本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法，包括：(a)通過進(jìn)行野外勘探采集，得到原始采集的數(shù)據(jù)，并在原始炮道集上拾取初至波走時(shí)；(b)根據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)的高程與坐標(biāo)信息建立初始速度模型；(c)在初始速度模型上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)射線追蹤，計(jì)算旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)；(d)根據(jù)旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)計(jì)算層析矩陣，并進(jìn)行求解得到模型更新量；(e)對(duì)初始速度模型進(jìn)行更新并判斷是否滿足反演精度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及地球物理勘探技術(shù)，更具體地講，涉及一種能夠提高表層速度反演精度的初至波有限頻地震走時(shí)層析成像方法。
技術(shù)介紹
表層速度結(jié)構(gòu)是影響我國(guó)山地油氣勘探的一個(gè)主要問題。劇烈的地表起伏會(huì)產(chǎn)生很多復(fù)雜的次生波動(dòng)效應(yīng)，如面波、轉(zhuǎn)換波、多次波等。表層介質(zhì)的強(qiáng)烈橫向非均勻和小尺度異常體使波前斷裂，同時(shí)產(chǎn)生大量散射波將有效反射信號(hào)湮沒。如果沒有合適的手段處理這些次生干擾會(huì)對(duì)地震數(shù)據(jù)處理的整個(gè)流程產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響。這些處理手段包括表層靜校正、基準(zhǔn)面延拓、去噪等，但任何處理手段，甚至自起伏地表的偏移程序與速度分析都依賴于一個(gè)精確的表層速度模型。該表層速度模型同時(shí)可以通過照明分析輔助進(jìn)行地震觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化?，F(xiàn)有的表層速度反演方法通常包括以下幾種I、近地表調(diào)查手段，包括小折射、微測(cè)井等；2、大炮初至折射層析；3、基于射線理論的初至波走時(shí)層析；4、基于射線理論的初至波井間層析；5、基于射線理論的淺層反射波走時(shí)層析；6、基于射線理論的淺層反射波井間層析；7、全波形反演。以上反演方法中，第I種反演深度淺，且只能得到有限區(qū)域的表層速度。第2種是目前廣泛使用的方法之一，但該方法僅在有連續(xù)的高速折射層存在的情況下才能使用，且得到的速度是平均速度。第3、4種也是常用的表層速度反演方法，但它們基于高頻射線理論，只能夠得到介質(zhì)的低波數(shù)成份信息，反演精度不高。第5、6種使用淺層反射信息，只在表層有連續(xù)的反射界面，且反射走時(shí)可以在地震記錄中被準(zhǔn)確拾取到的情況下才能適用。 第7中反演精度與分辨率最高，但其對(duì)初始模型要求的強(qiáng)烈依賴性、對(duì)噪音的高敏感度、對(duì)傳播算子的高要求限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用范圍與效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的在于克服在現(xiàn)有技術(shù)中的上述和其他缺點(diǎn)，提供一種獲取具有高精度的表層速度反演方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法，包括(a)通過進(jìn)行野外勘探采集，得到原始采集的數(shù)據(jù)，并在原始炮道集上拾取初至波走時(shí)；(b)根據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)的高程與坐標(biāo)信息建立初始速度模型；(C)在初始速度模型上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)射線追蹤，計(jì)算旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)；(d)根據(jù)旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)計(jì)算層析矩陣，并進(jìn)行求解得到模型更新量；(e)對(duì)初始速度模型進(jìn)行更新并判斷是否滿足反演精度。附圖說明圖I是示出根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法的流程圖。具體實(shí)施方式圖I是示出根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法的流程圖。如圖I所示，在步驟S10，通過進(jìn)行野外勘探采集，得到原始采集的數(shù)據(jù)，并在原始炮道集上拾取初至波走時(shí)。初至波是激發(fā)源信號(hào)經(jīng)過地層之后最先返回地面的信號(hào)，讀出其在原始炮道集上最先返回地面信號(hào)的時(shí)間值就是初至波走時(shí)，采用能量比法或圖像邊緣檢測(cè)方法可以自動(dòng)拾取初至波走時(shí)。單道能量邊界檢測(cè)公式，即下面的等式I:[權(quán)利要求1.一種初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法，包括(a)通過進(jìn)行野外勘探采集，得到原始采集的數(shù)據(jù)，并在原始炮道集上拾取初至波走時(shí)；(b)根據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)的高程與坐標(biāo)信息建立初始速度模型；(C)在初始速度模型上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)射線追蹤，計(jì)算旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)；(d)根據(jù)旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)計(jì)算層析矩陣，并進(jìn)行求解得到模型更新量；(e)對(duì)初始速度模型進(jìn)行更新并判斷是否滿足反演精度。2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟(a)中，采用能量比法或圖像邊緣檢測(cè)方法來拾取初至波走時(shí)。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，當(dāng)采用能量比法被表示單道能量邊界檢測(cè)公式，如下面的等式I :Si = I (B/A) X (B-A) I ……等式 I 其中，4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟(b)中，初始速度模型對(duì)所考察區(qū)域進(jìn)行均勻矩形網(wǎng)格剖分，并認(rèn)為均勻矩形網(wǎng)格中的每個(gè)單元內(nèi)的速度值是常數(shù)，速度分布由η維模型空間中的向量sT= (s1；…，sn)確定，其中分量下標(biāo)表示單元編號(hào)，每個(gè)單元內(nèi)的速度值由地層的厚度除以地震波在介質(zhì)中傳播的旅行時(shí)表示。5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，在步驟(c)中，在初始速度模型上沿著已知的一條中心射線路徑，計(jì)算層析核函數(shù)，利用帶有振幅層析核函數(shù)的等式2進(jìn)行動(dòng)力學(xué)射線追蹤Δ τ = / VKT (r) Δ s (r) dr......等式 2其中，Λ τ為有限頻地震波傳播的走時(shí)延遲，Kt(r)為走時(shí)層析核函數(shù)，V為中心射線對(duì)應(yīng)的有限頻率，As(r)為有限頻內(nèi)！■處的慢度擾動(dòng)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，當(dāng)介質(zhì)背景場(chǎng)比較平緩時(shí)采用等式4或5計(jì)算二維和三維介質(zhì)的有限頻的層析核函數(shù)，否則采用等式3計(jì)算有限頻層析核函數(shù)7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，在采用等式3時(shí)，格林函數(shù)的求取根據(jù)動(dòng)力學(xué)射線追蹤的結(jié)果，應(yīng)用高斯束公式進(jìn)行計(jì)算。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，根據(jù)初始速度模型網(wǎng)格大小與網(wǎng)格內(nèi)的速度正演得到地震波在經(jīng)過每個(gè)網(wǎng)格的走時(shí)，一系列的走時(shí)在整個(gè)研究空間內(nèi)組成旅行時(shí)場(chǎng)。9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，在步驟(d)中，根據(jù)旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)計(jì)算的層析矩陣如等式8所示10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在步驟(e)中，利用Λs對(duì)模型進(jìn)行更新，在上一輪計(jì)算結(jié)果上加上Λs作為這一輪的反演結(jié)果；通過設(shè)定一個(gè)門檻值作為判斷是否達(dá)到反演精度的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)As小于門檻值時(shí)，說明達(dá)到反演精度，否則，返回步驟(C)。全文摘要本專利技術(shù)提供了一種初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法，包括(a)通過進(jìn)行野外勘探采集，得到原始采集的數(shù)據(jù)，并在原始炮道集上拾取初至波走時(shí)；(b)根據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)的高程與坐標(biāo)信息建立初始速度模型；(c)在初始速度模型上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)射線追蹤，計(jì)算旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)；(d)根據(jù)旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)計(jì)算層析矩陣，并進(jìn)行求解得到模型更新量；(e)對(duì)初始速度模型進(jìn)行更新并判斷是否滿足反演精度。文檔編號(hào)G01V1/28GK102937721SQ20121044181公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日專利技術(shù)者陳愛萍, 何光明, 曹中林, 劉奇琳, 周強(qiáng), 胡然 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種初至波有限頻地震走時(shí)層析成像的方法，包括：(a)通過進(jìn)行野外勘探采集，得到原始采集的數(shù)據(jù)，并在原始炮道集上拾取初至波走時(shí)；(b)根據(jù)觀測(cè)系統(tǒng)的高程與坐標(biāo)信息建立初始速度模型；(c)在初始速度模型上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)射線追蹤，計(jì)算旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)；(d)根據(jù)旅行時(shí)場(chǎng)與格林函數(shù)計(jì)算層析矩陣，并進(jìn)行求解得到模型更新量；(e)對(duì)初始速度模型進(jìn)行更新并判斷是否滿足反演精度。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳愛萍，何光明，曹中林，劉奇琳，周強(qiáng)，胡然，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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