[發明專利]一種基于右手法則的波場分離方法

有效

• 申請號: 201910771260.1
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110398776B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 段景;張固瀾;李勇;何承杰;杜皓;羅帆;詹熠宗;王佳
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40;G01V1/48
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明公開了一種基于右手法則的波場分離方法，包括以下步驟：S1.在地面或井中激發震源，由井下的多道檢波器接收，得到三分量VSP地震數據，所述三分量VSP地震數據包括垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量地震數據；S2.確定垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量三個分量上的符號函數；S3.獲取新的三分量記錄Z′、X′和Y′：S4.利用獲得的新的三分量記錄Z′、X′和Y′，對三分量VSP數據進行矢量旋轉和標量波場分離得到上行P波和上行PSV波。本發明利用井中三分量VSP地震數據的下行直達波振幅屬性，對三分量VSP數據進行矢量旋轉和標量波場分離得到上行P波和上行PSV波，計算效率高，結果具有很好的穩定性且精度很高，分離的波場具有完整、連續、信噪比高的特點。

技術領域

本發明涉及地震勘探數據處理技術，特別是涉及一種基于右手法則的波場分離方法。

背景技術

三分量VSP資料采集都采用地面或井中激發，井下采用電纜連接多級三分量(一般為垂直Z分量和水平X分量及Y分量)檢波器接收，無論縱波還是橫波在三分量上都會有矢量投影。同一炮(或不同炮)激發時，不同深度處的檢波器的水平X分量與Y分量方位角未知。

在三分量VSP資料處理時，我們需將三分量檢波器中來自同一目的層的波場進行矢量合成，得到兩個標量波場，然后分別對其進行標量波場分離得到上行P波和上行PSV波。因此，首先需要將各級檢波器的X分量和Y分量通過極化旋轉(或方位校正)，從而得到下行直達波在水平方向上的投影H和與之垂直的方向V；然后需要將各級檢波器的Z分量和H分量通過垂直方向矢量旋轉，從而得到下行直達波的方向P和與之垂直的方向R；此時P分量主要包括下行P波和上行PSV波，R分量主要包括上行P波和下行PSV波，V分量主要為PSH波；最后對P和R分量進行標量波場分離得到上行P波和上行PSV波。

目前的三分量VSP波場分離方法，主要為二次旋轉法，但由于其在水平方向上沒有基于初至下行直達波在三個分量上的極性一致的原則，以及計算時窗中包含上行波，導致得到的檢波器方位角和垂直方向極化角不準確，從而影響了后期地震數據的處理和解釋效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于右手法則的波場分離方法，利用井中三分量VSP地震數據的下行直達波振幅屬性，對三分量VSP數據進行矢量旋轉和標量波場分離得到上行P波和上行PSV波，計算效率高，結果具有很好的穩定性且精度很高，分離的波場具有完整、連續、信噪比高的特點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于右手法則的波場分離方法，包括以下步驟：

S1.在地面或井中激發震源，由井下的多道檢波器接收，得到三分量VSP地震數據，所述三分量VSP地震數據包括垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量地震數據；

S2.確定垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量三個分量上的符號函數；

S3.獲取新的三分量記錄Z′、X′和Y′：

利用Z、X和Y三個分量的符號函數SZ、SX和SY，按照檢波器三分量滿足右手法則和下行直達波在三個分量上的極性相同的原則，進行檢波器極性的調整和信號的相應的互換，從而得到新的三分量記錄Z′、X′和Y′；

S4.利用獲得的新的三分量記錄Z′、X′和Y′，對三分量VSP數據進行矢量旋轉和標量波場分離得到上行P波和上行PSV波。

所述步驟S2包括以下子步驟：

S201.三分量VSP記錄中的Z分量上，拾取每道下行直達波的初至，并將其對應的時間設置為時間t_j，j表示道數，如果震源類型為可控震源，則時間t_j對應下行直達波的振幅的最大值點；其他類型震源，則時間t_j對應下行直達波的起跳點。