專利名稱：上行透射轉(zhuǎn)換波計算橫波靜校正的方法
涉及領域本發(fā)明涉及地球物理地震勘探資料處理方法，具體地說，是上行透射轉(zhuǎn)換波計算橫波靜校正的方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的P-P波和P-SV波處理有很多不同之處，其中問題較多的是求取橫波靜校正量。相同的位置上橫波靜校正量通常比縱波大2-10倍。與縱波不同，橫波實際上不受近地表潛水面起伏的影響。因此縱波和橫波的靜校正量之間幾乎沒有關系，用縱波靜校正量乘以某一系數(shù)來近似計算橫波靜校正量通常是不正確的。
許多學者已經(jīng)提出這主要是由于P波和S波所看到的近地表低速層厚度不一樣。流體飽和沉積物比干沉積物有更大脹縮力，因此，P波速度更大。剪切模量受水飽和的影響很小，因此S波速度變化很小。因此，P波的低速度層厚度終止于潛水界頂部，而S波則受整個低速層的影響。
在P-SV波數(shù)據(jù)處理中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)檢波點剩余靜校正量會達到100ms，因為校正量過大，一般靜校正程序不能解決問題，另外許多靜校正算子試圖同時求解炮點和檢波點靜校正量，對于P-SV波來說只需求解檢波點靜校正部分，這就要求抑制炮點靜校正量求解，但這并不總能做到。因此，必須采用有針對性的靜校正方法。
一旦利用共檢波點疊加消除掉大的檢波點靜校正量后，利用傳統(tǒng)的地表一致性靜校正理論通?？梢郧笕∈Ｏ碌呐邳c、檢波點剩余靜校正值。
由于轉(zhuǎn)換波入射為縱波，反射為橫波，根據(jù)斯奈爾定律，轉(zhuǎn)換點位置不在炮點和檢波點的中點，轉(zhuǎn)換點位置是隨深度而變化的，即使在水平層狀介質(zhì)的情況下，轉(zhuǎn)換點位置的彌散也會造成疊加后振幅信息的丟失。為了更好的使同相軸成像，在抽道集和疊加時有必要考慮轉(zhuǎn)換點的移動。CCP道集抽取有各種近似公式和實現(xiàn)方法，但一般都沒有考慮傾角的影響。
由于轉(zhuǎn)換波在其傳播路徑上包含了P波入射和S波反射兩部分，而且具有不對稱性，因此其時距關系不是雙曲線形式。當偏移距不大時，沿用常規(guī)的P波速度分析方法也可以得到較為準確的轉(zhuǎn)換波等效疊加速度，但實際的多波采集過程中為了得到較深層的轉(zhuǎn)換波，往往需要設計較大的偏移距。因此，必須在處理中采取一定的技術手段，使遠偏移距的轉(zhuǎn)換波疊加成像。
多分量處理中，轉(zhuǎn)換波和橫波因速度較低，動校正時拉伸畸變嚴重，影響疊加效果。另外，由于轉(zhuǎn)換波時距關系不是雙曲線形式，因此必須采用更加精確的計算公式。
通過以上步驟，可以把野外采集的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)資料變?yōu)榉从车叵碌貙咏Y(jié)構(gòu)的地震剖面，完成了地震資料處理工作。
在縱波激發(fā)的三分量地震數(shù)據(jù)處理中，采用了各種靜校正方法，包括手工拾取法、時差折射波靜校正法、Monte-carlo模擬退火靜校正法和EGRMGauss-Seidel折射波靜校正法。Schafer曾經(jīng)詳細對比了前三種靜校正方法。在共接收點疊加剖面上手工拾取靜校正量的方法得到最好的處理效果，但需要大量的手工操作。折射波靜校正方法得到了較好的處理效果，長波長分量也得到了較好的求解，但由于拾取橫波折射初至，也需要很多的手工操作。Monte-Carlo模擬退火靜校正法也得到較好的處理效果，盡管手工操作較少，但需要耗費大量計算機機時。

發(fā)明內(nèi)容
針對背景技術中存在的問題，本發(fā)明方法利用上行縱波在穿過近地表潛水層下的高速頂面時，由于界面上下存在很大的速度差異，會轉(zhuǎn)換為橫波。在縱波激發(fā)的三分量地震數(shù)據(jù)中，X和Z分量的初至時間非常接近，因此有時會被誤認為是相同類型的波場。實際上，三分量地震數(shù)據(jù)中，Z分量接收的主要是上行縱波的能量，X分量主要接收的是上行橫波的能量。X和Z分量的初至時差包含了橫波靜校正的信息。我們可以根據(jù)這些時差來求解橫波靜校正。
與其它轉(zhuǎn)換波靜校正方法一樣，本方法假設已經(jīng)得到了精確的縱波靜校正解和近地表模型。垂直分量和徑向分量的炮點靜校正量應該一致，因此只需求解接收點的靜校正量。
上行縱波在穿過高速頂面時，由于界面上下存在很大的速度差異，上行縱波會轉(zhuǎn)換為橫波。因此，Z分量接收的主要是上行縱波的能量，而X分量主要接收的是上行橫波的能量。X和Z分量的初至時差包含了橫波靜校正的信息。X和Z分量的初至時差dt應該為dt=(ts-tp)=(h0Vs0+h1Vs1)-(h0Vp0+h1Vp1)---(1)]]>這里ts是橫波在低降速帶的旅行時，tp是縱波在低降速帶的旅行時，h0、h0為潛水面上下風化層的厚度，Vs0、Vs1為潛水面上下風化層的橫波速度，Vp0、Vp1。為潛水面上下風化層的縱波速度。
利用該關系，橫波風化層校正可表示為Δtw=-(h0Vs0+h1Vs1)+(h0+h1Vs_rep)=-(dt+h0Vp0+h1Vp1)+(h0+h1Vs_rep)---(2)]]>
基準面高程校正與縱波類似，可表示為Δte=hd-hsVs_rep---(3)]]>這里，Vs_rep表示高速橫波替換速度，可選擇橫波高速層平均速度或局部真實速度。
總的橫波檢波點靜校正為Δtsr＝Δtw+Δte(4)由于已經(jīng)精確地建立縱波近地表模型，h0、h0、Vs0、Vs1、Vp0、Vp1。為已知量。因此通過X和Z分量的初至互相關求出dt后，利用方程(2)可求出橫波風化層校正量，剝?nèi)サ徒邓賹拥挠绊?，然后利用公?3)對地面以上到基準面進行橫波高速填充。通過以上步驟可以得到一個包括長波長分量和短波長分量的精確橫波靜校正解。
本發(fā)明方法基于相同接收點X和Z分量的初至時差代表了縱波和橫波在低降速帶的旅行時差，采用精確的縱波近地表速度模型，通過求取初至時差Δt，得到精確的橫波靜校正解。理論分析證明本方法是可行的，實際的數(shù)據(jù)處理得到了很好的效果。本方法簡單而有效，特點包括能夠獲得正確的長波長分量；減少野外投入，直接求取橫波靜校正量；主要利用初至波能量，適用于低信噪比地區(qū)；不受地下構(gòu)造的影響。


圖1橫波檢波點靜校正前炮點道集初至圖2橫波檢波點靜校正前共檢波點道集初至圖3橫波檢波點靜校正前垂直分量的共炮點道集初至圖4橫波檢波點靜校正前垂直分量的共檢波點道集初至圖5X和Z分量的初至矢端曲線6X和Z分量的初至互相關函數(shù)疊加剖面圖7處理結(jié)果剖面具體實施實施例采用野外實際的縱波源三分量數(shù)據(jù)。在橫波檢波點靜校正前，由于沒有解決徑向分量的橫波檢波點靜校正，炮集上存在橫波靜校正量，初至連續(xù)性被嚴重扭曲(圖1)。在共檢波點道集上初至非常連續(xù)(圖2)，垂直分量的共炮點初至(圖3)和共檢波點道集初至(圖4)也非常連續(xù)。
從X和Z分量的初至矢端曲線圖可以看出，Z分量為線性偏振的縱波，而X分量的初至矢端曲線則由于橫波的到達衍變?yōu)闄E圓偏振(圖5)。
由于共檢波點道集上初至時差為—常數(shù)，我們可以通過X與Z分量初至互相關函數(shù)的疊加來拾取該值。從初至互相關函數(shù)的疊加我們可以看到明顯的峰值(圖6)，該峰值顯示了縱波與轉(zhuǎn)換波初至的時差。
應用初至時差并對低降速層進行縱波層剝離后，再用高速橫波速度填充至基淮面，就可以得到一個好的處理結(jié)果(圖7)。初至連續(xù)性得到明顯提高。
為檢驗方法的正確性，在對實際數(shù)據(jù)應用求取的靜校正量后，進行動校正和疊加處理，疊加效果顯示橫波靜校正問題得到較好的解決。
權(quán)利要求
1.一種地震數(shù)據(jù)處理的上行透射轉(zhuǎn)換波計算橫波靜校正的方法，已經(jīng)獲得精確的縱波靜校正解和近地表模型，其特征在于在三分量地震數(shù)據(jù)中，利用上行縱波在穿過近地表潛水層下的高速頂面時轉(zhuǎn)換的橫波，Z分量接收的主要是上行縱波的能量，X分量主要接收的是上行橫波的能量，求解橫波靜校正。
2.如權(quán)利要求1所述的一種地震數(shù)據(jù)處理的上行透射轉(zhuǎn)換波計算橫波靜校正的方法，其特征在于通過X和Z分量的初至互相關求出X和Z分量的初至時差dt，利用方程Δtsr=-(dt+h0Vp0+h1Vp1)+(h0+h1Vs_rep)+[hd-hsVs_rep]]]>求出總的橫波檢波點靜校正量Δtsr。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種地震數(shù)據(jù)處理的上行透射轉(zhuǎn)換波計算橫波靜校正的方法，其特征在于應用初至時差并對低降速層進行縱波層剝離后，再用高速橫波速度填充至基淮面。
全文摘要
上行透射轉(zhuǎn)換波計算橫波靜校正的方法發(fā)明是在縱波激發(fā)的三分量地震數(shù)據(jù)處理中，基于相同接收點X和Z分量的初至時差代表了縱波和橫波在低降速帶的旅行時差，采用精確的縱波近地表速度模型，通過求取初至時差Δt，得到精確的橫波靜校正解。理論分析證明本方法是可行的，實際的數(shù)據(jù)處理得到了很好的效果。本方法簡單而有效，特點包括能夠獲得正確的長波長分量；減少野外投入，直接求取橫波靜校正量；主要利用初至波能量，適用于低信噪比地區(qū)；不受地下構(gòu)造的影響。
文檔編號G01V1/36GK1523373SQ0310480
公開日2004年8月25日 申請日期2003年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者李彥鵬 申請人:中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責