[發明專利]定向地震波延時參數優化設計方法

有效

• 申請號: 201410252844.5
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103984007A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 姜弢;葛利華;徐學純;林君;賈海青;楊志超
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術領域：

本發明涉及一種基于能量均衡分布的定向地震波延時參數優化設計方法，特別是復雜介質條件下最優延時參數的優化設計方法。

背景技術：

定向波束形成技術源于相控陣雷達，通過控制各激發裝置的相位，使波在某一方向加強，其它方向削弱，形成具有方向的波束，使目標反射信號增強，從而達到高質量及遠距離探測目的，該項技術已被應用到地震勘探領域。

CN1560651公開了一種《相控陣地震勘探方法》，它采用多個可控震源按均勻間距共線方式排列。通過控制各個可控震源的延時或相位差，使得各個可控震源發出的掃描信號在地下某一方向同相疊加，震動信號加強。通過改變各震源的延時和相位差，從而實現地震波束的定向，使定向地震勘探成為可能。采用相控陣地震勘探方法，為陡傾斜地質體的地震勘探提供了一種有效方法，實現了定向地震勘探，此外還能提高地震勘探深度及地震勘探分辨率，解決了組合地震中震源臺數不能過多的問題。

CN101320095公開了一種《單震源定向照明地震信號合成方法》，在測線上設計1個以上乃至n個奇數等間距炮點，同時在該測線上還布設有1個以上乃至N個等道間距檢波點，通過可控震源取得炮點1單炮地震數據，移動炮點，取得炮點2單炮地震數據，移動炮點，取得炮點3單炮地震數據，以此方式類推取得乃至n個炮點的單炮地震數據，將延時后的單炮地震數據做線性疊加，合成具有方向性的定向照明地震信號，該信號對應定向地震波場。單震源定向照明地震信號合成方法與相控地震信號相比，信號的信噪比得到改善，具有需要震源數目少，工作成本低，操作簡單，克服了多個激震器不一致性的問題。

CN101339252《基于單震源的定向照明地震勘探方法》。按傳統地質勘探方法確定偏移距、道間距，共線布置檢波器陣列，依據同一組內各炮點的偏移距不同，不同組序號相差n的m個炮點偏移距相同的方法，采集整個剖面的單炮地震數據，對屬于同一組的單炮地震數據按編號順序依次作等間隔延時，將延時后的單炮地震數據做線性疊加，合成具有方向性的定向照明地震信號，該信號對應定向地震波場，利用常規地震數據處理方法就能得到基于單震源的定向照明地震剖面。

定向地震波形成技術通過控制地震波束方向，改善接收數據中目標反射信號信噪比，而波束方向的控制是通過對延時時間的控制來實現。要獲得最優的目標反射信號信噪比，需要確定最優的延時參數。簡單地下介質條件下，延時參數可通過上述專利提供的方法選取，而實際地震勘探面對的經常是復雜介質。

發明內容：

本發明的目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種主要用于地震勘探領域的源端及接收端波束定向，針對復雜介質條件的定向地震波延時參數優化設計方法。

本發明的主要思想是：通過模型計算，求得不同方向的定向地震數據，依據接收陣列內反射波能量最強和能量均衡分布相結合的原則，取得最優延時參數。

本發明是通過以下技術方案實現的：

定向地震波延時參數優化設計方法，包括以下步驟：

a、根據測區地質、地球物理資料，建立勘探區域地下介質模型；

b、震源點和觀測排列按常規地震勘探方法設計，設震源點個數為N，編號順序分別為1,2,...,N，其中N≥2，各震源點保持等間距d，檢波器道數為n，道間距為D，震源函數為f(t)，建立并求解彈性波方程，得到對應N個震源點的N個單炮記錄；

c、根據地震波運動學原理，求取目標反射層上覆介質的均方根速度v；

d、設地震波主波束方向與法線夾角為θ，由定向地震波形成原理可知其中延時時間τ為定向地震波形成方法的延時時間參數，再根據三角函數性質-1≤sinθ≤1，則有

-dv≤τ≤dv]]>??(不等式1)

其中延時參數τ取負值時代表信號超前，

求解得到不等式的解集t₀≤τ≤t₁；