《深海宽频地震成像技术规范》

ICS75.020

CCSE90/99

T

团体标准

T/CIXXX-2023

深海宽频地震成像技术规范

Technicalspecificationfordeep-seabroadbandseismicimaging

（征求意见稿）

2023-X-X发布2023-X-X实施

中国国际科技促进会 发布

深海宽频地震成像技术规范

1范围

本文件规定了深海变深度拖缆地震采集装备的主要构成、技术要求和性能指标，以及三

维采集参数优化设计的技术规范、施工参数和性能指标。拟制订的标准由范围、规范性引用

文件、术语和定义、深海变深度拖缆地震采集装备、深海变深度拖缆采集参数优化设计、采

集系统整体性能评价等四个部分组成。

其它深海地震采集技术参照使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改单）适用于本文件。

DZ/T0180石油、天然气地震勘查技术规范

DZ/T0358.1-2020海洋地震测量技术规范

3术语及定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

偏移孔径Migrationaperture

偏移孔径是地震成像领域中的重要概念，不同的孔径大小决定了对地下结构分辨率和噪

声抑制的能力。较小的孔径可以提高分辨率但对噪声敏感，较大的孔径可以更好地抑制噪声

但可能降低分辨率。因此，针对不同的地质勘探目标和地震数据特点，需要合理选择孔径大

小，并根据具体情况进行优化调整。偏移孔径对于成像质量和地质解释具有重要影响。

3.2

空间采样Spatialsampling

空间采样是指在进行地震勘探等地球物理领域实验或测量时，对地质模型进行离散化采

样的过程。在地震勘探中，地下结构的地震波响应通常通过地震仪器记录并转化为数字数据，

这些数据需要以一定的采样间隔储存在计算机中以用于进一步处理和解释。空间采样的合理

2

性直接影响着地震数据的质量和地质解释的准确性。在地球物理勘探中，需要根据地下结构

的特点、勘探目标和数据处理要求，合理设计空间采样策略，以获取可靠的地下地质信息。

3.3

三维叠前深度偏移3-Dprestackdepthmigration

三维叠前深度偏移是地震数据处理中常用的一种技术，用于处理地震勘探中采集到的地

震波数据，以更准确地成像地下地质结构。叠前深度偏移是指根据地震波在地下不同速度介

质中传播的特性，对地震数据进行处理和校正，以准确地将地震数据从时间域转换到深度域

的过程。三维叠前深度偏移则是将这一过程应用到三维地震数据中，以获取地下地质结构的

三维成像。三维叠前深度偏移在地震成像和勘探地下石油、天然气等地质资源方面具有广

泛应用。通过该技术，可以提高地下结构的分辨率和成像精度，从而更准确地识别地质构造、

裂缝、储层等重要地质特征，为石油勘探和开发提供重要的地质信息。总之，三维叠前深度

偏移是地震数据处理中的重要工具，能够将采集到的地震波数据转换为深度域的三维地下成

像，为地质勘探和资源开发提供重要的地质结构信息。

3.4

克希霍夫积分求和Kirchhoffsummation

克希霍夫积分是地球物理学中地震数据处理的重要数学工具之一。它在偏移成像中被广

泛应用，用于矫正和叠加地震记录，以生成地下地质结构的像。克希霍夫积分的基本原理是

基于波动方程和地震波在地下传播的物理特性。克希霍夫积分在地震数据处理中被广泛应用，

因为它能够更准确地建立地下地质结构的成像，并帮助地质学家理解地下层的构造和特征。

其在石油勘探、地震勘探和地下水资源等领域有着重要的应用价值。

3.5

走时表计算Calculationoftraveltimes

走时表计算是地震数据处理中的一项重要工作，用于计算地震波在地下介质中传播的时

间和距离关系。走时表记录了地震波从震源传播到不同接收点的时间，是地震数据处理和解

释中的关键工具。在计算走时表时，首先需要建立地震波在地下介质中的传播模型，通过地

震波动方程等理论模型，可以计算地震波从震源到各个接收点的传播时间。走时表中记录了

地震波在不同接收点处的到时时间，可以用于地震数据处理中的时间校正、成像和地质解释

等工作。

3.6

程函方程Theeikonalequation

3

程函方程是描述波动传播的多维空间偏微分方程。在地球科学领域，程函方程广泛应用

于描述地震波在地球内部传播的行为。程函方程描述了波阵面的传播速度和方向。程函方程

在地震学中的应用包括：（1）射线追踪：通过解程函方程，可以计算出地震波的传播路径，

以及在不同地下介质中的传播速度变化。这有助于理解地震波在地球内部的传播特性；（2）

走时表计算：程函方程可用于计算不同位置处的地震波到时，从而编制走时表，为地震数

据处理和成像提供支持。（3）成像和定位：通过求解程函方程，可以推导出波阵面的形状

和传播方向，有助于地震成像和地下结构的定位。总之，程函方程在地震学中有着重要的应

用，它描述了地震波在地下传播的基本规律，对地震数据处理和地下结构解释具有关键意义。

3.7

费马原理Fermat’sprinciple

费马原理是光学和波动传播理论中的基本原理，描述了光线或波传播的最短路径。费马

原理可以表述为：光线或波沿着所选路径的传播时间取极小值。在光学中，费马原理解释了

光线在不同介质中传播时的折射和反射规律。具体而言，折射定律和反射定律可以被理解为

费马原理的结果，即光线传播时选择的路径会使光的传播时间取得极小值。在波动传播理论

中，费马原理同样适用于描述波在不同介质中的传播路径。这对地震波、声波等波动传播的

理解具有重要意义。

3.8

算子抗假频Operatorantialiasing

抗假频是数字信号处理领域中的概念，特指在信号重构或采样过程中，通过去除或限制

假频的存在，以确保恢复的信号质量不受到失真或混叠频率成分的影响。在地震数据处理领

域，抗假频技术同样具有重要意义。算子抗假频指的是应用抗假频技术的一种方法，通常是

指在信号采样或信号处理中使用特定的数学算子来限制或去除假频，以减少或消除由于信号

重构、采样或处理过程中可能产生的假频，以确保地震数据的频率成分能够准确地反映地下

物理结构，避免由于信号处理产生的假频干扰，保证地震数据处理得到的结果更加可靠和准

确。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

FFT-快速傅里叶变换缩写（FastFouriertransform）

IFFT-逆快速傅里叶变换缩写（InverseFastFouriertransform）

SPS-卫星定位系统的缩写（SatellitePositioningSystem）

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5深海宽频资料处理

5.1数据预处理

5.1.1地震资料与导航资料合并

完成数据的解编、加载，并核对导航文件与观测系统，通过首道叠加剖面、全叠加剖面、

覆盖次数属性图、最大最小偏移距属性图、水深属性图等多种途径检查数据完整性和正确性，

并进行处理的工区建立。

5.1.2低切滤波

对海洋资料采集过程中存在的低频干扰，进行低切滤波处理，滤波频带控制在1-3Hz。

5.1.3球面扩散振幅补偿

对地震资料进行于球面扩散振幅补偿，提升深层反射信号能量，使浅、中、深层的信号

能量均衡。

5.1.4去气泡及子波零相位化

对海洋资料进行去气泡处理，消除原始震源子波主脉冲后存在的气泡效应，压制虚至波

干扰，提升地震剖面质量。对资料进行零相位化处理，满足地震资料定量解释的要求。

5.2噪音衰减

5.2.1涌浪噪音压制

涌浪噪音是由于海上采集过程中海水不平静造成的，尤其是当采集缆线受波浪影响及拖

拉严重时。通常涌浪噪音振幅在整个资料中占比小，且振幅异常大，根据给定时窗内的振幅

差异来压制噪声。计算给时窗内被处理道的振幅与周围地震道平均振幅之间的差异，并依据

给定的门槛值来判断被处理道是否异常。要求采用多道统计，单道去噪，对有效信号产生的

畸变要小，达到相对保幅的处理要求。

5.2.2线性噪音衰减

直达波、侧面线性干扰、面波等都属于线性噪音，干扰波呈线性，其视速度与反射波视

速度存在差异。当原始炮集中存在比较严重的线性干扰时，通过对单炮的分析，找出线性噪

音的主要频率分布以及视速度特征，利用噪音和反射波的差异压制线性噪音。

5.2.3外源干扰噪音压制

由于海上钻探活动，声波噪音或由于地震采集船自身信号传播到钻井船反射后生成的噪

音等会对地震成像造成影响。外源干扰在单炮内相关，但在炮与炮间不存在相关性。为了压

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制识别出的噪音炮，需要在频率切片内的弱信号区域提取相对强振幅单一倾角层状同相轴的

简单模型来进行空间预测误差滤波。

5.3多次波压制

包括如下内容/要求：

a)海底多次波压制，要求基于模型驱动，能够适用于浅海、深海等不同环境中的海底多次

去除，压制海底多次波后能突出有效信号。

b)自由表面多次波压制，要求技术不依赖于速度模型，完全数据驱动的方式预测和压制表

面多次波，适用于宽方位、窄方位、海上和陆上及OBC各种数据类型。

c)剩余多次压制，处理人员需要根据后期的偏移成像道集和剖面，与解释人员进行共同确

定剩余多次波的影响，并且做进一步剩余多次波压制工作，提升资料品质。

5.4叠前时间偏移处理

包括如下内容/要求：

a)目标线偏移，进行更精细的对比质控。

b)二次偏移速度分析，纠正第一次速度分析中存在的误差，更新速度模型。

c)各向异性参数分析，建立时间域各向异性速度模型。

d)Kirchhoff各向异性时间偏移，通过各向异性叠前时间偏移，提升断层及构造边界质量。

e)多轮次速度分析，进行三次以上的叠前时间偏移与速度分析的迭代分析，保证速度拾取

的精细程度，达到高分辨、高保真处理的要求。

f)偏移后噪音压制，根据噪音类型制定针对性的方案进行噪音压制，去除时间偏成像道集

中的残余噪声。

g)高分辨拉冬剩余多次衰减，采用高分辨拉冬变换，在成像道集上对剩余多次进行有效压

制。

h)高密度速度分析，加密主测线、联络测线速度分析点的密度，并且对成像道集进行精细

处理，提升速度谱的精度，从而提高速度分析的质量，提升目标层的分辨率。

5.5深度域建模与叠前深度偏移处理

包括如下内容/要求：

a)浅层速度建模，通过初至波走时层析，引入合适的正则化项，提升浅层速度反演结果的

稳定性。

b)中深层各向异性速度建模，进行波动层析，提高速度分析的分辨率和精度，提升小断裂

成像精度。

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c)各向异性叠前深度偏移，各向异性深度偏移成像可以提升地下构造的成像精度，是高分

辨率、高精度处理的关键步骤。

d)逆时偏移，进行波动方程成像，提升复杂高陡构造成像能力，显著改善成像质量，提高

复杂断裂、高陡地层成像精度。

e)偏移后处理，使用反Q滤波提高偏移后叠加剖面的分辨率，进行精细的道集切除得到高

质量剖面。

6深海变深度缆波动方程延拓校正技术规程

6.1洋流、海浪导致的缆深漂移波场校正技术

包括如下内容/要求：

a)建立水层速度模型，结合导航文件和海洋水温、潮汐等资料建立合理的水层速度模型，

描述地震波在水体中的传播特性。

b)波动方程缆深漂移校正，根据SPS文件，通过波动方程校正深海采集过程中各个接收器

的位置误差，消除其空间位置变化产生的走时扰动，实现三维地震数据相位和振幅的一

致性处理。

6.2海底起伏导致的波场时差校正技术

包括如下内容/要求：

a)获取海底地形数据，首先需要获取海底的高程数据或者地形模型，以了解海底起伏情况。

b)计算时差校正参数，基于地形数据通过波动方程计算由海底起伏引起的波场时差。

c)应用校正参数，根据计算得到的时差校正参数，对观测数据进行相应的时差校正处理，

将不同位置的地震波到达时间校正到一个统一的水平面上。

6.3三维保幅波场快速延拓技术

包括如下内容/要求：

a)建立准确的速度模型，准确的速度模型是高精度波场延拓的关键。

b)对输入波场进行快速傅里叶变换FFT，变换到频率域。

c)在频率域根据速度模型计算对应的相移算子，进行精确的波场延拓。

d)在延拓过程中，需要对边界处进行Taper，消除边界截断对波场延拓的影响。

e)进行逆傅里叶变换，IFFT，得到保幅延拓后的波场。

7深海变深度缆波动方程“鬼波”压制技术规程

7.1高精度Tau-p域鬼波压制技术

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包括如下内容/要求：

a)高精度Tau-p变换：将原始地震数据转换到Tau-p域，其中Tau表示时间，p表示倾角。通

过Taup变换将地震数据从球面波映射到平面波域。

b)平面波域鬼波时差估计，通过缆深数据和水速，估计不同倾角平面波的鬼波延迟时差。

c)Taup域反褶积，根据估计的鬼波延迟时差，在Taup域进行反褶积压制鬼波。

d)压制计算假象，在反褶积过程中容易产生计算假象，需要引入合适的正则化项进行压制。

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