一種基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地震勘探或勘測領(lǐng)域，具體涉及一種基于表層橫波速度反演的縱橫波 聯(lián)合靜校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于地形的起伏變化或淺層存在橫向的速度不均勻體，造成到達地表的反射地震 信號在不同的檢波器上除存在正常的偏移距和深度變化引起的正常時差外，還會出現(xiàn)由于 地表與淺層低、降速帶異常所引起的走時變化。這一走時變化必須在反射波信號的處理中 予以消除，才能獲得地下介質(zhì)的正常的成像。這一時差的校正在人工地震信號處理領(lǐng)域被 稱為靜校正。
[0003] 靜校正一般分為二大類方法：一類方法是通過獲得地表的速度結(jié)構(gòu)，將橫向速度 不均勻體產(chǎn)生的異常時差予以校正，這種方法一般又統(tǒng)稱為一次靜校正或長波長靜校正； 另一類方法是利用相鄰地震道上信號的相關(guān)性，通過相關(guān)分析求取各道間的時差以達到消 除這種時差的方法。這種方法在地震信號處理領(lǐng)域一般又稱為剩余靜校正，即這一靜校正 方法的應(yīng)用一般在一次靜校正之后使用，目的是消除各道間變化不大的短波長校正量。
[0004] 縱波的靜校正方法目前相對來說比較成熟，有層析靜校正、折射波靜校正等，但是 由于轉(zhuǎn)換波特有的反射特征使得這些縱波靜校正方法無法應(yīng)用于轉(zhuǎn)換波，而由于轉(zhuǎn)換波靜 校正需要炮點和檢波點分開處理，使得其靜校正方法更加復(fù)雜和困難，尤其是檢波點的靜 校正問題更為突出。目前也出現(xiàn)了 一些像共檢波點疊加相關(guān)法靜校正，基于構(gòu)造時間控制 的轉(zhuǎn)換波靜校正等常規(guī)轉(zhuǎn)換波靜校正方法，這些方法能解決部分靜校正問題，但是由于間 接應(yīng)用縱波速度或者速度比，以及由于存在的縱橫波匹配的等難題，使得這些方法無法準 確求取橫波靜校正量，影響靜校正效果。
[0005][0006] 蘆俊等的"面波法轉(zhuǎn)換波靜校正研究"（《中國地球物理2006》.2006. 25)，簡單的 介紹了利用面波進行淺層橫波速度反演的一些思路，而且提出只是利用垂直分量的面波信 息，整個技術(shù)方法還沒有實現(xiàn)。本發(fā)明提出了綜合利用縱橫波資料的優(yōu)勢面波信息，進一步 提高了反演的精度，降低了多解性。而且在反演方法等方面采用了更加先進的方法，并進行 了可視化實現(xiàn)。
[0007] 另外，像姚姚等提出的利用轉(zhuǎn)換折射波和反射波進行轉(zhuǎn)換波靜校正的方法也取得 了一定的效果，但因為轉(zhuǎn)換折射波是續(xù)至波不是初至波不易拾取以及拾取反射波時存在不 確定性，給計算靜校正量造成了一定的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 靜校正的效果會嚴重影響成像的質(zhì)量，但是一般情況下，由于很難得到近地表的 橫波速度信息，使得轉(zhuǎn)換波靜校正處理中檢波點靜校正量難以準確計算，影響了多波資料 的成像質(zhì)量。本法的目的在于提供一種基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法， 通過多波資料中信息豐富的面部信息來直接反演橫波速度信息，進而直接得到橫波靜校正 量，減少中間過程的累積誤差，提高靜校正的精度。
[0009] -種基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法，包括如下步驟：
[0010] 第一步：波場高精度插值
[0011] 所述波場高精度插值的具體方法是：
[0012] (a)對面波數(shù)據(jù)進行一定程度的線性動校（LNMO);
[0013] (b)進行小波變換插值；
[0014] (c)反線性動校（RLNMO)恢復(fù)信號。
[0015] 第二步：面波頻散曲線提取
[0016] 提取頻散曲線可以通過兩個線性變換實現(xiàn)，具體方法是：
[0017] (a)對原始數(shù)據(jù)做傾斜疊加，將數(shù)據(jù)變換到了慢度-截距域（P- τ );所述對原始數(shù) 據(jù)做傾斜疊加采用線性Radon變換來完成；
[0018] (b)沿截距τ方向做一維傅里葉變換得到慢度-頻率域（p-f);
[0019] (C)將慢度轉(zhuǎn)換成速度即可獲得速度-頻率域。
[0020] 第三步：橫波速度反演
[0021] 橫波速度的反演需要經(jīng)過面波正演和面波反演兩個方面；
[0022] 1)面波正演
[0023] 面波正演主要是根據(jù)彈性波動理論建立描述面波相速度C與波動頻率f以及其它 彈性參數(shù)之間關(guān)系的面波頻散方程F (C，f)，并解方程F (C，f)=0的根，即計算不同頻率時的 面波傳播速度，由此了解特定介質(zhì)模型中的面波頻散特征。
[0024] 2)面波反演
[0025] 建立的面波頻散方程：
【主權(quán)項】
1. 一種基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法，包括如下步驟： 第一步：波場高精度插值 所述波場高精度插值的具體方法是： (a) 對面波數(shù)據(jù)進行線性動校（LNMO); (b) 進行小波變換插值； (c) 反線性動校（RLNMO)恢復(fù)信號； 第二步：面波頻散曲線提取 提取頻散曲線可以通過兩個線性變換實現(xiàn)，具體方法是： (a) 對原始數(shù)據(jù)做傾斜疊加，將數(shù)據(jù)變換到了慢度-截距域（ρ-τ);所述對原始數(shù)據(jù)做 傾斜疊加采用線性Radon變換來完成； (b) 沿截距τ方向做一維傅里葉變換得到慢度-頻率域（p-f); (c) 將慢度轉(zhuǎn)換成速度即可獲得速度-頻率域； 第三步：橫波速度反演 橫波速度的反演需要經(jīng)過面波正演和面波反演兩個方面； 1) 面波正演 面波正演主要是根據(jù)彈性波動理論建立描述面波相速度C與波動頻率f以及其它彈性 參數(shù)之間關(guān)系的面波頻散方程F (C，f)，并解方程F (C，f)=0的根，即計算不同頻率時的面波 傳播速度，由此了解特定介質(zhì)模型中的面波頻散特征； 2) 面波反演 建立的面波頻散方程：
其中：[J]是由傳播矩陣表示的連乘形式，Λ "為縱波體積膨脹系數(shù)，WnS橫波角位移， C為相速度，μ ^為介質(zhì)的拉梅常數(shù),Wtl為法向位移； 因為[J]中的元素是相速度C和常數(shù)R的函數(shù)，所以式（1)表示了 C與R的關(guān)系，從而 導出了相速度C的頻散函數(shù) F(C, f)=0 ； 通過二分法求解得到不同頻率下的速度值，最終得到面波速度隨頻率的變化--頻散 曲線； 面波反演的主要包括頻散曲線C-f的求取和對頻散曲線的解釋， 反演過程中的目標函數(shù)為 Φ (X)=E Wi-Ci(Xj)]2 (2) 其中：Ci為相速度的理論值，di (i=l，2,. . .，M)為面波相速度的實測值， xj (j=l, 2,. . .，N)為近地表模型參數(shù)； 目標函數(shù)待到最小的充要條件是 %r° (3) 根據(jù)式⑶可以求出 AtA Δ X=At · Δ C (4) 式（4)中的A為Jacobi矩陣，C為相速度，其具體形式為：
面波反演是對介質(zhì)各層厚度和橫波速度同時反演的過程，具體方法是： (a) 給定初值：根據(jù)實測頻散曲線的變化規(guī)律，做出定性解釋，即確定出可能的層數(shù)及 各層的橫波速度和厚度的變化范圍，選擇反演開始時各層橫波速度和厚度的初值，也就是 建立一個初始地層模型； (b) 將這個初始地層模型的理論頻散曲線與實測瑞波頻散曲線相比較，求得理論頻散 曲線與實測頻散曲線之間的偏差A(yù)C(f); (c) 采用阻尼最小二乘法進行誤差修正，調(diào)整初始地層模型的參數(shù)，重新計算調(diào)整后的 地層模型的理論頻散曲線，再與實測頻散曲線比較，得到新的偏差△(：(〇 ; (d) 重復(fù)上述過程，反復(fù)調(diào)整地層模型參數(shù)，是理論頻散曲線不斷逼近實測頻散曲線， 直至偏差△ C (f)小于給定的量值標準； 第四步：靜校正量的計算 近地表靜校正，使用替換速度靜校正方法，利用直接反演的橫波速度，對炮點和檢波點 分開求取靜校正量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法，其特征 在于： 在反演過程中，還包括將實驗室測出的橫波速度Vs、縱波速度VP、密度P數(shù)據(jù)，根據(jù)公 式 Vp=F(Vs) P =G(VP) 反求出的函數(shù)關(guān)系引入到反演過程中的步驟。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法，該方法通過高精度的波場插值，聯(lián)合應(yīng)用縱波和轉(zhuǎn)換波資料面波信息，并通過加權(quán)疊加，有效提高了直接反演橫波速度的精度，有效的解決了常規(guī)方法通過間接求取橫波靜校正量，存在靜校正不準的問題，從而有效提高多波資料的成像水平。經(jīng)過對勝利油田羅家地區(qū)三分量地震數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用試驗，取得了較好的處理效果，證明基于表層橫波速度反演的縱橫波聯(lián)合靜校正方法是一可行的方法技術(shù)。
【IPC分類】G01V1-36
【公開號】CN104730579
【申請?zhí)枴緾N201310520027
【發(fā)明人】王延光, 韓世春, 石建新, 林松輝, 王高成, 武小杰, 趙茂強, 劉麗媛
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年12月18日