海上宽频地震采集技术新进展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2 倾斜电缆采集技术
倾斜电缆技术理论最早由 C.Ray[7] 于 1982 年提出，
* 基金项目：国家科技重大专项“我国油气及煤层气勘探开发技术发展战略研究”（编号：2008ZX05043-003）。 第一作者简介：余本善，1982 年生，博士，工程师，2012 年毕业于中国地质大学（北京），目前从事物探前沿技术跟踪及 战略研究工作。E-mail：yubs@cnpc.com.cn
倾斜电缆采集技术是通过先进的拖缆操控技术将 采集电缆倾斜布置（图 2 右上），检波器的深度（6 ～ 50m）随着偏移距的增大而变深。理论研究表明，陷波 频率响应公式为 [9]：
反射进行了完美的叠加，与此同时，没有得到很好叠加 的虚反射以一种因果剩余子波来呈现，镜像偏移是为了 突出鬼波，假定子波为最大相位，这样虚反射通过极性 反转得到了很好的叠加，与此同时没有得到很好叠加的 一次反射通过非因果剩余子波来呈现 [8]。然后，将常规 偏移和镜像偏移进行联合反褶积，这样得到的结果能 在低频和高频段同时增加频谱宽度，因此能极大地提 高地震记录分辨率。研究结果表明，Soubaras 方法适合 于任何宽频带地震数据采集技术，对噪声也不敏感， 有保幅作用，能够提供真实的虚反射剔除以后的大地 响应，非常适合倾斜拖缆采集。2011 年 Sablon[10] 在此 基础上又提出了一种新的解法。
海上拖缆地震技术是目前海洋油气勘查的主要手 段，常规的海上拖缆采集一般是配置单一类型的水检， 且各个检波器排列处于同一水平面上，这种采集方式 具有施工灵活、作业效率高等特点，但是随着海上开 发油气藏类型日益复杂，常规作业方式取得的资料已 越来越难以满足海上精细化勘探的要求。
海上宽频地震勘探技术不但能改善盐下、玄武岩下 等深层构造成像，还能提高薄层、隐蔽圈闭、特殊岩性 体等难识别油区成像品质，因而能提高地震资料的解释 精度，帮助寻找遗漏油藏，降低勘探风险 [1 ～ 5]。宽频地 震作为提高地震成像精度的重要方法，已经成为物探学
5 四分量拖缆采集技术
四分量拖缆宽频采集技术理论由 Robertsson[13] 于 2008 年首次提出，其基本原理是在拖缆内同时布置一 个压力检波器和一个三分量 MEMS 数字检波器（图 9）， 在记录垂直分量压力场的同时记录 3 个相互正交的加 速度波场梯度分量。四分量拖缆采集技术可看做是双 检采集技术的延伸和发展。
海上宽频采集技术是以一定的拖缆控制技术为基 础的，对拖缆铺设深度有一定的要求，因为拖缆具有一 定的军事用途，为了防止该设备应用到军事领域，西方 国家对出口到中国的电缆都安装了深度锁闭装置，即当 电缆沉放到一定深度后，在电缆中的检波器就不工作了， 这种限制严重地制约了国内海洋物探业务的发展。
当今，随着物探行业的利润在不断减少，海上装 备制造业务和物探服务业务的协同效应日趋明显，装 备水平的高低直接决定着其服务规模的大小。因此， 各大服务公司非常重视技术差异化发展战略，纷纷研 制独有的“杀手锏”技术，且不外售其自主研发的核 心装备技术，仅提供技术服务，以此来遏制其他对手 的发展。在这一背景下，更应该彻底摒弃“造船不如 买船，买船不如租船”的思维，齐心协力，协同创新， 以促进我国海上宽频地震采集装备技术的快速发展。
此外，倾斜电缆采集随着拖缆深度的增加，拖拽噪 声、膨胀波干扰和波浪噪声也会得到很大程度上的弱化， 这样噪声对地震信号的影响更小，相应地采集信噪比也 会有明显提高。图 3 为常规采集与倾斜电缆采集技术应 用效果对比图，采用倾斜拖缆可采集到 2.5 ～ 200Hz 宽 频地震数据，地震资料信噪比、分辨率具有明显的提高。
图 10 常规拖缆采集（左）与四分量采集（右）剖面对比
6 同步多级震源采集技术
上述 4 种方法严格意义上都仅限于消除接收鬼波 （图 1）。PGS、CGG 等公司于 2011 年相继推出了采 用同步多级震源激发以消除激发鬼波的技术。目前主 要是将枪阵按炮间距前后布置并分别沉放于同一垂直 平面内的不同深度（图 11），两个枪阵交替激发形成 同一激发位置上两个不同激发深度的单炮记录，然后 通过信号分离技术拾取激发鬼波特性参数，从而达到 去除震源鬼波的目的（图 12）。理论上，同步多级震
界的研究热点问题。近 5 年来国外海上宽频地震采集技 术取得了飞速发展，出现了上下双缆采集、倾斜电缆采 集、双检电缆采集、四分量拖缆采集等多种方法。
1 海上地震采集“鬼波”
海上拖缆地震采集一般是将震源和检波器沉放到 水下一定深度，当震源激发出子波后，地震波在向下传 播（简称下行波）的同时也向上传播（简称上行波）。 由于海水面是一个很强的波阻抗界面，当上行波到达海 面会产生强烈反射，再向下传播；同理，由地下反射回 来的地震波，有的直接到达检波器，有的继续向上传播， 经海面反射后到达检波器，这种海面反射波称为虚反射 （也称鬼波）（图 1）。研究表明，由于鬼波的陷频作 用 [6]，在一定的水深范围内，震源沉放较浅，震源子波 频谱较宽，高频效果越好，但低频部分相对缺失；震源 沉放较深，低频成分相对丰富，但频带较窄。同理，检 波器沉放深度对地震资料的频带也有着类似的影响。
上下双缆采集技术理论最早由 Sonneland 于 1986 年提出，由于受到拖缆控制技术的限制进展缓慢，直 到最近几年随着固体拖缆的出现及控制技术的成熟， 双缆采集技术才逐渐走向市场应用，以斯伦贝谢公司 的 DISCover 技术为代表。
42 石油科技论坛·2015 年第 1 期
余本善Biblioteka Baidu等：海上宽频地震采集技术新进展
余本善 等：海上宽频地震采集技术新进展
海上宽频地震采集技术新进展 *
余本善 孙乃达 中国石油集团经济技术研究院
摘 要：海上宽频地震采集技术不但能改善盐下、玄武岩下等深层构造成像，还能提高薄层、隐蔽圈闭、特殊岩 性体等难识别油区成像品质，因而能有效提高地震资料的解释精度，降低勘探风险。近年来市场的迫切需求极大地推 动了海上宽频地震采集技术的快速发展，国外相继出现了倾斜电缆采集、上下双缆采集、双检电缆采集、四分量拖缆 采集等多种采集方法，国内在这一研究领域尚处于起步阶段。本文通过介绍上述几种技术的基本原理及效果，以期对 国内相关研究起到参考和指导作用。
关键词：宽频地震；鬼波；倾斜电缆；上下双缆；双检电缆 DOI：10.3969/j.issn.1002-302x.2015.01.008 中图分类号：P631 文献标识码：Ａ
海洋油气资源十分丰富。据最新资料显示，海洋 油气探明储量约占全球探明储量的 34%，而探明率仅 有 30%。随着陆上常规可采资源储量的不断减少，全 球油气需求快速增加与油气资源相对匮乏的矛盾日益 突出 , 为满足人类日益增长的能源需求，走向海洋是未 来油气勘探开发的必然选择。近几年，全球海洋油气 年均投资突破 1000 亿美元，越来越多的石油公司、服 务公司把海洋油气作为未来发展的重要战略接替区和 技术创新的主攻方向。
图 2 常规拖缆采集（左）与倾斜拖缆采集（右）频谱对比
图 3 常规采集（左）与倾斜电缆采集（右）效果对比
3 上下双缆采集技术
上下双缆采集技术是同时采用双层电缆接收地 震波，两层电缆深度保持一定的距离以保证上下鬼波 能被区分开，一般浅层深度为 5 ～ 8m，深层为 15 ～ 30m。为达到最佳效果，理论上上下双层电缆缆数一样， 且对应电缆在同一个垂直面上，2009 年 Kragh 等 [11] 研 究认为，因深层电缆地震资料主要是用来提取低频， 因此实际操作过程中只需使用少量深层电缆，这样既 可保证数据质量，又可提高效率，降低采集成本（图 4）。
80000 0.5 0 2.5
20000
距离（m） 40000 60000
4.5 6.5
8.5
10.5
图 6 常规拖缆采集（左）与
80000
上下双缆采集（右）地震剖面对比
图 8 常规采集地震剖面（左）与 双检采集地震剖面（右）对比
双检电缆采集技术最早是在 20 世纪 80 年代末由 Barr 等人提出 [12]，不过 Barr 等人提出的理论是用水检 测量压力场，用运动传感器测量垂直分量速度。2007 年 Carlson 等通过实验研究提出用万向架固定的垂直检 波器代替运动传感器测量垂直分量速度，这种改变的优 点是能测量所有偏移距上下行波压力场。目前应用双检 技术最成熟的系统是 PGS 公司的 GeoStreamer 采集系统。
4 双检电缆采集技术
双检电缆采集技术的基本原理是在同一观测点上利 用压力检波器和垂直速度检波器同时接收地震记录（图 7），两种检波器集成于拖缆同一位置。因为压电检波 器和速度检波器接收到的上行波的极性是相同的，而下 行波的极性是相反的（图 1），所以可根据地震波极性 对两类检波器接收的地震记录分别处理，再将两者相加， 即可达到拓宽资料频谱、提高分辨率的效果（图 8）。
图 4 海上上下双缆采集技术示意图 双缆采集技术最初的目的是减少恶劣天气的影响， 最大程度降低膨胀噪声。随着信号处理理论的发展， 业界才逐渐认识到：由于陷波点位置不同，浅层电缆 地震资料频带较宽，高频能量强；而深层电缆地震资 料低频信息丰富，通过合并处理可以压制鬼波，提高 频宽。上下双缆采集的地震数据与常规海上拖缆采集 数据的处理方法差异主要体现在与采集参数相关的一 些处理步骤上，如地震子波归一化处理、不同深度拖 缆地震数据合并处理等 , 其处理流程见图 5。
图 12 常规采集（左）与双层震源采集（右）对比剖面
源技术结合其他的宽频采集技术可获得非常大的频宽， 其极限频率是时间采样间隔。
7 结论与建议
海洋油气是维护世界油气安全不可替代的重要生 产基地，目前全球 1/3 以上的油气产量和 1/2 以上的油 气储量来自海洋。随着海洋油气勘探开发不断向着更 深、更复杂油藏结构发展，海上宽频地震技术作为提 高地震成像精度的利器，能有效拓宽资料频带，改善 信噪比，提高分辨率 , 未来市场应用前景广阔。我国海 洋油气勘探以新生代碎屑岩油气藏为主 [11]，面临着地 下构造复杂、小断块小构造发育、储层薄等诸多不利 条件，对宽频地震资料有着很现实的需求。
2015 年第 1 期·石油科技论坛 41
技术创新
图 1 海上地震采集鬼波示意图 倾斜采集数据处理主要难点是如何处理各种各样的地 震鬼波，由于缺少可靠的处理算法，一直以来实际应 用得很少，直到 2010 年 Soubaras[8] 首次提出了镜像偏 移和联合反褶积相结合的处理方法并通过软件得以实 现，倾斜电缆技术才逐渐开始走向商业应用 , 以 CGG 公司的 BroadSeis、斯伦贝谢公司的 ObliQ 技术为代表。
式中 f——陷波频率 vc——海水波速； h1，h2——分别为震源和检波器的深度。
根据上述公式可得知倾斜采集陷波的频率随着检 波器深度的变化而变化（图 2 右下），而常规采集中鬼 波可认为是包含于同一个地震子波中，因此常规的去鬼 波处理方法并不适合倾斜电缆采集得到的地震数据 [8]。
Soubaras 提出的方法，其原理是进行一次常规偏移 和一次镜像偏移（图 2），常规偏移是为了突出有效反 射波，假定地震子波为最小相位，因此常规偏移对一次
图 7 PGS 公司 GeoStreamer 系统双检波器
图 5 上下双缆采集资料处理流程图
从图 6 可以看出，与常规拖缆法相比，上下双缆
合并处理地震数据的频谱得到拓宽；合并处理对于中
深层地震资料的能量和分辨率有明显的提高。
时间（s） 时间（s）
0.5 0 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5
距离（m） 20000 40000 60000
2015 年第 1 期·石油科技论坛 43
技术创新
X
P Y
Z
图 9 四分量拖缆（一个压力检波器和 一个三分量 MEMS 数字检波器）
这种采集方法不但能够消除鬼波，提高频宽，而且 可以利用横向的分量进行数据重构，解决横向数据密度 不足的问题。因此，四分量拖缆采集技术不但能增加时 间频带宽，还能增加空间频带宽，极大提高资料信噪比 （图 10）。WesternGeo 公司的 IsoMetrix 海洋地震系统 是目前世界上唯一的一款采用该技术的商业化拖缆采集 系统，据了解其采集面元最小达到 6.25m×6.25m。
倾斜电缆技术理论最早由 C.Ray[7] 于 1982 年提出，
* 基金项目：国家科技重大专项“我国油气及煤层气勘探开发技术发展战略研究”（编号：2008ZX05043-003）。 第一作者简介：余本善，1982 年生，博士，工程师，2012 年毕业于中国地质大学（北京），目前从事物探前沿技术跟踪及 战略研究工作。E-mail：yubs@cnpc.com.cn
倾斜电缆采集技术是通过先进的拖缆操控技术将 采集电缆倾斜布置（图 2 右上），检波器的深度（6 ～ 50m）随着偏移距的增大而变深。理论研究表明，陷波 频率响应公式为 [9]：
反射进行了完美的叠加，与此同时，没有得到很好叠加 的虚反射以一种因果剩余子波来呈现，镜像偏移是为了 突出鬼波，假定子波为最大相位，这样虚反射通过极性 反转得到了很好的叠加，与此同时没有得到很好叠加的 一次反射通过非因果剩余子波来呈现 [8]。然后，将常规 偏移和镜像偏移进行联合反褶积，这样得到的结果能 在低频和高频段同时增加频谱宽度，因此能极大地提 高地震记录分辨率。研究结果表明，Soubaras 方法适合 于任何宽频带地震数据采集技术，对噪声也不敏感， 有保幅作用，能够提供真实的虚反射剔除以后的大地 响应，非常适合倾斜拖缆采集。2011 年 Sablon[10] 在此 基础上又提出了一种新的解法。
海上拖缆地震技术是目前海洋油气勘查的主要手 段，常规的海上拖缆采集一般是配置单一类型的水检， 且各个检波器排列处于同一水平面上，这种采集方式 具有施工灵活、作业效率高等特点，但是随着海上开 发油气藏类型日益复杂，常规作业方式取得的资料已 越来越难以满足海上精细化勘探的要求。
海上宽频地震勘探技术不但能改善盐下、玄武岩下 等深层构造成像，还能提高薄层、隐蔽圈闭、特殊岩性 体等难识别油区成像品质，因而能提高地震资料的解释 精度，帮助寻找遗漏油藏，降低勘探风险 [1 ～ 5]。宽频地 震作为提高地震成像精度的重要方法，已经成为物探学
5 四分量拖缆采集技术
四分量拖缆宽频采集技术理论由 Robertsson[13] 于 2008 年首次提出，其基本原理是在拖缆内同时布置一 个压力检波器和一个三分量 MEMS 数字检波器（图 9）， 在记录垂直分量压力场的同时记录 3 个相互正交的加 速度波场梯度分量。四分量拖缆采集技术可看做是双 检采集技术的延伸和发展。
海上宽频采集技术是以一定的拖缆控制技术为基 础的，对拖缆铺设深度有一定的要求，因为拖缆具有一 定的军事用途，为了防止该设备应用到军事领域，西方 国家对出口到中国的电缆都安装了深度锁闭装置，即当 电缆沉放到一定深度后，在电缆中的检波器就不工作了， 这种限制严重地制约了国内海洋物探业务的发展。
当今，随着物探行业的利润在不断减少，海上装 备制造业务和物探服务业务的协同效应日趋明显，装 备水平的高低直接决定着其服务规模的大小。因此， 各大服务公司非常重视技术差异化发展战略，纷纷研 制独有的“杀手锏”技术，且不外售其自主研发的核 心装备技术，仅提供技术服务，以此来遏制其他对手 的发展。在这一背景下，更应该彻底摒弃“造船不如 买船，买船不如租船”的思维，齐心协力，协同创新， 以促进我国海上宽频地震采集装备技术的快速发展。
此外，倾斜电缆采集随着拖缆深度的增加，拖拽噪 声、膨胀波干扰和波浪噪声也会得到很大程度上的弱化， 这样噪声对地震信号的影响更小，相应地采集信噪比也 会有明显提高。图 3 为常规采集与倾斜电缆采集技术应 用效果对比图，采用倾斜拖缆可采集到 2.5 ～ 200Hz 宽 频地震数据，地震资料信噪比、分辨率具有明显的提高。
图 10 常规拖缆采集（左）与四分量采集（右）剖面对比
6 同步多级震源采集技术
上述 4 种方法严格意义上都仅限于消除接收鬼波 （图 1）。PGS、CGG 等公司于 2011 年相继推出了采 用同步多级震源激发以消除激发鬼波的技术。目前主 要是将枪阵按炮间距前后布置并分别沉放于同一垂直 平面内的不同深度（图 11），两个枪阵交替激发形成 同一激发位置上两个不同激发深度的单炮记录，然后 通过信号分离技术拾取激发鬼波特性参数，从而达到 去除震源鬼波的目的（图 12）。理论上，同步多级震
界的研究热点问题。近 5 年来国外海上宽频地震采集技 术取得了飞速发展，出现了上下双缆采集、倾斜电缆采 集、双检电缆采集、四分量拖缆采集等多种方法。
1 海上地震采集“鬼波”
海上拖缆地震采集一般是将震源和检波器沉放到 水下一定深度，当震源激发出子波后，地震波在向下传 播（简称下行波）的同时也向上传播（简称上行波）。 由于海水面是一个很强的波阻抗界面，当上行波到达海 面会产生强烈反射，再向下传播；同理，由地下反射回 来的地震波，有的直接到达检波器，有的继续向上传播， 经海面反射后到达检波器，这种海面反射波称为虚反射 （也称鬼波）（图 1）。研究表明，由于鬼波的陷频作 用 [6]，在一定的水深范围内，震源沉放较浅，震源子波 频谱较宽，高频效果越好，但低频部分相对缺失；震源 沉放较深，低频成分相对丰富，但频带较窄。同理，检 波器沉放深度对地震资料的频带也有着类似的影响。
上下双缆采集技术理论最早由 Sonneland 于 1986 年提出，由于受到拖缆控制技术的限制进展缓慢，直 到最近几年随着固体拖缆的出现及控制技术的成熟， 双缆采集技术才逐渐走向市场应用，以斯伦贝谢公司 的 DISCover 技术为代表。
42 石油科技论坛·2015 年第 1 期
余本善Biblioteka Baidu等：海上宽频地震采集技术新进展
余本善 等：海上宽频地震采集技术新进展
海上宽频地震采集技术新进展 *
余本善 孙乃达 中国石油集团经济技术研究院
摘 要：海上宽频地震采集技术不但能改善盐下、玄武岩下等深层构造成像，还能提高薄层、隐蔽圈闭、特殊岩 性体等难识别油区成像品质，因而能有效提高地震资料的解释精度，降低勘探风险。近年来市场的迫切需求极大地推 动了海上宽频地震采集技术的快速发展，国外相继出现了倾斜电缆采集、上下双缆采集、双检电缆采集、四分量拖缆 采集等多种采集方法，国内在这一研究领域尚处于起步阶段。本文通过介绍上述几种技术的基本原理及效果，以期对 国内相关研究起到参考和指导作用。
关键词：宽频地震；鬼波；倾斜电缆；上下双缆；双检电缆 DOI：10.3969/j.issn.1002-302x.2015.01.008 中图分类号：P631 文献标识码：Ａ
海洋油气资源十分丰富。据最新资料显示，海洋 油气探明储量约占全球探明储量的 34%，而探明率仅 有 30%。随着陆上常规可采资源储量的不断减少，全 球油气需求快速增加与油气资源相对匮乏的矛盾日益 突出 , 为满足人类日益增长的能源需求，走向海洋是未 来油气勘探开发的必然选择。近几年，全球海洋油气 年均投资突破 1000 亿美元，越来越多的石油公司、服 务公司把海洋油气作为未来发展的重要战略接替区和 技术创新的主攻方向。
图 2 常规拖缆采集（左）与倾斜拖缆采集（右）频谱对比
图 3 常规采集（左）与倾斜电缆采集（右）效果对比
3 上下双缆采集技术
上下双缆采集技术是同时采用双层电缆接收地 震波，两层电缆深度保持一定的距离以保证上下鬼波 能被区分开，一般浅层深度为 5 ～ 8m，深层为 15 ～ 30m。为达到最佳效果，理论上上下双层电缆缆数一样， 且对应电缆在同一个垂直面上，2009 年 Kragh 等 [11] 研 究认为，因深层电缆地震资料主要是用来提取低频， 因此实际操作过程中只需使用少量深层电缆，这样既 可保证数据质量，又可提高效率，降低采集成本（图 4）。
80000 0.5 0 2.5
20000
距离（m） 40000 60000
4.5 6.5
8.5
10.5
图 6 常规拖缆采集（左）与
80000
上下双缆采集（右）地震剖面对比
图 8 常规采集地震剖面（左）与 双检采集地震剖面（右）对比
双检电缆采集技术最早是在 20 世纪 80 年代末由 Barr 等人提出 [12]，不过 Barr 等人提出的理论是用水检 测量压力场，用运动传感器测量垂直分量速度。2007 年 Carlson 等通过实验研究提出用万向架固定的垂直检 波器代替运动传感器测量垂直分量速度，这种改变的优 点是能测量所有偏移距上下行波压力场。目前应用双检 技术最成熟的系统是 PGS 公司的 GeoStreamer 采集系统。
4 双检电缆采集技术
双检电缆采集技术的基本原理是在同一观测点上利 用压力检波器和垂直速度检波器同时接收地震记录（图 7），两种检波器集成于拖缆同一位置。因为压电检波 器和速度检波器接收到的上行波的极性是相同的，而下 行波的极性是相反的（图 1），所以可根据地震波极性 对两类检波器接收的地震记录分别处理，再将两者相加， 即可达到拓宽资料频谱、提高分辨率的效果（图 8）。
图 4 海上上下双缆采集技术示意图 双缆采集技术最初的目的是减少恶劣天气的影响， 最大程度降低膨胀噪声。随着信号处理理论的发展， 业界才逐渐认识到：由于陷波点位置不同，浅层电缆 地震资料频带较宽，高频能量强；而深层电缆地震资 料低频信息丰富，通过合并处理可以压制鬼波，提高 频宽。上下双缆采集的地震数据与常规海上拖缆采集 数据的处理方法差异主要体现在与采集参数相关的一 些处理步骤上，如地震子波归一化处理、不同深度拖 缆地震数据合并处理等 , 其处理流程见图 5。
图 12 常规采集（左）与双层震源采集（右）对比剖面
源技术结合其他的宽频采集技术可获得非常大的频宽， 其极限频率是时间采样间隔。
7 结论与建议
海洋油气是维护世界油气安全不可替代的重要生 产基地，目前全球 1/3 以上的油气产量和 1/2 以上的油 气储量来自海洋。随着海洋油气勘探开发不断向着更 深、更复杂油藏结构发展，海上宽频地震技术作为提 高地震成像精度的利器，能有效拓宽资料频带，改善 信噪比，提高分辨率 , 未来市场应用前景广阔。我国海 洋油气勘探以新生代碎屑岩油气藏为主 [11]，面临着地 下构造复杂、小断块小构造发育、储层薄等诸多不利 条件，对宽频地震资料有着很现实的需求。
2015 年第 1 期·石油科技论坛 41
技术创新
图 1 海上地震采集鬼波示意图 倾斜采集数据处理主要难点是如何处理各种各样的地 震鬼波，由于缺少可靠的处理算法，一直以来实际应 用得很少，直到 2010 年 Soubaras[8] 首次提出了镜像偏 移和联合反褶积相结合的处理方法并通过软件得以实 现，倾斜电缆技术才逐渐开始走向商业应用 , 以 CGG 公司的 BroadSeis、斯伦贝谢公司的 ObliQ 技术为代表。
式中 f——陷波频率 vc——海水波速； h1，h2——分别为震源和检波器的深度。
根据上述公式可得知倾斜采集陷波的频率随着检 波器深度的变化而变化（图 2 右下），而常规采集中鬼 波可认为是包含于同一个地震子波中，因此常规的去鬼 波处理方法并不适合倾斜电缆采集得到的地震数据 [8]。
Soubaras 提出的方法，其原理是进行一次常规偏移 和一次镜像偏移（图 2），常规偏移是为了突出有效反 射波，假定地震子波为最小相位，因此常规偏移对一次
图 7 PGS 公司 GeoStreamer 系统双检波器
图 5 上下双缆采集资料处理流程图
从图 6 可以看出，与常规拖缆法相比，上下双缆
合并处理地震数据的频谱得到拓宽；合并处理对于中
深层地震资料的能量和分辨率有明显的提高。
时间（s） 时间（s）
0.5 0 2.5 4.5 6.5 8.5 10.5
距离（m） 20000 40000 60000
2015 年第 1 期·石油科技论坛 43
技术创新
X
P Y
Z
图 9 四分量拖缆（一个压力检波器和 一个三分量 MEMS 数字检波器）
这种采集方法不但能够消除鬼波，提高频宽，而且 可以利用横向的分量进行数据重构，解决横向数据密度 不足的问题。因此，四分量拖缆采集技术不但能增加时 间频带宽，还能增加空间频带宽，极大提高资料信噪比 （图 10）。WesternGeo 公司的 IsoMetrix 海洋地震系统 是目前世界上唯一的一款采用该技术的商业化拖缆采集 系统，据了解其采集面元最小达到 6.25m×6.25m。