[發(fā)明專利]一種用橢圓法確定地震波速度的方法

在審

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• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111239825A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 李啟成;閔也;何書耕
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

提出一種用橢圓法確定地震波速度的方法，在反射波勘探中，可能的反射點應在介于炮點和接收點之間的橢圓上，如果實際的反射面是平面，并采用多次覆蓋觀測系統(tǒng)，有幾次覆蓋就對應幾個橢圓，每個橢圓都滿足各自的方程，橢圓有共同交點，位于橢圓最低點的短軸上。聯(lián)立橢圓法相關方程，可以得到顯示解的地震波速度。該方法理論清晰、過程簡單、誤差小。而目前地震波速度譜的計算采用多次覆蓋技術，通過抽道集得到共反射點道集，進行動校正后，得到疊加速度譜，但疊加速度獲得過程中采用的動校正會產(chǎn)生多種誤差。

技術領域

本發(fā)明屬于地震勘探領域，具體涉及一種用橢圓法確定地震波速度的方法。

背景技術

目前地震波速度譜的計算采用多次覆蓋技術，通過抽道集得到共反射點道集，再對記錄道進行疊加。疊加過程中調整動校正速度，疊加記錄的振幅隨疊加速度而變化，這就是疊加速度譜。疊加后有效波的能量最強的速度稱為最佳疊加速度，動校正的速度用的不合適，疊加后有效波能量就要削弱。另外疊加速度不是地震波真實傳播速度，對于傾斜截面均勻介質，疊加速度是等效速度，對于水平層狀介質，疊加速度是均方根速度。參考文獻：陸基孟,王永剛.地震勘探原理[M].第三版,山東東營:中國石油大學出版社,2011,第148頁。

更為重要的是，疊加速度獲得過程中采用的動校正，由于以下的原因會產(chǎn)生誤差。首先勘探深度要求遠遠大于炮檢距，其次假定傾斜反射界面的反射點與水平反射界面反射點都位于炮檢距的中點，再次近似認為傾斜反射界面的動校正量等于水平反射界面的動校正量，參考文獻：陸基孟,王永剛.地震勘探原理[M].第三版,山東東營:中國石油大學出版社,2011,第35-39頁，最后確定疊加速度過程中采用速度步長不同也會產(chǎn)生誤差。在研究地震波傳播規(guī)律的基礎上，本發(fā)明提出一種計算地震波速度方法，具體是一種用橢圓法確定地震波速度的方法，也是進行速度分析的方法。該速度的確定有助于用橢圓法確定確定反射面的法線深度。

發(fā)明內容

在反射波的射線平面內，建立如圖1坐標系，橫軸為測線，縱軸為反射面法線深度，坐標原點在炮點與接收點連線中點。為炮點，在該點發(fā)出的地震波在點被接收。射線入射到反射面的O點，再反射到點，介質1中的波速為V，其實質上是反射面以上介質1中的平均速度。假定射線走時為，那么長度是不變的，那么射線的反射面就是分別以，為焦點，為定長的橢圓。在反射波方法地震勘探中，由于反射面深度和傾角未知，所以無法唯一確定反射點的準確位置，數(shù)學上可以判斷出反射點位于橢圓上，物理上可以判斷反射點介于炮點和接收點之間，所以反射點應在介于炮點和接收點之間的橢圓上。設p點為中點，我們以p為坐標原點，為縱軸、為橫軸建立橢圓方程，軸沿地震縱測線方向上。

橢圓的長軸長度為：=；，則：短軸長度的平方為：

那么，橢圓方程為：

（1）

可能的反射點在從到之間的橢圓上，所以可能的反射面是橢圓的一部分。如果實際的反射面是平面，采用多次覆蓋觀測系統(tǒng)，共反射點射線分布用圖2表示，其中，，和...。是炮點；，和...是對應接收點。有幾次覆蓋就對應幾個橢圓，每個橢圓都滿足方程（1），橢圓有共同交點，也是反射點O。

把公式（1）寫成適合于所有射線形式：

（2）

公式（2）中i是覆蓋次序號，N是覆蓋次數(shù)最大序號。當反射面為平面時，反射點為O點，此點使得方程（2）左式第二項分母等于橢圓短軸長度的平方。把該項寫成公式（3）的形式：

（3）

公式（3）中b為短軸長度，用下面公式（4）計算波速V。N次覆蓋可以得到N-1個波速V的解，取平均值就是最后的地震波波速。

（4）