[發明專利]一種地震波探測用表面波和直達橫波壓制處理方法

有效

• 申請號: 202010878866.8
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN114114407B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 朱德兵
• 申請（專利權）人: 長沙尚陣探測科技有限公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/36
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄧建輝

本發明公開了一種地震波探測用表面波和直達橫波壓制處理方法，包括以下步驟：步驟S1:選取兩個同一規格的傳感器R1和傳感器R2；步驟S2:與震源距離s米的觀測坐標點上,在深度相差h米的兩個深度點埋設傳感器R1和傳感器R2,傳感器R1和傳感器R2接受到同一震源激發產生的震動，并將震動信號傳遞給地震儀，獲得兩個直達橫波和表面波到達存在時間差的記錄；步驟S31:其中一個記錄作為參照記錄，另一個記錄按照直達橫波和表面波到達時間差進行靜校正使其初至時間相同；步驟S32:同時比較兩個震動信號直達橫波和表面波波組波幅大小，以參照記錄為標準，另一個振幅補償；步驟S4:處理后的震動記錄與參照記錄反相疊加獲得表面波和直達橫波波組消除后的新地震記錄。

技術領域

本發明涉及淺層地震勘探、油氣和礦產資源地震勘探、超聲波檢測地球物理勘探和無損檢測領域，特別是涉及一種地震波探測用表面波和直達橫波壓制處理方法。

背景技術

不論是超聲無損檢測、淺層工程地震勘探還是深部油氣藏地震勘探，都屬于彈性波探測，面對直達橫波和表面波波組難以壓制或消除的難題。盡管有很多的后處理方法，比如通過頻率濾波(表面波或直達橫波主頻頻率低)、視速度濾波(表面波或直達橫波視速度小)等數值分析計算以期最大限度地壓制直達橫波和表面波，但都不能盡如人意；不得已，有時只好舍棄可能有用的信息，將表面波和直達橫波能量包絡的部分時間段信號切除。

組合檢波方法在理論上可以通過半波長相消原理壓制表面波或直達橫波，以期在信號采集階段做文章，但在實踐中難以獲得理想的效果。能夠在采集原始記錄信號時做創造性改進，大幅壓制直達表面波和直達橫波，對地震勘探后期數值信號分析處理意義重大，但這是一個世界性難題。

在地震勘探的炮集記錄上，表面波和直達橫波速度極其相近，兩者干涉在一起形成波組或波包，我們稱之為表面波和直達橫波波組，具有頻率低、能量強、延續時間長和視速度低的特征。相比之下，勘探作業面下地層結構反射波的能量較弱，頻率較高、視速度比較大。對于近地表較松散介質，兩者之間的視速度差別在2倍以上。另一方面，直達橫波和表面波為直達波，主要在近地表沿水平方向傳播，在近地表，理論研究表明，其在水平方向和在垂直方向的衰減非常慢。來自地下介質界面或結構的反射縱波傳播方向是斜向上或近似垂直向上的。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種地震波探測用表面波和直達橫波壓制處理方法,能夠同步實現反射波錯位疊加的效果，從源頭上直接壓制了干擾，巧妙地保留了反射波信號。

本發明實施例所采用的技術方案是：一種地震波探測用表面波和直達橫波壓制處理方法，包括以下步驟：步驟S1:選取兩個同一規格的傳感器R1和傳感器R2；步驟S2:與震源距離s米的同一觀測坐標點上,垂直地表面在深度相差h米的兩個深度點埋設傳感器R1和傳感器R2,傳感器R1和傳感器R2接受到同一震源激發產生的震動，并將震動信號傳遞給地震儀，獲得兩個直達橫波和表面波到達存在時間差的記錄；

步驟S31:選擇其中一個記錄作為參照記錄，另一個記錄按照直達橫波和表面波到達時間差進行靜校正使其初至時間相同；步驟S32:同時比較兩個震動信號直達橫波和表面波波組波幅大小，以參照記錄為標準，另一個進行振幅補償；步驟S4:處理后的震動記錄與參照記錄反相疊加獲得該坐標點上表面波和直達橫波波組消除后的新地震記錄。

根據本發明實施例的地震波探測用表面波和直達橫波壓制處理方法，至少具有如下有益效果：

1、兩傳感器垂直或豎直幾何排布，裝置簡單，便于實施。綜合利用直達橫波和表面波波組視速度低、能量強、主頻頻率低、近地表衰減慢的特點，以及地下反射波波速相對較大、主頻頻率較高的特點，在消除直達橫波和表面波波組的反相疊加操作時能夠同步實現反射波錯位疊加的效果，從源頭上直接壓制了干擾，巧妙地保留了反射波信號。該操作無需后續數值計算，避免了傳統表面波濾波算法對真實信號帶來的損失。