本發(fā)明涉及地球物理勘探資料處理
技術(shù)領(lǐng)域：
,具體是一種垂直地震剖面剩余極化角能量補(bǔ)償方法?，F(xiàn)有技術(shù)：極化濾波是三分量垂直地震剖面(VSP)縱、橫波波場(chǎng)分離最常用的方法之一，由于方法是相當(dāng)于單道處理(單激發(fā)點(diǎn)、接收點(diǎn))，可直接套用到二維垂直地震剖面(2DVSP)和三維垂直地震剖面(3DVSP)。常規(guī)極化濾波方法是基于直達(dá)波的傳播方向而確定，沒有針對(duì)所需要的上行波。因此對(duì)于受觀測(cè)角度的影響，僅在上行反射波與下行反射波正交方向上，分離效果較好,在其它方向上，分離后的波場(chǎng)存在能量損失。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：：本發(fā)明的發(fā)明的目的是為了消除受觀測(cè)角度影響，在上行反射波與下行反射波非正交方向上，波場(chǎng)分離造成的波場(chǎng)能量損失，提出一種垂直地震剖面(VSP)剩余極化角能量補(bǔ)償方法。該方法通過(guò)計(jì)算地下任意反射點(diǎn)位置的剩余極化角，實(shí)現(xiàn)了對(duì)上行P波的剩余極化角能量補(bǔ)償，有效提高了波場(chǎng)分離后上行P波資料的信噪比和分辨率。本發(fā)明的總體技術(shù)方案是：(1)選取地下反射點(diǎn)的位置；(2)以該點(diǎn)的反射波主能量方向建立反射點(diǎn)坐標(biāo)系；(3)計(jì)算每個(gè)反射點(diǎn)的剩余激化角；(4)再將該剩余極化角反作用于常規(guī)極化濾波后的上行P波波場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 常規(guī)極化濾波后的上行P波波場(chǎng)進(jìn)行剩余極化角能量補(bǔ)償。上述方案進(jìn)一步包括：步驟(2)中反射點(diǎn)坐標(biāo)系構(gòu)架方法是，假定三分量檢波器的水平分量(x,y)轉(zhuǎn)換到以Hp為參考的一致坐標(biāo)系，此時(shí)，假定Hp分量的單位矢量為z分量的單位矢量為則相同震源相同三分量檢波器接收的任意波場(chǎng)可表示成為u→=||u||cosθi→+||u||sinθj→---(1)]]>式中，θ為傳播到檢波器時(shí)的振動(dòng)方向與垂線的夾角。進(jìn)一步假定直達(dá)波到達(dá)檢波器時(shí)，振動(dòng)方向與鉛垂方向的夾角為θ0，則直達(dá)波可表示為設(shè)的單位矢量為垂直方向(左手或右手)單位矢量為則坐標(biāo)系與的關(guān)系為即，將(4)變形，得將公式(5)代入(1)，對(duì)于任意波場(chǎng)在新坐標(biāo)系內(nèi)的表達(dá)式為u→=||u||cosθ(m→cosθ0-n→sinθ0)+||u||sinθ(m→sinθ0+n→cosθ0)]]>化簡(jiǎn)后，得u→=||u||cos(θ-θ0)m→+||u||sin(θ-θ0)n→---(6)]]>即為任意波場(chǎng)經(jīng)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)后的表達(dá)式。假定對(duì)于地下反射波的θ(H)已知，建立新坐標(biāo)系由于此坐標(biāo)系隨著地下反射點(diǎn)深度的變化而變化，因此，定義為反射點(diǎn)坐標(biāo)系，其架構(gòu)方程為(7)。步驟(3)中極化角計(jì)算是，在兩個(gè)深度點(diǎn)上，三分量檢波器的水平分量(x、y)轉(zhuǎn)換到以Hp為參考的一致坐標(biāo)系(x’、y’)的轉(zhuǎn)換公式為：x′=xcosθ+ysinθy′=ycosθ-xsinθ]]>其中，θ為x與Hp的夾角。則，傳統(tǒng)的極化濾波公式：{x′=xcosα+zsinαz′=-xsinα+zcosα---(8)]]>其中，α為直達(dá)波的極化角，x′為水平分量，z′為垂直分量設(shè)上行P波極化角為β，則有x′′=xcosβ+zsinφz′′=-xsinβ+zcosβ---(9)]]>其中x″為沿上行波極化角旋轉(zhuǎn)的水平分量，z″為沿上行波極化角旋轉(zhuǎn)的垂直分量。步驟(4)剩余極化角能量補(bǔ)償由式(8)和式(9)，可得x”＝x'cos(α-β)-z'sin(α-β)z”＝x'sin(α-β)+z'cos(α-β)(10)由式(10)即完成了剩余極化角能量補(bǔ)償。發(fā)明的效果：通過(guò)剩余極化角能量補(bǔ)償，可以使得遠(yuǎn)井端的上行P波同相軸能量得到有效補(bǔ)償，有效改善了上行P波波場(chǎng)的信噪比和分辨率。經(jīng)過(guò)本方法處理后，上行P波波場(chǎng)能量得到了較好的補(bǔ)償，能量增強(qiáng)20％。附圖說(shuō)明：圖1為該發(fā)明的一種實(shí)施流程圖；圖2為三分量檢波器采集示意圖；圖3為剩余極化角能量補(bǔ)償前(a)和補(bǔ)償后(b)對(duì)比圖。具體實(shí)施方式：參照附圖1，針對(duì)地下任意一個(gè)反射點(diǎn)，以該點(diǎn)的反射波主能量方向建立反射點(diǎn)坐標(biāo)系，計(jì)算該點(diǎn)處的剩余極化角，再將該剩余極化角反作用于常規(guī)極化濾波后的上行P波波場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)常規(guī)極化濾波后的上行P波波場(chǎng)進(jìn)行剩余極化角能量補(bǔ)償?shù)姆椒?，有效提高了上行P波資料的信噪比和分辨率。參照附圖2，反射點(diǎn)坐標(biāo)系構(gòu)架方法是：假定三分量檢波器的水平分量(x,y)轉(zhuǎn)換到以Hp為參考的一致坐標(biāo)系，此時(shí)，假定Hp分量的單位矢量為z分量的單位矢量為則相同震源相同三分量檢波器接收的任意波場(chǎng)可表示成為u→=||u||cosθi→+||u||sinθj→---(5-1)]]>式中，θ為傳播到檢波器時(shí)的振動(dòng)方向與垂線的夾角。進(jìn)一步假定直達(dá)波到達(dá)檢波器時(shí)，振動(dòng)方向與鉛垂方向的夾角為θ0，則直達(dá)波可表示為設(shè)的單位矢量為垂直方向(左手或右手)單位矢量為則坐標(biāo)系與的關(guān)系為即，將(5-4)變形，得將公式(5-5)代入(5-1)，對(duì)于任意波場(chǎng)在新坐標(biāo)系內(nèi)的表達(dá)式為u→=||u||cosθ(m→cosθ0-n→sinθ0)+||u||sinθ(m→sinθ0+n→cosθ0)]]>化簡(jiǎn)后，得u→=||u||cos(θ-θ0)m→+||u||sin(θ-θ0)n→---(5-6)]]>即為任意波場(chǎng)經(jīng)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)后的表達(dá)式。假定對(duì)于地下反射波的θ(H)已知，建立新坐標(biāo)系由于此坐標(biāo)系隨著地下反射點(diǎn)深度的變化而變化，因此，定義為反射點(diǎn)坐標(biāo)系，其架構(gòu)方程為(5-7)。(2)極化角計(jì)算是：根據(jù)圖2，在兩個(gè)深度點(diǎn)上，三分量檢波器的水平分量(x、y)轉(zhuǎn)換到以Hp為參考的一致坐標(biāo)系(x’、y’)的轉(zhuǎn)換公式為：x′=xcosθ+ysinθy′=ycosθ-xsinθ]]>其中，θ為x與Hp的夾角。則，傳統(tǒng)的極化濾波公式：{x′=xcosα+zsinαz′=-xsinα+zcosα---(5-8)]]>其中，α為直達(dá)波的極化角，x′為水平分量，z′為垂直分量設(shè)上行P波極化角為β，則有{x′′=xcosβ+zsinβz′′=-sinβ+zcosβ---(5-9)]]>其中x″為沿上行波極化角旋轉(zhuǎn)的水平分量，z″為沿上行波極化角旋轉(zhuǎn)的垂直分量。(3)剩余極化角能量補(bǔ)償由式(5-8)和式(5-9)，可得x”＝x'cos(α-β)-z'sin(α-β)z”＝x'sin(α-β)+z'cos(α-β)(5-10)由式(5-10)即完成了剩余極化角能量補(bǔ)償。使用本方法對(duì)勝利地區(qū)K71區(qū)塊的垂直地震剖面(VSP)資料進(jìn)行了剩余極化角能量補(bǔ)償處理，獲得了較好的效果，檢驗(yàn)了方法的正確性、有效性和穩(wěn)定性。圖3為剩余極化角能量補(bǔ)償前后效果對(duì)比?？梢钥闯?，剩余極化角補(bǔ)償后上行P波在遠(yuǎn)井端能量得到補(bǔ)償，上行P波波場(chǎng)的信噪比和分辨率得到了明顯提高。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3