可控震源伪随机扫描技术研究

【摘要】： 地震勘探正在向三维地震勘探和高分辨率地震勘探两个方向发展,高分辨率地震勘探是当前的热点所在。高分辨率地震勘探是一个系统工程,从地震波的激发、检波器阵列的布置、数据采集、数据处理到数据解释都应该遵循高分辨率地震勘探的准则。地震信号的激发是该系统工程的第一个环节,激发信号的质量是影响勘探分辨率的重要因素。可控震源利用可控的小能量、长时间激发波来实现冲击震源瞬时产生的大能量激发波。勘探的分辨率取决于地震子波的分辨率,与之相对应,可控震源地震勘探的分辨率取决于“相关子波”的分辨率,子波形态是决定子波分辨率的重要因素,子波的主瓣突出而旁瓣较小则其分辨率高,反之则分辨率低。由此可见,扫描信号的自相关函数是影响地震勘探分辨率的重要因素,是提高可控震源分辨率的重中之重。本文给出了一种应用在可控震源系统中的非线性扫描方法——伪随机序列扫描。由于地下介质对地震波的吸收衰减是非线性的,而非线性扫描技术可以提高高频成分在地下的传播。伪随机扫描是非线性扫描技术中的一种,其自相关函数具有类似脉冲函数的形状。伪随机序列扫描最优的地方在于,如果处理得当,可以在它的自相关函数中完全消除旁瓣,大大提高了可控震源的子波分辨率。本文通过对包括线性扫描和非线性扫描在内的可控震源扫描信号的分析,着重研究了伪随机m序列扫描,给出了仿真结果,并将这种非线性扫描方法应用于可控震源地震勘探系统中。