[發明專利]用地震表面波的波形評估土壤性質有效

申請號：	200980130779.6	申請日：	2009-06-19
公開（公告）號：	CN102112894A	公開（公告）日：	2011-06-29
發明（設計）人：	C·E·克羅恩	申請（專利權）人：	埃克森美孚上游研究公司
主分類號：	G01V1/00	分類號：	G01V1/00
代理公司：	北京紀凱知識產權代理有限公司 11245	代理人：	趙蓉民
地址：	美國德***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	用地表面波波形評估土壤性質
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【權利要求書】：

1.一種將對應于地震勘測中地下區域的至少一個源位置和多個接收器位置的地震數據軌跡轉換成彈性剪切波傳播速度或包括剪切模量的由此可導出的地球其它物理性質的近地表地球模型的方法，所述方法包括：

(a)將所述地下區域的近地表部分劃分成一個或更多個單元；

(b)同時求解所述地震軌跡的地表一致性分量的至少兩種類型，其中地表一致性分量表征濾波效應，是穿過單元的地震表面波模態的傳播即傳播濾波，或由于在源位置的表面波能量的產生即源濾波，或由于在接收器位置的源波能量的接收即接收器濾波，并且其中地表一致性分量的“類型”是以下類型之一：(i)一種表面波模態的傳播濾波，其在被任何所述地震軌跡穿過的所有單元被評價；(ii)源濾波，其在所述地震軌跡的所有源位置處被評價，或(iii)接收器濾波，其在所述地震軌跡的所有接收器位置處被評價；以及

(c)選擇所述地表一致性分量中的一個或更多個，并使用它們通過數值反演來計算作為(x，y，z)位置的函數的剪切波速或由此可導出的地球的其它物理性質的近地表地球模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括：對于所述軌跡中的一些或全部以及對應的地震源和接收器位置，計算穿過每個中間單元從所述源位置到所述接收器位置的射線路徑距離，并且其中通過對來自所述地震勘測和表面波預測的數據軌跡的單獨比較或迭代比較，地表一致性分量的解優化所述分量，其中所述表面波預測通過采用假設的或迭代更新的分量和被計算的射線路徑距離來計算。

3.根據權利要求2所述的方法，其進一步包括重復步驟(a)到(b)至少一次，其中(a)中的所述單元劃分被改變，以改善預測的波形與勘測數據波形之間的一致性。

4.根據權利要求1所述的方法，其中每個軌跡的所述分量包含源分量、接收器分量和從所述源到所述接收器的所述射線路徑穿過的每個單元的分量。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述地震數據中識別至少兩種不同的模態，并且所述地表一致性分量包括多模態傳播的表面波的參數。

6.根據權利要求5所述的方法，其中在所述數據被轉換到頻域或頻率波數域中之后，從所述數據中識別所述不同的模態。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述地表一致性分量還是方位角或傳播方向的函數。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述地表一致性分量包括速度頻散或衰減的參數。

9.根據權利要求1所述的方法，其中在(c)中所述數值反演通過將價值函數最小化來被執行，所述價值函數涉及模型表達式與所述勘測數據之間的差的一組軌跡的總和，其中所述模型表達式是所述地表一致性分量的函數。

10.根據權利要求1所述的方法，其中模型優化算法被用于求解所述地表一致性分量，其中所述模型是單一地滾波模態或多模態的波形的模型。

11.根據權利要求1所述的方法，其中求解所述地表一致性分量涉及使用一個或更多個約束、阻尼、歸一化、權重和正則化。

12.根據權利要求1所述的方法，其中(c)包括使用所述地表一致性分量來計算表面波波形，用于與相應的被記錄的地震數據比較。

13.根據權利要求2所述的方法，其中(c)中的所述反演是非線性優化問題，其中所述模型是近地表速度分布模型，并且所述模型的參數至少包括近地表層的層厚和層剪切模量，并且所述反演從被優化的地表一致性分量提取每種表面波模態的速度頻散曲線，并將它們與所述速度分布模型預測的速度頻散曲線比較。

14.根據權利要求1所述的方法，其中通過加窗、通過濾波、通過互相關濾波或通過互相關，之后通過將所述數據疊加或轉換到除了其中記錄數據的時空域之外的域中，來限定所述地震數據。