[發明專利]一種瑞雷面波速度-波數分析方法

無效

• 申請號: 201210231889.5
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102759750A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 沈鴻雁;趙曉奇;胡楨干;李朋波;劉建杰
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本發明屬于地震瑞雷面波速度參數提取技術領域，特別涉及一種瑞雷面波速度-波數分析方法。

背景技術

瑞雷面波在研究地球內部結構、近地表各種工程勘查問題中，尤其在近地表地層結構與屬性特征獲取方面，是一種非常有效的地震勘探方法。由于瑞雷面波存在頻散特性，現有方法技術主要是基于f-k譜來提取瑞雷面波頻散曲線，根據頻散曲線特性進而可提取相應的地層結構、構造等信息。其實，瑞雷面波中隱含的信息是非常豐富的，由于該方法僅建立了瑞雷面波的傳播速度（v）與波長（λ）的關系，獲取的信息有限，從而影響瑞雷面波解決實際地質問題的能力。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提出了一種瑞雷面波速度-波數分析方法，該方法具有速度-波數（v-k）關系信息提取簡單、方便，傳播速度與波數響應特性對應直觀、明了，解決實際地質問題精度較高等優點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種瑞雷面波速度-波數分析方法，包括有如下步驟：

第一步，將含有m道，每道有n個采樣點，時間采樣率為????????????????????????????????????????????????的單炮瑞雷面波地震記錄讀取到二維數組g中；

第二步，對二維數組g進行二維傅里葉變換，得到f-k譜，二維離散傅里葉正變換為：

???????

??

其中，k為波數，為波數采樣率，j₀=1，2，…，m，為波數采樣序號；f為頻率，為頻率采樣率，l₀=1，2，…，n，為頻率采樣序號；j=1，2，…，m，為道序號；l=1，2，…，n，為采樣點序號；為道間距，為最小偏移距，x為偏移距；為時間采樣率，t為采樣時間；?為虛數單位；

第三步，建立傳播速度（v）與頻率（f）、波數（k）之間的關系，具體如下：

????????????????????????????????????????????????

第四步，依據瑞雷面波的傳播速度（v）與頻率（f）、波數（k）之間的關系，將f-k譜中對應（k，f）坐標的能量映射到v-k譜中對應（k，v）坐標的位置，同時選定v-k譜輸出的坐標范圍并成圖；

第五步，基于v-k譜，從左至右依次拾取v-k譜中的強能量團，并提取對應的（k，v）坐標值，形成速度-波數（v-k）曲線，便實現了瑞雷面波的速度-波數（v-k）分析。

本發明的有益效果是：

通過二維傅立葉變換獲取瑞雷面波的頻率-波數（f-k）譜，依據瑞雷面波的傳播速度（v）與頻率（f）、波數（k）之間的關系，將f-k譜轉換成速度-波數（v-k）譜，并進行瑞雷面波速度-波數（v-k）分析，建立瑞雷面波的傳播速度變化與波數響應特性之間的關系，并依據此關系獲取瑞雷面波的波數響應、地層彈性屬性等信息，直接解決實際地質問題。

附圖說明

圖1為本發明實際瑞雷面波單炮地震記錄及與之對應的f-k譜，其中圖1（a）為瑞雷面波單炮地震記錄，圖1（b）為瑞雷面波的f-k譜。

圖2為本發明實際瑞雷面波地震記錄的v-k譜及提取的速度-波數（v-k）曲線，其中圖2（a）為瑞雷面波地震記錄的v-k譜，圖2（b）為提取的速度-波數（v-k）曲線。

具體實施方法

下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。

參見圖1、2，一種瑞雷面波速度-波數分析方法，包括如下步驟：