[發明專利]一種假頻面波提取方法及系統

有效

• 申請號: 202010639054.8
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111736212B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 楊春穎;王赟
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36;G01V1/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

本發明涉及一種假頻面波提取方法及系統。所述方法包括：獲取含假面波頻炮記錄的采集參數和三維方位道集；根據所述采集參數和所述三維方位道集，采用方位MUSIC算法，確定假頻面波頻譜；根據所述假頻面波頻譜的最大值確定頻散曲線；根據所述含假面波頻炮記錄的采集參數和所述頻散曲線，利用相位匹配濾波器進行假頻面波的提取。本發明所提供一種假頻面波提取方法及系統，提高大道間距油氣田假頻面波處理準確性，為地震疊加、偏移提供高質量炮數據，提高地震數據處理質量。

技術領域

本發明涉及假頻面波的提取領域，特別是涉及一種假頻面波提取方法及系統。

背景技術

面波多尺度研究可實現大尺度或局部區域速度結構反演。通過提取面波的頻散曲線，研究人員能夠估算S波速度、地球介質的衰減，并更好地了解地質結構。研究表明，盡管大多數情況下，從實際數據中獲得的頻散曲線可用于構建速度剖面，但在介質不均勻或空間采樣不足的地區，研究人員難以獲得含假頻面波的頻散譜。假頻面波的問題促進了面波頻散提取和反演算法的發展。我們需要進一步的研究，以探索如何高分辨率顯示假頻面波的頻散譜，并將面波與體波記錄很好的分離。

根據面波頻散成像的震源類型，可將面波頻散方法分為兩類。其中，被動源可檢測隨機噪聲數據以獲得穩態面波。當檢波器位于近地表時，該方法通過平穩的隨機過程記錄微震運動，以獲得面波。另一種被動源方法是地震干涉法，該方法廣泛用于地殼和上地幔成像，并且應用到城市環境噪聲，實現近地表層析成像。這意味著近地表城市調查將局限于相對較低的頻率或長波長結構調查。此外，研究人員也可以使用主動源進行面波勘探研究，面波多道分析 (MASW)是主動源調查方法之一。相對于被動源方法，MASW可實現相對高頻的面波頻散觀測。這樣可以提高頻散成像的分辨率，這也意味著主動源為工程和城市地球物理學提供更多的高頻信息，此外，三分量節點采集系統也將為MASW系統提供高質量的數據，與被動源方法相比，MASW使用錘擊法，產生高頻振動，然后檢波器記錄介質擾動。多道頻散可給出震源和檢波點之間的平均S波速度，這種方法可以擴展到3D采集系統，實現3D橫波速度體反演。

目前，發展了很多方法來計算頻散譜，在此基礎上可實現頻散曲線提取。提取的頻散曲線可用于構造S波速度剖面。頻率-波數方法將時間-空間域數據轉換為頻率-波數域，面波在頻譜上呈現出一條直線，然后取最大值處的頻率- 波束對，獲得頻散曲線。該方法最重要的應用前提是，檢波器均勻地布置在表面，否則計算結果將受傅立葉變換的影響而產生誤差。頻散譜計算方法在過去這些年中得到了改善：例如，發展了傾斜疊加法，拉東變換法，高分辨率線性拉東變換(HRLT)和頻域貝塞爾變換法(F-Jmethod)等。HRLT在線性拉東變換中引入稀疏約束，無論是合成數據還是實際數據都證明了該方面在MASW中的高分辨率。但是長道間距觀測系統將不足以對一個波長內的面波進行足夠的采樣，造成面波假頻，以上這些方法不能很好地實現含假頻頻譜的計算。如果檢波點分布不均，這些方法也將不適用于頻譜變換。假頻面波的高分辨率頻散譜對S波速度反演起著重要的作用，這可以幫助研究人員更好地了解近地表結構。

由于面波的頻散作用，淺層面波占了地震記錄總能量的2/3，并污染了低頻體波波場。如果面波、體波波場被很好地分離，則體波能夠呈現高信噪比疊加剖面，而面波將提供高質量的頻散譜，利于淺層速度結構成像。而波場分離的重要標準是保持相對振幅關系，并避免波形受損。FK或FKK濾波使用頻率或波數差異來區分波場，這可能會影響面波的低頻能量。此外對于含假頻面波的地震記錄，由于相鄰檢波器之間的道間距較大，假頻面波在空間方向上的采樣率不足，造成假頻面波能量出現在負頻率軸上，低通頻率濾波無法作用于負頻率波場，即常規濾波方法較難實現假頻面波與體波波場的有效分離。假頻面波與體波波場不能有效的分離，造成大道間距油氣田假頻面波處理的準確性低，無法為地震疊加、偏移提供高質量炮數據，即無法保證地震數據處理質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種假頻面波提取方法及系統，提高大道間距油氣田假頻面波處理準確性，為地震疊加、偏移提供高質量炮數據，提高地震數據處理質量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：