獲得的多分量地震野外數(shù)據(jù)處理，從而為海上多分量地震勘探水平分量方位校正處理，提供了新的更加實用可行的技術(shù)手段。