一種地震散射p-s轉換波成像方法

2023-10-26 04:37:47 2

專利名稱：一種地震散射p-s轉換波成像方法
技術領域：
本發明屬於地震波成像處理技術領域，特別涉及一種地震散射P-S轉換波成像方 法。
背景技術：
地震轉換波數據很難處理，其原因是反射轉換波時距曲線對共轉換點來說既不是 對稱的，也不是雙曲線，傳統雙曲線近似對轉換波來說已根本不適用。主要問題來自於共 轉換點(CCP)道集的分選和轉換波時距關係的固有特性，即便是均勻介質的水平反射層， 轉換波的轉換反射點的水平位置隨著炮檢距、反射層的深度以及縱橫波速比的變化而變 化，不能實現真正的共轉換點道集選排和疊加成像，理論上只是目的層共轉換點選排處理； 另外，反射波在地震波成份中是非常有限的，而反射波與其它成份地震波傳播的規律是不 同的，把其它成份的地震波愣是用反射理論來處理，所獲得的成像結果必定是不準確的；同 時，共轉換點(CCP)道集處理技術是針對水平層狀均勻介質模型發展起來的一套處理技 術，嚴格來說，該技術只適用於水平層狀均勻介質，而實際中，這種理想的情況幾乎沒有。傳 統地震成像技術在理論上和實際應用效果上均存在不可逾越的不足和困難，因此，必須尋 求其它處理技術來改善或解決目前地震成像技術成像效果存在缺陷的問題，尤其是地下構 造複雜區域(如山前斷裂帶、盆地邊緣破碎帶、地質構造活動頻繁帶等)、不均勻性突出地 帶、地質構造與水平層狀均勻介質模型相去甚遠地帶(如巖漿侵入體、變質體、透鏡體、石 灰巖溶洞、金屬礦脈等)和近地表風化嚴重地帶等。

發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在於提出了 一種地震散射P-S轉換 波成像方法，無須進行道集選排，基於點散射地質模型，依據散射波時距雙曲線規律，通過 單點尋優成像，與傳統水平疊加成像技術相比較，在傳統覆蓋次數一定的情況下，本發明比 傳統水平疊加成像技術的疊加次數大大提高，同時利用上了傳統意義上的繞射波、斷面波 等異常波信息進行成像，因此，該方法不但有效提高了信噪比，而且能大大提高成像精度； 同時，因成像位置和區域可以根據實際情況來定義，只要採集到的數據所覆蓋的區域均可 進行成像，因此，該方法有效信息利用充分，比傳統成像技術擴大了成像區域，所獲取的地 質信息更豐富。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種地震散射P-S轉換波成像方 法，包括如下步驟第一步將地震數據讀取到二維數組F中，同時將觀測系統參數加載到原始地震 數據道頭中，並依據觀測系統和採集參數計算出散射點位置和坐標；第二步依據散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定『的情況下，以成像速度 (包括縱波速度Vp和橫波速度Vs)來確定散射雙曲線軌跡，然後計算地震散射P-S轉換波
正常時差。
地震散射P-S轉換波時距雙曲線方程
權利要求
一種地震散射P S轉換波成像方法，其特徵在於，包括如下步驟第一步將地震數據讀取到二維數組F中，同時將觀測系統參數加載到原始地震數據道頭中，並依據觀測系統和採集參數計算出散射點位置和坐標；第二步依據散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定t0i的情況下，以成像速度來確定散射雙曲線軌跡，包括縱波速度vP和橫波速度vS，然後計算地震散射P S轉換波正常時差。地震散射P S轉換波時距雙曲線方程 t PSji= 1 vP Lj2 + z 0 i2 + 1 vS ( xj - Lj )2 + z 0 i2 地震P波垂直旅行時間地震S波垂直旅行時間地震散射P S轉換波自激自收時間地震散射P S轉換波正常時差 t PSji= t PSji- t 0PSi = 1 vP Lj2 + z 0 i2 + 1 vS ( Lj - xj )2 + z 0 i2 - z 0i ( 1 v P + 1 v S ) 式中，j＝1，2，…，m為地震道號，tPSji為地震散射P S轉換波旅行時，t0PSi為散射點垂直地表地震散射P S轉換波雙程旅行時間，xj為炮檢距，z0i為散射點距地表視深度，vP為地震散射P波傳播速度，vS為地震散射S波傳播速度，Lj為炮散距；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P S轉換波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P S轉換波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進行加權求和，便實現了地震散射P S轉換波成像。地震散射波振幅加權求和原理為式中E為正常時差校正後的地震記錄，m為地震記錄總道數，j為道序號(j＝1，2……m)，i為採樣點序號(i＝1，2……n)；第五步對成像結果按地震數據格式輸出。FSA00000147918100012.tif,FSA00000147918100013.tif,FSA00000147918100014.tif,FSA00000147918100021.tif
2.根據權利要求1所述的一種地震散射P-S轉換波成像方法，其特徵在於，包括如下步驟第一步將含有51炮，每炮64道，每道1024個採樣點的地震數據分別讀取到二維數組 F1, F2中，同時將觀測系統參數加載到原始地震數據道頭中，並依據觀測系統和採集參數計 算出散射點位置和坐標；第二步依據散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定tM的情況下，以成像速度來分別 確定散射P-SV和P-P波雙曲線軌跡，包括縱波速度Vp和橫波速度vs，然後分別計算地震散 射P-SV和P-P波正常時差。地震散射P-S轉換波時距雙曲線方程tpsji = ~^J^j + zOi + ~yj(xj - Lj、+ zOi
3.根據權利要求1所述的一種地震散射P-S轉換波成像方法，其特徵在於，包括如下步驟第一步將含有146炮，每炮86道，每道2000個採樣點的三分量地震數據分別讀取到 二維數組Fi、F2、F3中，同時將觀測系統參數分別加載到原始地震數據道頭中，並依據觀測系 統和採集參數計算出散射點位置和坐標；第二步依據散射波時距雙曲線方程，在炮集上，固定tM的情況下，以成像速度來分別 確定地震散射P-SV、P-SH和P-P波雙曲線軌跡，包括縱波速度Vp和橫波速度vs，然後分別 計算地震散射P-SV、P-SH和P-P波正常時差。 地震散射P-S轉換波時距雙曲線方程地震P波垂直旅行時間
全文摘要
一種地震散射P-S轉換波成像方法，包括如下步驟第一步將地震數據讀取到二維數組F中，將觀測系統參數加載到原始地震數據道頭中，依據觀測系統和採集參數計算出散射點位置和坐標；第二步依據散射波時距雙曲線方程，固定t0i的情況下，以成像速度來確定散射雙曲線軌跡，然後計算地震散射P-S轉換波正常時差；第三步從地震波旅行時中減去地震散射P-S轉換波正常時差；第四步對各炮檢距上減去地震散射P-S轉換波正常時差的雙曲線軌跡的散射振幅進行加權求和，便實現地震散射P-S轉換波成像；第五步對成像結果按地震數據格式輸出，具有水平疊加成像技術的疊加次數大大提高，能有效提高信噪比，而且能有效改善成像精度，獲得的地質信息更為豐富。
文檔編號G01V1/28GK101937098SQ20101019275
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者沈鴻雁 申請人:西安石油大學