[發(fā)明專利]一種從垂直地震剖面數(shù)據(jù)中提取頻散曲線的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010350961.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111505707B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高靜懷;胡陟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/30;G01V1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種從垂直地震剖面數(shù)據(jù)中提取頻散曲線的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在井中布置若干個(gè)用于采集原始地震數(shù)據(jù)的檢波器，對(duì)采集到的垂直地震剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行上下行波分離處理及多次波壓制處理，處理后得到零偏VSP記錄，記為U_z(t)，其中z表示檢波器所在的深度，t表示時(shí)間；

2)利用三參數(shù)廣義S變換，將零偏VSP記錄轉(zhuǎn)換到時(shí)間頻率域，獲得對(duì)應(yīng)廣義S變換系數(shù)GST_z(t,f)；

3)若干個(gè)檢波器的深度為z_d,d＝1,2,…,D，D為檢波器數(shù)量，得到對(duì)應(yīng)的D組廣義S變換系數(shù)；

4)針對(duì)不同深度的廣義S變換系數(shù)，提取出群延遲時(shí)間t_d(f)，群延遲時(shí)間為廣義S變換系數(shù)達(dá)到最大值的對(duì)應(yīng)時(shí)間，即群延遲時(shí)間是頻率的函數(shù)，如下式：

5)將頻率固定為某一值f_x，擬合出該頻率下群延遲時(shí)間t_d(f)和深度z_d的關(guān)系直線，直線的斜率記為m₁(f_x)，m₁(f_x)的倒數(shù)即為對(duì)應(yīng)頻率的群速度，記為v_g(f_x)，則有：v_g(f_x)＝1/m₁(f_x)；

6)重復(fù)步驟5)，遍歷每一個(gè)頻率f_x，能夠得到所有頻率對(duì)應(yīng)的群速度v_g(f)，群速度隨頻率變換的曲線即為從垂直地震剖面數(shù)據(jù)中提取的頻散曲線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從垂直地震剖面數(shù)據(jù)中提取頻散曲線的方法，其特征在于，步驟2)中，三參數(shù)廣義S變換的窗寬隨頻率變化，且有三個(gè)參數(shù)影響窗寬，變換公式如下：

其中，k＞0，表示窗寬系數(shù)，s＞0，表示窗寬隨頻率變化的程度系數(shù)，p≥0，表示廣義S變換和短時(shí)傅里葉變換之間的權(quán)衡系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從垂直地震剖面數(shù)據(jù)中提取頻散曲線的方法，其特征在于，步驟5)中，利用最小二乘方法擬合出群延遲時(shí)間和深度之間的關(guān)系直線，具體包括如下步驟：

(1)固定某一頻率f_x，列出該頻率下群延遲時(shí)間t_d(f)和深度z_d的關(guān)系，如下式：

其中，r_d,d＝1,2,…,D為噪音；

上述關(guān)系寫為矩陣形式：

T＝Zm+r

其中，m為斜率向量，該斜率向量和頻散速度相關(guān)；

(2)上述斜率向量m用最小二乘擬合求得，如下式：

m＝(Z^TZ)^-1Z^TT

最小二乘能夠消除噪音，擬合出最能體現(xiàn)時(shí)間和深度關(guān)系的向量m。