[發明專利]一種球面波菲涅爾積分反射系數計算方法

有效

• 申請號: 202010802003.2
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111929727B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 程廣森;宗兆云;印興耀
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 劉淑敏

本發明涉及地震勘探技術中，球面波反射系數的計算方法技術領域，具體公開了一種球面波菲涅爾積分反射系數計算方法。該方法包括：步驟1，推導彈性介質球面波反射系數方程；步驟2，設定地震諧波波長、頻率、入射角、反射點、界面深度；步驟3，計算橢圓方程、旋轉坐標系；步驟4，計算菲涅爾帶范圍；步驟5，求取菲涅爾帶邊界入射角；步驟6，推導球面波菲涅爾積分反射系數方程。本發明方法更能直觀真實的反映地震反射波能量的大??；本發明基于球面波反射系數方程，將積分范圍限定在菲涅爾帶內，避免了平面波前假設帶來的反射系數誤差，有助于空間橫向分辨率的提高、觀測系統的建立、以及地質異常體的識別。

技術領域

本發明涉及地震勘探技術領域，尤其涉及地震波反射及地震分辨率問題, 特別是球面波反射系數的計算方法。

背景技術

地震勘探中，AVO(Amplitude variation with offset振幅隨偏移距的變化)或AVA(Amplitude variation with angle振幅隨入射角的變化)技術可根據振幅隨偏移距或入射角的變化來識別儲層和油氣，已成為烴類檢測的主要技術。地震波反射系數作為AVO/AVA技術的理論及應用基礎，能夠直觀地反映不同入射角度下地震反射波能量的大小，從而可以以此特征分析地下巖性并尋找油氣。

目前地震勘探采集、處理、解釋技術一般以平面波理論作為基礎，廣泛采用的反射系數大多是基于平面波前的近似反射系數方程，精度及適用性均有一定的局限性。實際地震激發的是點震源，波前面是球面而不是平面，平面波可以看作是球面波在高頻遠距時的漸進。當地震波頻率較高，傳播距離較遠時，用平面波可以近似傳播波場。當地震諧波頻率較低，傳播距離較近時，球面波效應明顯。因此，淺層勘探球面波理論就顯得更為重要。此外，相較于平面波，球面波蘊含了更為豐富的振幅、相位、頻率信息。

菲涅爾帶表征的是當一個地質反射體超過第一菲涅爾帶半徑時才可能被觀測到，菲涅爾帶半徑與地震波波長、入射角、反射點、界面深度等信息有關，這些信息同樣影響著球面波反射系數的振幅與相位。相較于平面波反射系數，球面波反射系數更能反映真實的地震反射特征，地震反射能量主要來自以地下反射點為中心菲涅爾帶內的繞射波疊加而成。因此，球面波菲涅爾積分反射系數更能準確的表征菲涅爾帶內地震反射波能量的大小，避免了平面波前假設帶來的反射系數誤差，結合界面深度、地下異常體大小，可確定合適的角度道集疊加范圍，兼顧信噪比和橫向分辨率。最終有助于空間橫向分辨率的提高、觀測系統的建立、以及地質異常體的識別。但目前現有技術中,還沒有實現直接求取球面波菲涅爾積分反射系數的技術方案。

發明內容

為克服現有技術所存在的缺陷，本發明提供一種球面波菲涅爾積分反射系數計算方法，可直接求取菲涅爾帶內球面地震波反射系數，以表征地震反射波能量的大小，避免平面波前假設帶來的反射系數誤差；有助于空間橫向分辨率的提高、觀測系統的建立、以及地質異常體的識別。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：一種球面波菲涅爾積分反射系數計算方法，其包括如下步驟：

步驟1，根據平面波精確佐普利茲(Zoeppritz)反射系數方程R_pp形式為,

R_pp＝(E^-F⁺-G⁺H^-p²)/D (1)，

所述方程(1)中，