[發明專利]一種用于海底淺部沉積層的橫波速度提取方法及處理終端

有效

• 申請號: 202010103314.X
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111273349B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 劉斌;徐云霞;薛花;文鵬飛
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G06F30/20;G06N3/04
• 代理公司: 廣州君咨知識產權代理有限公司 44437
• 代理人: 譚啟斌

本發明涉及一種用于海底淺部沉積層的橫波速度提取方法及處理終端，所述方法包括如下步驟：步驟1：生成若干海底淺部沉積層的水平層狀地質模型；步驟2：對每一個所述水平層狀地質模型采用地震波場數值模擬方法進行模擬，模擬得到對應的OBS數據，包括垂直分量和水平分量；步驟3：對OBS數據的水平分量進行預處理，預處理包括對OBS數據進行時間校正，得到預處理后的OBS數據；步驟4：將OBS數據與橫波速度組合成標簽數據，并輸入至神經網絡進行訓練；步驟5：獲取實際的OBS數據并預處理，輸入至神經網絡處理，輸出結果乘以歸一化因子，從而得到最終的橫波速度。本發明人工干預的成分少，計算量少，橫波速度精確度更高。

技術領域

本發明涉及海底地震數據處理技術領域，具體是一種用于海底淺部沉積層的橫波速度提取方法及處理終端。

背景技術

海底淺部沉積層的橫波速度在海洋勘探中起著非常重要的作用，尤其是海洋工程的海洋鉆井以及水合物調查等領域。目前，提取橫波速度主要有以下幾種方法：(1)面波頻散曲線反演；(2)海底地震儀(OBS)數據旅行時反演；(3)彈性波全波形反演；(4)鉆井測量。其中，基于面波頻散曲線反演的方法要求地震數據中記錄了面波信息，但在深海環境下，一般難以采集到面波信息。基于OBS數據旅行時反演橫波速度參數需要先確定準確的縱波速度結構，然后把OBS數據中記錄的轉換橫波與產生橫波的界面對應起來，主觀因素較大，誤差較大。而且，基于OBS數據采用旅行時反演橫波速度工作量較大，不適合大范圍開展。理論上，彈性波的全波形反演能夠直接提取出海底淺部沉積物的橫波速度結構，但該方法對原始數據的質量要求非常高，對反演算法的穩定性也有非常高的要求，而且計算量非常大，目前仍處于發展階段。鉆井測量是提取橫波速度參數最可靠的方法，但鉆井的成本非常高，既費時間又費錢，尤其是在深海環境下鉆井成本更高。

因此，需要一種成本低廉、能夠提取高可靠性橫波速度的方法，而基于神經網絡正好能夠解決這方面的問題。目前，已有基于神經網絡提取地震速度，例如，Gunter等用神經網絡直接從多道地震數據中提取縱波速度信息；康治梁提出利用BP神經網絡來從單個地震站臺記錄的數據中提取橫波速度結構。但均未考慮深海環境下的淺表橫波速度的問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一提供一種用于海底淺部沉積層的橫波速度提取方法，其能夠解決提取橫波速度的問題；

本發明的目的之二提供一種處理終端，其能夠解決提取橫波速度的問題。

實現本發明的目的之一的技術方案為：一種用于海底淺部沉積層的橫波速度提取方法，包括如下步驟：

步驟1：生成若干海底淺部沉積層的水平層狀地質模型，每個水平層狀地質模型設定至少包括海水層在內的兩個地層，海水層為所有地層中的第一層，每一個水平層狀地質模型均至少包括地層厚度、縱波速度、橫波速度和密度，每一個地層設置對應的縱波速度、橫波速度以及密度，縱波速度、橫波速度以及密度的數值為隨機值；

步驟2：對每一個所述水平層狀地質模型采用地震波場數值模擬方法進行模擬，模擬得到對應的OBS數據，OBS數據包括垂直分量和水平分量；

步驟3：對步驟2得到的OBS數據的水平分量進行預處理，預處理包括對OBS數據進行時間校正，得到預處理后的OBS數據，以及對每一個水平層狀地質模型的橫波速度除以歸一化因子進行歸一化處理；

步驟4：將預處理后的OBS數據和歸一化處理后的橫波速度一起構成標簽數據，并輸入至神經網絡進行訓練，得到訓練后的神經網絡；

步驟5：獲取實際的OBS數據，并對實際的OBS數據的水平分量進行預處理，對實際的OBS數據預處理與步驟3的預處理相同，從而得到預處理后的實際OBS數據，將預處理后的實際OBS數據輸入至步驟4中訓練好的神經網絡進行處理，得到輸出結果，輸出結果乘以歸一化因子，從而得到最終的橫波速度。

進一步地，所述步驟1中，水平層狀地質模型的數量≥10000個。