CN105209934B - 用于多分量基准面校正的方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了用于对多分量地震数据进行基本面校正的方法、设备和系统。在这种方法的一个示例中，访问多个地震迹线，所述多个地震迹线包括代表在介质中的多个记录位置处的地震波场的振幅样本和空间梯度样本的数据。使用基于计算机的处理单元，使用所述地震波场的所述振幅样本和所述空间梯度样本来初始化从所述多个记录位置通过介质的波场传播。生成与在所述介质内的限定位置处传播的波场相对应的地震迹线。

Description

用于多分量基准面校正的方法和设备

技术领域

本公开大体上涉及地球物理勘探系统，并且更加具体地涉及处理在地球物理调查中获得的多分量地震数据的方法。

背景技术

石油化工产品，诸如石油和天然气，在社会上普遍存在，并且，从汽油到儿童玩具很多方面都可以找到。正因如此，对石油和天然气的需求居高不下。为了满足这种高需求，重要的是要定位出地球中的石油和天然气储层。科学家和工程师们尤其利用地震和其他波勘探技术进行“勘测”，以寻找地球内的石油和天然气储层。这些地震勘探技术常常包括利用地震能量源（例如，炸药、空气枪、振动器等）控制注入到地球中的地震能量，并且，利用一个或者多个接收器监测地球对地震源的响应，以便建立地球的地下的图像。通过观察由接收器在勘测期间检测到的反射地震波，可以获取属于反射信号的地球物理数据，并且这些信号可以用于形成地球在接近勘测位置处的图像。

在海基获取中，在从地球的地下反射出地震波之后，接收器可以对该地震波进行测量。然而，从地下的反射可以继续向上到水表面，在水表面处，其可以再次被在水与水上空气之间的边界所反射。因为水空气边界是一个几乎完美的反射器，所以地震波从水空气边界反射出来，并且传播回到地下表岩石。向下反射的地震波由接收器检测到，并且通常作为接收器侧“虚反射”已知。在一些情况下，虚反射可以再次反射地下表岩石，并且再次反射水-空气边界，由此产生多重反射。同样，可能存在源侧虚反射，其与接收侧虚反射相似，不同之处在于源侧虚反射是从稍后反射地下表岩石的源向上传播到水空气边界的地震信号。

虚反射将地震子波中的能量的量限制为非常低的频率和更高的频率，这由拖缆深度确定。同样，地震数据的相位在虚反射陷波频率附近失真。历史上已经利用牵拉在较浅深度处的源和接收器设计了一些勘测，以便有效地捕获目标所需的更高频率。然而，因为对海洋表面波浪生成的噪声的敏感性增加，所以在较浅深度处的牵拉源和拖缆可以引起低频率的失真。近年来，已经开发出了通过多种方法减少虚反射并且使得接收器能够牵拉在更深深度处的方法，包括以下具体处理方法：将接收器牵拉在不同的深度处；将拖缆的组合牵拉在不同的深度处；以及利用压力传感器和质点运动传感器来牵拉接收器。随着去虚反射技术的提高和从数据恢复了更高的频率，拖缆分开的限制可能成为对图像带宽的限制因素，这是因为可能难以经济地在横线方向上实现充分的空间采样。

对不充分空间采样问题的一种可能解决方案是使用一些插值形式来预测在拖缆之间的未被拖缆上的接收器物理采样的位置处的测量值。插值可以包括：将测得的地震数据拟合成模型（例如，通过使用最小二乘或者复共轭方法），并且然后，如果在与拖缆相同平面中测到了在拖缆之间的位置处的地震波场，那么扩展该模型以投射出地震波场本来的样子。根据限定，因为插值涉及将数据拟合成模型，所以其可以引入误差，该误差随后可以传播（并且，被放大）通过地震数据处理序列的剩余部分。

附图说明

图1是地震勘测系统的框图。

图2示出了海上牵拉型拖缆地震勘测系统的一个实施例的侧视图。

图3示出了在用于图2的系统的水柱内的限定基准面层。

图4是示出了在用于对多分量地震数据进行基准面校正的地震勘测系统中执行的方法的一个实施例的流程图。

图5是示出了在用于对多分量地震数据进行基准面校正的地震勘测系统中执行的方法的另一实施例的流程图。

图6是示出了在用于对多分量地震数据进行基准面校正的地震勘测系统中执行的方法的另一实施例的流程图。

图7A至图7C示出了将记录的地震数据基准面校正到水柱内的限定位置的地震勘测系统的侧视图。

图8示出了地震勘测系统和在水柱内的限定基准面层的透视图。

图9示出了在地震勘测系统中使用的计算机系统的实施例，该计算机系统能够存储和/或处理地震数据，诸如，以根据在图4至图6中的操作对地震数据进行基准面校正。

具体实施方式

图1示出了地震勘测系统100的一个实施例。地震勘测系统100包括一个或者多个地震源102、一个或者多个地震接收器103、数据存储装置106和数据处理设备108。地震勘测系统100可以适应于获取在多种不同地质背景中的任何地质背景下的地震数据。例如，在一些实施例中，地震勘测系统100可以适应于在陆基或者海基背景下进行地震获取。

地震源102可以是发出地震能量的任何事物。例如，源102可以包括一个或者多个空气枪（例如，用于海上拖缆）、一个或者多个振动器（例如，供陆上使用的振动车）等。在一些示例中，地震源102可以天然发生，诸如，地质扰动、背景地震噪声、或者通过水压致裂而引起的地震活动。如图1所示，在一些示例中，地震源可以向数据存储装置106提供地震源数据。地震源数据可以包括，例如，地震源活动的振幅、次数、位置等，该地震源活动稍后将与从接收器103接收的地震迹线（seismic trace）相关联。

可以通过一个或者多个地震接收器103来检测由地震源发出的地震能量。每个地震接收器包括一个或者多个传感器，该传感器检测介质在一个或者多个时间点处的扰动。例如，在一些实施例中，地震接收器103可以包括压力传感器，诸如水听器。水听器检测压力波场随着时间的振幅。地震接收器103的另一示例可以包括质点运动传感器，该质点运动传感器检测质点随着时间的运动，而质点随着时间的运动又可以与压力波场随时间的变化率有关。质点运动传感器可以检测在一个、二个或者三个方向分量上的质点运动。质点运动传感器可以是例如地震检波器或者三轴加速度计。运动传感器检测质点随时间的运动或者弹性介质随时间的运动。运动传感器可以检测速度、加速度、或者位移、或者这些的一些组合，并且可以在一个、二个或者三个方向分量上进行该检测。在声介质中，诸如水，质点运动可以与压力波场的变化率（例如，梯度）成比例，并且由此，通过使用压力梯度传感器获取到的数据可以与通过使用质点运动传感器获取到的数据互换地使用。替代地或者另外地，地震接收器可以包括其他类型的传感器。

在一些示例中，地震接收器103可以是多分量的，所以接收器检测到一种以上的扰动—例如，牵拉在海上获取系统中的拖缆中的多分量接收器可以包括用于检测压力变化的水听器和用于检测水质点的运动的三个分量的质点运动传感器。在一些实施例中，接收器103可以是在2007年1月23日公开的标题为“Towed Streamer Deghosting”的第7, 167,413号的共有专利中描述的传感器、在2011年8月31日提交的标题为“Multi-component,Acoustic-Wave Sensor and Methods”的第13/222,563号共同拥有未决申请中描述的传感器以及在2011年1月21日提交的标题为“Seismic System with Ghost and MotionRejection”的第13/011,358号共有未决申请中描述的传感器中的任何一种。每个接收器103，无论传感器的数量为多少，都可以在地震勘测中限定出测站或者记录位置。

在地震勘测期间，可以将地震接收器103定位为接近地震源102。在地震勘测期间，可以将一个或者多个地震源102发射，并且该一个或者多个地震接收器103可以测量一种或者多种扰动并且可以生成一个或者多个迹线，这些迹线是在一段时间内的测量值序列。通常，每个传感器的每个分量都可以生成一个迹线。例如，具有压力传感器和三个质点运动传感器的多分量接收器可以生成四个迹线。每个迹线可以包括或者可以与对应的位置信息相关联，该位置信息可以由导航系统（未在图1中示出）提供。

在一些实施例中，可以将由地震接收器103生成的地震迹线提供给数据存储装置106。在一些示例中，数据存储装置106可以是地震接收器103附近的本地数据存储装置106并且可以记录来自单个接收器103的地震迹线，或者，在其他示例中，数据存储装置106可以是位于中心测站的批量数据存储装置106并且可以记录来自多个不同接收器103的地震迹线。数据存储装置106可以包括用于存储地震迹线的一个或者多个有形介质，诸如，硬盘驱动、磁带、固态存储装置、易失性和非易失性存储器等。在一些示例中，来自地震接收器103的地震迹线可以绕过数据存储装置106而直接提供给数据处理设备108，以至少部分地实时或者基本上实时处理地震迹线（例如，以提供质量控制信息）。

数据处理设备108可以是适应于处理并且操纵来自地震接收器103的地震迹线（并且，在一些实施例中，是来自地震源102的地震源数据）的任何计算设备。数据处理设备108可以是单个计算装置，或者，在一些示例中，数据处理设备108可以分布在许多计算节点之间。在一些示例中，不同的计算设备执行不同的数据处理操作。例如，第一计算设备可以消除对地震迹线的虚反射，并且另一计算设备可以移动地震迹线以获得地球的地下的图像。所论及的图像可以是在地下的声阻抗或者弹性反射率方面的不连续性的空间指示，并且可以显示在有形介质（诸如，计算机监视器）上或者打印在纸张上。虽然数据处理设备108的一些实施例可以处理地震迹线直到得到移动的图像，但是在其他示例中，数据处理设备108仅仅可以部分地处理地震迹线—例如，数据处理设备只可以消除对地震迹线的虚反射并且向另一过程提供经过处理和消除虚反射的地震迹线供进一步处理。

图2示出了在图1中示出的地震勘测系统100的一个实施例200的侧视图。在图2中，示出了船201，该船201将源202和多个多分量接收器203牵拉在船201后面的一个或者多个拖缆210上。为了进行论述，在图2中描绘的实施例示出源202和接收器203由同一个船201牵拉，并且一个或多个拖缆210被牵拉在单个恒定的深度处。如要理解的，其他组合也是可能的。例如，在一些实施例中，源202和接收器203可以由单独的船201牵拉。在其他实施例中，源202和/或接收器203在另一个被牵拉在船201后面时可以是静止的。在一些实施例中，可以沿着单个拖缆将接收器203定位在彼此不同的深度处，即，一个或者多个拖缆210可以是深度可变的拖缆，其具有任何数量的不同形状（诸如，斜线）。在另外其他实施例中，可以将两个或者多个拖缆210牵拉在不同的深度处（例如，在拖缆构造之上/之下）。

在操作期间，源202可以发出或者“发射”地震能量（例如，通过空气枪），该地震能量可以反射地球的多个部分，并且可以在接收器203处收回。在接收器203处接收到的信号可以是由反射石油和/或天然气储层205的地震波所引起的水的扰动。在图2中，地震能量的初始传播用线251指示，而从地下反射出来的能量用线252指示，并且从空气和海面211的交界处反射出来的虚反射用线253指示。在实践中，当然，整个波场通过介质传播，但是为了简单起见，在图2中通过使用单个线251、252、253示出了波的传播。

同样如图2所示，一个或者多个接收器203可以同时检测一次反射和虚反射。例如，除了沿着线251初始传播的能量之外，地震能量也可以沿着图2中的线254从源202开始传播，并且该能量可以反射地下储层205并且可以作为一次反射沿着线255朝着拖缆210传播。一次反射255也反射海面211，并且朝着拖缆210作为虚反射256传播回来。虚反射256和一次反射252都可以入射在单个接收器203a上，并且，在一些情况下，虚反射256和一次反射252可以重叠，这可以导致如上所述的地震能量减少或者陷波。通常，可以在相似或者不同的接收器203处检测作为一次反射252、255的虚反射253、256，虽然为了简洁起见，在图3或者图7A至图7C中未示出在单个接收器处的重叠事件。尽管如此，但是要理解，本文描述的方法可以允许在虚反射和一次反射重叠到达一个或者多个不同接收器的方案，并且本文描述的方法可以允许传统上与在一个或者多个不同接收器中的虚反射相关联的效应的移动。

在一些实施例中，可以将在相应接收器203处接收到的信号发送到在船201上的存储介质。在一些实施例中，该接收并且存储的信号可以部分地或者完全地通过船201上装载的计算机或者服务器实时、接近实时地处理，或者在一些情况下，可以根本不在船上进行处理，而是简单地记录下来供稍后处理。

如上面提及的，因为多分量接收器203所牵拉的水是声介质，所以，根据以下方程式，测得的三分量质点运动可以之间与压力波场的变化率（例如，空间梯度）相关：

其中，▽P是压力波场的变化率或者空间梯度，p是声介质的密度，并且V是质点运动（例如，速度、加速度或者位移）。根据所用的质点运动的压力，可能需要将质点运动项区别开来。在压力波场的变化率与质点运动之间的该关系可以允许使用质点运动测量值（例如，来自加速度计），该质点运动测量值将用作衡量压力波场的变化率，反之亦然。例如，在一些实施例中，可以通过一对间距较小的水听器来测量在拖缆210的进线方向上的压力波场的变化率。若需要，可以通过使用上述方程式将由该水听器测得的进线变化率转换为质点运动测量值，或者，可以将该进线变化率原封不动地用于下面描述的后续处理步骤中。相似地，若需要，可以通过使用上述方程式从测得的质点运动测量值推导出在拖缆210的横线方向和垂直方向上的压力波场的变化率。

如上面提及的，每个多分量接收器203生成多个迹线。每个迹线可以包括由通过的压力波场引起的水的扰动的一个或者多个样本。在图2中的每个多分量接收器203包括压力传感器、以及其输出可以用于确定压力波场的定向变化率的传感器。例如，每个多分量接收器203可以包括确定压力波场的振幅的水听器和三分量质点运动传感器或者三分量差分压力传感器。根据使用的传感器的类型，可能需要转换由传感器生成的迹线—例如，可以需要将质点运动迹线转换为压力梯度迹线（例如，可以从质点运动样本推导出变化率数据），反之亦然，如上面所说明的。

针对单个多分量接收器203的迹线可以共同形成与在拖缆210上的记录位置或者测站相对应的记录。因为在获取期间拖缆210被牵拉在水中，所以在单个迹线内的后续采样期间，接收器203的物理位置可以改变。如本领域已知的，可以对迹线进行接收器运动校正，以适应接收器203的位置变化。可以在下面所描述的传播迹线之前、在下面所描述的传播迹线之后，进行该校正，或者可以将该校正内置在下面所描述的传播过程中。

牵拉拖缆210的水是声介质，并且，正因如此，水柱的声阻抗通常是已知的。虽然水的密度和地震波通过水的速度可以根据例如水的温度和盐度发生变化（可以在深度和横向方向两方面发生变化），但是可以为水柱建立较准确的速度模型，并且，事实上，对于通过水柱对地震数据的常规处理和移动通常也是如此做的。

图3示出了限定基准面层320，该限定基准面层320可以限定并且用于下面参照图4、图5和图6所描述的方法400、500、600中。基准面层320可以包括多个限定位置330，这些限定位置330可以是虚拟接收器位置330。基准面层320可以是任何随意的布局，并且可以限定为其可以充分地代表地震波场供进一步处理，如下面更详细说明的。同样，如下面更详细说明的，在基准面层320中的限定位置330可以存储地震迹线，就犹如已经通过在基准面层320中的相应限定位置330处的实际接收器测得了地震波场。

在一些实施例中，并且参照图3，基准面层320可以是基本平整的并且基本连续的，并且由此可以限定出一个平面。然而，在其他示例中，基准面层320可以具有一个或者多个非平整区域（例如，在海底309不是平整的情况下）和/或一个或者多个不连续处（例如，在障碍物周围）。

基准面层320可以限定在垂直偏离拖缆310的位置处—例如，可以将基准面层320定位为比拖缆310更加靠近海底309。在一些实施例中，基准面层320可以在所有的接收器303和拖缆310下面的至少100米处。通常，基准面层320可以限定在接收器303和拖缆310下面的10米处、接收器303和拖缆310下面的100米处、甚或接收器303和拖缆310下面的1000米处。在一些示例中，基准面层320可以包括直接定位在拖缆310下面的多个“虚拟”拖缆，从而，对于每个物理接收器303，将对应的虚拟接收器303直接限定在相应物理接收器下面，而在横向方向上无位移。然而，在其他示例中，限定位置或者虚拟接收器303可以限定在水柱内的任何位置处，其可以不直接处于物理接收器303之下。

在其他示例中，可以将基准面层320定位在与拖缆310相同的平面中，或者，可以将基准面层320定位在水柱中的拖缆310上方。例如，在一些示例中，限定位置330可以与物理拖缆330一致，或者，可以将限定位置330限定在水-空气边界的表面311处。在一些实施例中，甚至可以将基准面层320定位在海底309下面，例如，在层320中的一个或者多个点处在海底309下面的浅深度处，尤其是如果速度模型可用于地下。由于在海底309处的地下和声-弹性边界的弹性性质，将基准面层320的一个或者多个限定位置330定位在海底309下面可能需要一些近似，并且这些近似的准确性可以随着速度模型的准确性和在交界处的地震波的入射角而发生变化。

现在转向图4，示出了流程图，其示出用于对多分量地震数据进行基准面校正的方法400。方法400可以通过在图1中的地震勘测系统100的数据处理设备108基于由一个或者多个多分量地震接收器103、203、303生成的地震迹线来执行。

在操作410中，访问多个地震迹线，该多个地震迹线包括代表在介质中的多个记录位置处的地震波场的振幅样本和空间梯度样本的数据。每个地震迹线可以包括在一段时间（例如，2秒、10秒、2分钟等）内的多个样本，这些样本可以与来自地震源的一个或者多个冲击波相对应。在一些实施例中，针对多个记录位置中的每一个记录位置，可以访问四个迹线—一个迹线代表压力波场的振幅，并且其他三个迹线代表压力波场的空间梯度样本（无论它们是由不同压力传感器测得的压力梯度样本还是质点运动样本，只要代表压力梯度数据，都可能需要转换为如上所述的真实压力变化率样本）。

空间梯度样本提供了对压力波场的变化率的了解，并且可以在记录到接收器时可以将上行波和下行波分开。并且，因为在记录时可以将上行波和下行波区分开来，所以，在操作420中，上行波和下行波可以分开传播。空间梯度样本也提供有关在两个不同测站或者接收器位置处的地震波场的两个不同测量值之间的关系的信息，并且该信息可以用于在操作420中提高波场传播的准确性，而不需要在任何给定方向上对波场进行密集的采样。

在操作420中，使用地震波场的振幅样本和空间梯度样本，从通过介质的多个记录位置，初始化波场传播（也称为波场延拓）。然后，可以根据声波方程式来传播记录的压力波场的测量值。所有分量（包括振幅样本和空间梯度样本）可以用于初始化该传播，并且该传播可以继续到在介质内的限定位置（例如，图3所示限定基准面层320的位置330）。通过使波场从时间和/或空间上接近该同一个波场在不同时间处或者在介质内的不同位置处的表现，该传播可以继续进行。

虽然下面更加详细地描述了多种传播子，但是任何合适的传播子都可以用于在操作420中的波场传播，包括：单向波方程式、全双向声波方程式（其可以是相反时间注入方法）、有限差分法、相移法、基于射线的方法、前述的一些组合等。传播子，无论使用的是哪种传播子，都可以具有移动记录的地震数据（在时间、空间、频率、波数或者另一域上）以生成地震波场在另一时间、位置等处的表现。然后，可以通过生成迹线，对地震波场的该表现进行采样，如下面参照操作430所描述的。

参照回操作420，该传播可以是记录的波场在计算设备（诸如，在图8中示出的数据处理设备108）中的数字传播。同样，在一些实施例中，无论使用的是哪种具体类型的传播子，记录在接收器中的波场（该波场是下行的并且已经从海面向下反射）朝着该表面传回并且可以在海面处被衰减，或者该传播可以被海面反射并且朝着基准面层向下传回。如果是后一种情况，那么朝着基准面层传播的数据可以与也向下朝着基准面层传播的记录的上行数据一起有助于记录的波场。这两种贡献都存储在基准面层处。

如上所述，对水柱的速度结构的较准确了解，结合由多分量地震接收器测得的（或者从多分量地震接收器推导出来的）空间梯度信息，允许了将记录的地震数据较准确地传播到限定基准面层，而不会引入在背景部分中描述的插值方法中会引入的许多数据误差或者估计量。相反，在已经通过使用压力梯度和压力振幅数据初始化波场之后，随着来自不同接收站的数据共同有建设性地工作以形成定向波场，波前会‘愈合’。换言之，由于测得的振幅测量值是利用来自空间梯度样本的真实变化率信息传播的，所以离散测量值会分解为地震波场，而不是波场的离散测量值。通过在地震波场传播通过水柱时重建地震波场，可以随意对波场进行采样以在任何位置任何时间处生成迹线（例如，代表波场的‘虚拟’接收器测量值的‘虚拟’地震迹线）。而且，可以分开传播来自被记录为上行和下行的空间梯度样本波的变化率信息，从而可以减轻或者消除虚反射效应。

在操作430中，生成与在介质内的限定位置处传播的波场相对应的一个或者多个地震迹线。每个生成的迹线可以对应于一个限定位置或者一个虚拟接收器位置，并且，与在操作410中访问的地震迹线一样，可以包括在一个或者多个时间实例处的地震波场的压力振幅或者压力变化率的一系列的一个或者多个样本。可以通过对在操作420中初始化的波场传播进行采样，来生成该一个或者多个地震迹线。这样，测得的压力振幅以及测得的或者推导出来的空间梯度测量值都会约束在限定基准面层处出现的数据。

在一些实施例中，限定位置（例如，在图3中的限定位置330）可以在限定基准面层上形成网格，并且迹线可以代表在限定位置处传播的地震能量，就犹如地震波场已经被记录在水柱内的这些限定位置处。

同样，在一些实施例中，可以使用多个基准面层，每个后续基准面层最后引起最终的限定基准面层。换言之，可以通过在水柱中设置相应的记录基准面层、将多分量接收器测得的地震能量或者在上一个记录基准面层中出现的地震能量向前传播一步（在时间、空间或者一些其他维度上）而形成另一记录基准面层，来迭代地重复操作420和430。在一些实施例中，可以将代表每个记录基准面层的数据存储在非易失性数据存储装置中，而在其他实施例中，仅可以将中间记录基准面层暂时地存储在计算设备的易失性存储器中，直到得到最终的基准面层。

作为使用多个基准面层的一个示例，可以将第一基准面层较深地限定在水柱中，并且可以将第二基准面层限定为较靠近在物理拖缆位置附近的空气-水边界。在本示例中，可以将记录的数据向下传播到第一基准面层，在该传播期间，波场可能会愈合并且消除了虚反射效应。波场的该表现然后可以允许向上传播回第二基准面层，其中，例如可以在与物理接收器相同的位置处对波场进行采样，消除了虚反射效应。这样，通过将波场向下传播并且然后向上传播回原始拖缆位置，可以在维持针对迹线的原始数据获取或者记录位置的同时消除虚反射效应。

在一些示例中，针对限定基准面层，仅可以生成压力振幅迹线，而在其他实施例中，可以为基准面层中的一个或者多个限定位置限定压力振幅迹线和空间梯度迹线。在压力振幅和空间梯度都包括在与介质内的限定位置处传播的波场相对应的地震迹线中的示例中，空间梯度信息可以用于消除对转置数据的虚反射（即，通过使用为限定基准面层生成的迹线）。在其他实施例中，可以在操作420中初始化的传播之前，消除对由多分量地震接收器生成的原始迹线的虚反射。

而且，如上所述，如果该传播使得在该传播期间上行波场被海面反射，那么在介质中的限定位置处的波场的样本可以包括对所反射的上行波场的贡献。这样，可以利用可用于虚反射的冗余信息来改进在限定基准面层处的迹线中的数据的信噪比。

图5是示出了用于基于由一个或者多个地震接收器103、203、303生成的地震迹线对可以用于地震勘测系统100的数据处理设备108的多分量地震数据进行基准面校正的方法500的另一实施例的流程图。在一些方面中，在图5的流程图中示出的方法500可以与在图4的流程图中示出的方法400相似。

在操作510中，访问代表地震波场的数据，其中，该数据可以通过在介质中的多个记录位置处的多个多分量地震接收器来测量。所访问的数据包括地震波场在多个记录位置中的每个记录位置处的振幅和变化率。在操作520中，可以将基准面层限定在介质内，如上面参照图3所描述的。在操作530中，可以使用基于计算机的处理单元将与来自多个记录位置的振幅和变化率相对应的地震能量传播到限定基准面层。在操作540中，可以在限定基准面层处对所传播的地震能量进行采样，这可以产生一个或者多个虚拟地震接收器迹线。在不同实施例中，虚拟地震接收器迹线可以包括压力迹线和/或质点运动迹线。

图6是示出了用于基于由一个或者多个地震接收器103、203、303生成的地震迹线对可以用于地震勘测系统100的数据处理设备108的多分量地震数据进行基准面校正的方法600的另一实施例的流程图。在一些方面中，在图6的流程图中示出的方法600可以与在图4和图5的流程图中示出的方法400、500相似。

在操作610中，可以在介质内限定基准面层中的多个虚拟接收器位置（例如，图3中的330）。可以将虚拟接收器位置限定为：分一个或者多个后续处理步骤，对要传播到这些虚拟接收器位置的波场进行充分采样（例如，以便面在移动期间发生混淆）。在操作620中，可以通过使用与多个记录位置相对应的多个振幅样本和多个变化率样本，从多个记录位置将震波场的延拓初始化到多个虚拟接收器位置。在操作630中，可以生成与在多个虚拟接收器位置中的每个虚拟接收器位置处延拓的地震波场相对应的地震迹线。

继续参照图4至图6，并且如图7A至图7C所示，在操作420、530和620中初始化的波场的传播或者延拓可能根本不会传播虚反射波753（其在接收器处被记录为下行）（图7A），可能如763所指示的向上传播虚反射波753（该虚反射波753然后可能在海面处被吸收或者衰减）（图7B），或者，可以如763a所指示的将虚反射波753向上传播到海面，在海面处，其可能被反射并且然后朝着接收器730a向下传播，在接收器730a处，其有利于存储在限定基准面层720中的波场的表现（图7C）。

更具体地，参照图7A至图7C，在地震勘测期间，源可以发出地震波751，该地震波751可以被物质反射。响应于所反射的一次反射波752的水柱的扰动可以通过在拖缆710上的多分量接收器703a来测量。所反射的一次反射波752可以进一步继续通过拖缆710并且反射海面作为虚反射波753。由虚反射波753引起的水的扰动可以通过在拖缆710上的多分量接收器703b来测量。换言之，接收器703a、703b分别可以利用所反射的一次反射波752和虚反射波753的测量值来生成迹线。然后，可以访问这些迹线（例如，在操作410、510、620中）以传播测得的地震能量，以便在波场传播通过水柱时生成波场随时间的数字模型。

在图7A中，基于记录的振幅测量值和变化率测量值以及已知的或者估计的水柱的速度结构，通过例如单向传播子（例如，相移），如线762所示出的一样向下传播所反射的一次反射波752的能量，该一次反射波752在接收器703a处被记录为上行。一旦将能量传播到在限定基准面层720中的接收器730a，便可以生成代表在接收器730a所在位置处的波场的‘虚拟’测量值的迹线。

然而，在图7A中，在波场传播中，根本不传播所反射的虚反射波753的能量，该虚反射波753在接收器703b处被记录为下行。由此，在图7A中示出的传播中，对于针对基准面层720中的限定虚拟接收器位置730a所生成的迹线的唯一贡献来自向上传播的波752（被向下传播到接收器730a），并且为限定位置730a所生成的迹线由此可以具有消除接收器侧虚反射效应，这是因为其不包括所反射的虚反射波753的任何贡献。

在图7B中，与图7A一样，也如线762所示出的一样，向下传播所反射的一次反射波752的能量，该一次反射波752在接收器703a处被记录为上行。但是，与图7A不一样的是，如线763所示出的一样，向上传播所反射的虚反射波753的能量，该虚反射波753在接收器703b处被记录为下行。波762、763的传播可以通过双向传播子来实现，或者可以通过两个双向传播子分开实现。然而，在传播中，例如通过在海面711处建立吸收区，在来自虚反射波753的能量（如传播线763所指示）到达海面711时衰减该能量。由此，与在图7A中示出的传播相似，在图7B中示出的传播中，对于针对基准面层720中的限定虚拟接收器位置730a所生成的迹线的唯一贡献来自向上传播的一次反射波752（被向下传播到接收器730a），并且为限定位置730a所生成的迹线由此可以具有消除接收器侧虚反射效应，这是因为其不包括所反射的虚反射波753的任何贡献。

在图7C中，与图7A和图7B一样，也如线762所示出的一样，向下传播所反射的一次反射波752的能量，该一次反射波752在接收器703a处被记录为上行。同样，与图7B一样，如线763a所示出的一样，向上传播所反射的虚反射波753的能量，该虚反射波753在接收器703b处被记录为下行。然而，在该传播中，由763a指示的向上传播的能量被海面711反射，并且如763b所指示的继续向下（这可能需要海面711的位置和行为的估计量）。由此，与在图7A和图7B中示出的传播不同，为限定位置730a所生成的迹线可以包括从所反射的虚反射波753传来的能量。然而，利用适当的时间和符号校正，来自所反射的虚反射波753（如线736b所指示的向下传播）的共享可以不与一次反射波752所做的贡献相交，而是有建设性地添加到迹线并且帮助提高迹线的信噪比，这是因为从虚反射波753向下传来的能量约束了作为一次反射波752的冗余信息。由此，在图7C中示出的能量的传播可以利用由接收器记录的所有能量，即使其可能需要海面711的位置和行为的近似值。在图7C中由线762、763a、763b指示的能量传播可以通过单向传播子和双向传播子的任何组合来实现。

在图7A、图7B和图7C中示出的传播由此都可以实现有效地消除对记录的地震波场的虚反射。在图7A和图7B中，根本不传播来自所反射的虚反射波753的能量，或者该能量被传播，但是当其在传播期间到达海面时却对该能量进行衰减。在图7C中，传播所反射的虚反射波753，从而使得其促成了为限定位置730a所生成的迹线，不而引起通常由所反射的虚反射波753所引起的广谱陷波。由多分量接收器测得的地震波场的压力样本和空间梯度样本实现了上行波和下行波的分离和分开传播，这是因为它们为传播子（例如，波方程式）提供了有关测量数据的方式、数据在空间上的变化方式等的真实数据，这是对常规插值方法的改进之处，因为传播的波通过使用已知的信息真实地代表了波场，而不仅仅是将数据拟合成模型并且将模型插入其他位置。

仍然参照图7A至图7C，并且如上面提到的，要理解，简化线751、752、753、762、763、763a、763b仅仅用于对构思进行示出，并且在实践中，能量和地震波并不像射线一样在水柱中传播。

而且，参照图1至图7C，要理解，虽然本论述至此已经示出了与单个地震事件相关联的地震波，但是在实践中，接收器103、203、303、703a通常记录地震事件的许多重叠到达。

如果要隔离地记录单个地震事件，记录的或者从多分量接收器103、203、303、703a推导出来的空间梯度样本可以与单个地震事件到达接收器的方向相对应。然而，由多个多分量接收器103、203、303、703a测得的压力振幅样本和压力变化率样本所提供的信息允许整个波场重建并且传播，即使地震事件重叠到达。可以分解重叠到达，这是因为来自邻近测站的多分量样本有建设性地工作共同形成波前—在开始波场传播或者延拓时使用梯度正好会确定相应重叠事件的传播方向，这是因为该梯度是压力场的变化率的真实测量值，无论重叠事件的数量如何。换言之，当使用压力振幅样本和压力变化率样本来开始波场传播或者延拓时，来自多个记录位置的样本的组合有可能分出重叠到达，这是因为通过使用梯度信息初始化了传播的波场。

同样，参照图1至图7C，一旦已经将数据传播到限定基准面层或者虚拟接收器位置，任何数量的后续地震处理步骤都可以将所生成的迹线用作输入。例如，常规的移动和成像过程可以使用在限定基准面层中的数据来形成地震图像，该地震图像可以显示在有形介质（诸如，计算机监视器）上或者打印在纸张上。同样，如上所述，可以已经选择了限定基准面层的分辨率（例如，在操作520中），从而针对后续的处理目的，对传播的地震能量进行充分采样。仅仅作为一个示例，基准面预限定为在至少两个侧向方向上对所传播的地震能量进行充分采样以避免在移动处理步骤期间与所选频率混淆。

除了避免在新迹线中插入数据的需要之外（如果地震波场已经通过定位在限定基准面层中的虚拟接收器测到，那么该新迹线与地震波场本来的样子相对应），后续的处理步骤（例如，移动）可以进一步受益，这是因为移动过程可以具有更少的水柱，而必须首先通过水柱来移动数据。而且，要注意，在操作420、530、620中的能量传播期间，由水柱的速度结构的近似值引入的任何不准确性通常将会发生在常规移动处理步骤中，并且由此，这些不准确性会出现在任何事件的移动数据中。

仍然参照图1至图7C，并且如上面提及的，可以对由多分量接收器103、203、303、703a生成的迹线进行接收器运动校正，可以对在传播通过水柱之后生成的迹线进行接收器运动校正，或者，可以将接收器运动校正内置在记录的地震数据的传播或者延拓中。接收器运动校正，无论何时进行，都可以向数据添加空间和/或时间位移，从而，看起来就像单个迹线中的数据是由静止的接收器记录的。

参照回图2、图3、图7A、图7B和图7C，在一些实施例中，在地震勘测期间，可以将其上定位有多分量接收器203、303、703a的单个拖缆210、310、710牵拉在水柱中。在一些示例中，来自沿着单个拖缆210、310、710定位的接收器的数据可以用于初始化波场传播或者延拓，如上面所描述的。

参照回图8，给出了船801的透视图，该船801牵拉住多个拖缆810，每个拖缆包括多个多分量接收器803。在一些示例中，由沿着图8中的多个拖缆810定位的多分量接收器803所获取的数据也可以相似地用于初始化波场传播或者延拓，如上面所描述的。在这些示例中，来自每个拖缆的数据可以分开传播并且存储在与限定基准面层相对应的迹线中，或者，来自两个或者更多个拖缆的数据可以基本上同时传播，从而，来自两个或者更多个拖缆的数据有建设性地工作更快地共同形成定向波场，在其他情况下则不会如此迅速。

同样，在一些示例中，甚至来自单个接收站的测量值可以用于初始化地震波场的传播或者延拓，并且单个接收站（或者多个接收站）并不一定需要被牵拉在船后面的拖缆上，或者甚至可以在海上环境中。

现在参照回图4中的操作420、图5中的操作530、和图6中的操作620，结合图7A至图8中给出的示出，给出了两个具体的传播示例，虽然要理解，这些示例仅仅是示出性的，并且如上面所提及的，可以使用任何合适的传播技术。

在一个实施例中，使用双向声波方程式（与相反时间移动的一个元素粗略相似），以在操作420、530或者620中，通过以相反的时间顺序，根据在相应的测得的振幅和变化率，向接收到的波场注入所有分量，来初始化波场的传播或者延拓。可以注入与第一时间样本相关联的数据，并且然后，在注入与第二时间样本相关联的数据的同时，通过使用双向声波方程式在空间上位移该数据。然而，不对该数据进行成像（如按照相反时间移动一样），相反，利用每个位移步骤，建立地震波场的新表现，仍然将该数据包含在迹线中，与移动的地震图像相反。

在另一实施例中，可以使用相移方法。可以进行相移，这是因为该相移可以利用较少的计算资源来进行，并且可以针对极高的频率进行。在本示例方法中，由多分量接收器测得的每个分量用于开始波场的第一次位移。然后，通过使用单向传播子、通过使用两个不同的单向传播子（例如，一个用于上行波，而一个用于下行波）、或者通过使用双向传播子，将整个波场相移到不同的位置。可以通过在时间上对数据采用傅里叶转换并且然后在傅里叶域中进行相乘来在空间上移动特定距离，来进行相移。

参照图1至图8，并且如上面提及的，可以将波场传播到随意限定的基准面层。在一些实施例中，可以选择对在限定基准面层处的波场进行采样，以表示记录在数据中的所有频率。同样，可以选择限定基准面层和对在限定基准面层处的波场进行采样，以真实地表示记录的频率。

在一些实施例中，可以将代表传播的波场的数据存储在限定基准面层处，供进一步处理。在其他实施例中，在传播到限定基准面层（在该点处，消除了虚反射效应）之后，可以将数据传播回拖缆记录位置，以便例如具有设置在原来记录波场的相同拖缆位置处的消除了虚反射的数据组。使数据返回到实际拖缆位置对于所有频率都可以有效，并且可以不受获取几何形状的限制。

在初始化波场时使用梯度信息（例如，来自质点运动传感器）可以使按照给定拖缆间距明确限定在限定基准面层处的频率有效地双倍。同样，通过将虚反射与质点运动数据一起使用使得能够准确地将附加频率表示在限定基准面层处（虽然在较差海洋换件下虚反射的使用可能会受到限制）。由此，本文描述的多分量数据的基准面校正可以最大化利用记录的数据所能实现的效果，而不受插值方法所固有的假定的影响。

图9示出了能够处理地震数据的计算机系统935的实施例，该计算机系统935包括例如能够执行在图4、图5和图6中的操作的系统。在一些示例中，在图9中示出的计算机系统935可以用作在图1中的数据处理设备108。

在一些实施例中，计算机系统935可以是个人计算机和/或手持电子装置。在其他实施例中，计算机系统935可以是企业级计算机的一种实施方式，诸如，在企业内的一个或者多个刀锋型服务器。在另外其他的实施例中，计算机系统935可以是任何类型的服务器。计算机系统935可以装在船上（诸如，在图2、图3和图8中示出的船201、301、801）、可以在远程控制型无人操作船上、可以在路上于车辆中、可以在路上于设施中或者在任何其他地方。

键盘940和鼠标941可以通过系统总线948联接至计算机系统935。在一个示例中，键盘940和鼠标941可以将用户输入引入到计算机系统935并且将该用户输入传送到处理器943。除了或者替代鼠标941和键盘940，可以使用其他合适的输入装置。联接至该系统总线948的输入/输出单元949（I/O）将该I/O元件表示为打印机、音频/视频（A/V）I/O等。

计算机935也可以包括视频存储器944、主存储器945和大容量存储装置942，所有这些都与键盘940、鼠标941和处理器943一起联接至系统总线948。大容量存储装置942可以包括固定介质和可移除介质，诸如，磁、光或者磁光存储系统以及任何其他可用的大容量存储技术。总线948可以包含例如用于对视频存储器944或者主存储器945寻址的地址线。

系统总线948也可以包括用于在部件之间或者在部件内部传送数据的数据总线，诸如，处理器943、主存储器945、视频存储器944和大容量存储装置942。视频存储器944可以是双端口的视频随机存取存储器。在一个示例中，视频存储器944的一端联接至视频放大器946，该视频放大器946用于驱动一个或者多个监视器947。监视器947可以是适合相似图形图像的任何类型的监视器，诸如，阴极射线管监视器（CRT）、平板、或者液晶显示器（LCD）监视器或者任何其他合适的数据表示装置。

计算机系统包括处理器单元943，该处理器单元943可以是任何合适的微处理器或者微计算机。计算机系统935也可以包括联接至总线948的通信接口950。通信接口950经由网络链路提供双向数据通信联接。例如，通信接口950可以是卫星链路、局域网（LAN）卡、线缆调制解调器、和/或无线接口。在任何这种实施方式中，通信接口950发送并且接收携带了代表各种信息的数字数据的电、电磁或者光信号。

由计算机系统935接收的代码可以在该代码被接收时由处理器943执行，和/或存储在大容量存储装置942或者其他非易失性存储装置中供稍后执行。这样，计算机系统935可以获得多种形式的程序代码。程序代码可以具体实施为任何形式的计算机程序产品，诸如，构造为存储或者传输计算机可读代码或者数据或者可以嵌入有计算机可读代码或者数据的介质。计算机程序产品的示例包括CD-ROM盘、ROM卡、软盘、磁带、计算机硬盘驱动、在网络上的服务器以及固态存储器装置。无论计算机系统935的实际实施方式如何，数据处理系统可以执行允许处理地震数据的操作，包括例如在图4至图6中示出的或者在本文中描述的其他。

已经参照本发明的具体实施例描述了根据本公开的设备及相关联的方法，以便对操作原理进行示出。上述说明由此仅仅是示出性的，而不是限制性的。鉴于本文的教导，对所描述的实施例的多种修改和更改对于本领域的技术人员而言是明显的。例如，本领域的技术人员可能能够想出若干种系统、布置和方法，这些系统、布置和方法虽然未在本文中明确示出或者描述，但是由于具体实施了所描述的原理，由此包括在本公开的精神和范围内。

为了进行论述，该详细说明的重点主要放在海上拖缆系统中获取的地震数据。然而，本文中描述的构思更一般地适用于例如陆基系统、海底节点和其他获取系统。相似地，为了进行论述，该详细说明的重点放在朝着海底传播地震能量，但是本文中描述的构思更一般地适用于并且包括了例如朝着海面向上传播能量。更一般地说，可以将波场传播到任何介质中的任何位置（包括在不同介质之间传播），并且可以对位置进行选择以确保对波场进行充分采样，从而使得在传播之后真实地表示出该数据。

根据接收器和限定基准面层的位置，用于初始化和传播波场的机构可以不同。当数据记录在介质中而不是记录在声介质中时，或者当接收器与弹性介质接触时，仍然可以通过使用来自多分量接收器的所有记录数据来初始化波场。如果接收器嵌入在弹性介质中，可以使用弹性方程式并且这些方程式可能需要了解介质的弹性特性。同样，如果接收器定位在固液界面或者气液界面处，可能需要使用弹性方法来正确地初始化波场。

因此，所公开的实施例的所有这种更改、变型和修改旨在落入本公开的范围内。

在本文中直接或者间接阐述的方法中，按照一种可能的操作顺序描述了各种步骤和操作，但是，本领域的技术人员要认识到，在不必脱离所公开的实施例的精神和范围的情况下，可以重新布置、替代或者取消这些步骤和操作。

所有相关引用和定向引用（包括：上、下、向上、向下、上行、下行、左、右、顶、底、侧、上方、下方、前、中间、后、竖直、水平等）皆为举例说明，以协助读者理解本文所描述的具体实施例。不应该将这些引用解读为要求或者限制，尤其是将其解读为本发明的位置、定向或者使用，除非在权利要求书中有具体阐述。连接引用（例如，附接、联接、连接、接合等）应该宽泛地诠释，并且可以包括在元件的连接之间的中间构件和在元件之间的相对移动。如此，连接引用并不一定指两个元件直接连接和彼此成固定的关系，除非在权利要求书中有具体阐述。

Claims (36)

1.一种用于对在地球物理调查中获得的多分量地震数据进行处理的方法，所述方法包括：

访问多个地震迹线，所述多个地震迹线包括代表在介质中的多个记录位置处的地震波场的振幅样本和空间梯度样本的数据，所访问的地震迹线中的至少一些地震迹线包括根据时间记录的压力迹线和根据时间针对每个记录位置记录的多个质点运动迹线；

使用基于计算机的处理单元，使用所述地震波场的所述振幅样本和所述空间梯度样本开始从所述多个记录位置通过介质的波场传播；

生成与在所述介质内的限定位置处传播的波场相对应的地震迹线，

其中，在所述多个质点运动迹线中的数据表示在所述介质中的所述多个记录位置处的所述地震波场的所述空间梯度样本，

其中，每个生成的地震迹线对应于在一个或者多个时间实例处的所述介质内的所述限定位置中的一个，

其中，所述限定位置设置在网格状基准面层中，以及

其中，所述限定位置中的至少一些限定位置在所述介质内在深度上偏离所述多个记录位置中的至少一些记录位置。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述开始之前，将所述质点运动迹线转换为所述空间梯度样本。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所访问的地震迹线中的至少一些地震迹线包括由多个差分压力传感器测得的差分压力样本，并且所述差分压力样本代表所述地震波场的所述空间梯度样本。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，针对每个限定位置，生成多个地震迹线。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，针对每个限定位置，生成至少一个压力迹线和至少一个质点运动迹线。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，如果已经在所述限定位置处记录了所述地震波场，那么所生成的地震迹线对应于所述地震波场的预期测量值。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地震波场用数字传播。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，针对在所述多个记录位置中的一个记录位置处记录的单个地震事件，所述空间梯度样本中的一个空间梯度样本对应于所述单个地震事件到达所述记录位置的方向。

9.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

访问与在所述介质内的限定位置处传播的波场相对应的地震迹线；

通过使用基于计算机的处理单元，开始从所述限定位置回到所述多个记录位置的第二波场传播；以及

生成与在所述记录位置处传播的波场相对应的地震迹线。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，每个相应的限定位置直接定位在所述多个记录位置中的相应的一个的下方。

11.一种用于对在地球物理调查中获得的多分量地震数据进行处理的方法，所述方法包括：

访问代表由在介质中的多个记录位置处的多个多分量地震接收器测得的地震波场的数据，每个多分量地震接收器包括压力传感器和质点运动传感器，其构造成用于检测数据，所述数据包括所述地震波场在所述介质中的所述多个记录位置中的每个记录位置处的振幅和变化率；

在所述介质内限定网格状基准面层；

通过使用基于计算机的处理单元，将与所述地震波场的所述振幅和所述变化率相对应的地震能量从所述多个记录位置传播到所述网格状基准面层；

对在限定的所述网格状基准面层处传播的所述地震能量进行采样；以及

生成与在所述介质内的限定位置处的传播波场相对应的地震迹线，其中，所述限定位置设置在限定的所述网格状基准面层中，且所述限定位置中的至少一些限定位置在所述介质内在深度上偏离所述多个记录位置中的至少一些记录位置；

其中，所述数据表示在所述介质中的所述多个记录位置处的所述地震波场的空间梯度样本，且约束在限定的所述网格状基准面层处表示的对应数据。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述压力传感器包括水听器，并且所述质点运动传感器包括三轴加速度计。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述数据的获取期间，将所述多个多分量地震接收器沿着单个拖缆定位。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述数据的获取期间，将所述多个多分量地震接收器沿着多个地震拖缆定位。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，同时传播代表由沿着所述多个地震拖缆中的至少两个地震拖缆定位的所述多分量接收器测得的所述地震波场的所述能量。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，使用双向声波方程来传播所述地震能量。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，通过使用单向声波方程来传播所述地震能量。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，通过使用有限差、相移和基于射线的方法中的一者，来传播地震能量。

19.根据权利要求11所述的方法，其还包括：从限定的所述网格状基准面层移动所传播的地震能量以形成可显示在有形介质上的地震图像。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述网格状基准面层限定为在至少两个侧向方向上对所传播的地震能量进行充分采样以避免在所述移动期间与所选频率混淆。

21.根据权利要求11所述的方法，其中，限定的所述网格状基准面层接近海底。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，整个限定的所述网格状基准面层在所述多个记录位置中的每个记录位置下方的至少100米处。

23.根据权利要求11所述的方法，其中，限定的所述网格状基准面层是连续的并且是平的。

24.一种用于对在地球物理调查中获得的多分量地震数据进行处理的方法，所述方法包括：

在介质内的网格状基准面层中，限定多个虚拟接收器位置；

使用基于计算机的处理单元初始化地震波场至所述多个虚拟接收器位置的延拓，所述地震波场由位于所述介质内的多个记录位置处的多个多分量地震接收器测得，该初始化使用与在所述多个记录位置处测得的地震波场相对应的多个振幅样本和多个变化率样本；以及

生成与在所述多个虚拟接收器位置中的每个虚拟接收器位置处与延拓的地震波场相对应的地震迹线，

其中，每个多分量地震接收器包括压力传感器和质点运动传感器，其构造成用于检测数据，所述数据包括对应于所述地震波场在所述介质中的所述多个记录位置中的每个记录位置处的振幅样本和变化率样本，

其中，每个生成的地震迹线对应于在一个或者多个时间实例处的所述介质内的限定的所述虚拟接收器位置中的一个，

其中，限定的所述虚拟接收器位置设置在所述网格状基准面层中，以及

其中，限定的所述虚拟接收器位置中的至少一些虚拟接收器位置在所述介质内在深度上偏离所述多个记录位置中的至少一些记录位置。

25.根据权利要求24所述的方法，其还包括：从多个测得的质点运动样本推导出所述多个变化率样本。

26.根据权利要求24所述的方法，其中，按照相反的时间顺序将所述多个振幅样本和所述多个变化率样本中的每一个注入所述介质中。

27.根据权利要求24所述的方法，其中，所述介质包括水柱。

28.根据权利要求24所述的方法，其还包括：当所延拓的地震波场到达水空气边界时，衰减所延拓的地震波场。

29.根据权利要求24所述的方法，其还包括：将所延拓的波场反射在水空气边界处。

30.根据权利要求29所述的方法，其还包括：将所反射的波场包括在所生成的地震迹线中。

31.根据权利要求24所述的方法，其中，在将所述多个振幅样本和所述多个变化率样本用于初始化所述地震波场的延拓之前，为接收器运动校正所述多个振幅样本和所述多个变化率样本。

32.根据权利要求24所述的方法，其还包括：为接收器运动校正所生成的地震迹线。

33.根据权利要求24所述的方法，其中，将所述多个记录位置嵌入弹性介质中，并且通过使用弹性波方程来初始化所述波场。

34.根据权利要求24所述的方法，其中，所述介质是弹性介质，所述介质内限定有所述虚拟接收器位置。

35.一种用于对在地球物理调查中获得的多分量地震数据进行处理的方法，所述方法包括：

访问代表由在介质中的多个记录位置处的多个多分量地震接收器测得的地震波场的数据，所述数据包括所述地震波场在所述多个记录位置中的每个记录位置处的振幅和变化率，其中每个多分量地震接收器包括压力传感器和质点运动传感器，其构造成用于检测数据，所述数据包括所述地震波场在所述多个记录位置中的每个记录位置处的所述振幅和变化率；

在所述介质内限定第一网格状基准面层，其中，至少一些第一网格状基准面层位置在所述介质内在深度上偏离所述多个记录位置中的至少一些记录位置；

使用基于计算机的处理单元，将与所述地震波场的所述振幅和所述变化率相对应的地震能量从所述多个记录位置传播到所述第一网格状基准面层；

在所述介质内限定第二网格状基准面层；以及

使用基于计算机的处理单元，将地震能量从所述第一网格状基准面层传播到所述第二网格状基准面层，其中对所传播的地震能量进行采样以产生一个或多个虚拟地震接收器迹线。

36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述第二网格状基准面层与所述多个记录位置一致。