CN103630937A - 对地震记录进行横波静校正处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对地震记录进行横波静校正处理的方法和装置，包括：在原始地震记录的Z分量中拾取非转换型纵波折射PPP波的初至时间；在原始地震记录的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出转换型纵波折射PPS波的X分量；将压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；根据所述横波静校正量对原始地震记录进行横波静校正处理。本发明解决了横波静校正处理的精度较低的技术问题，达到了提高横波静校正处理的精度和扩大适应范围的技术效果。

Description

对地震记录进行横波静校正处理的方法和装置

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种对地震记录进行横波静校正处理的方法和装置。

背景技术

随着多波（纵波和转换波）地震勘探的不断发展，对转换波资料的处理精度要求越来越高。由于近地表介质的横波速度低、变化大，容易导致地震波传播过程中的不均匀延迟，从而影响着叠加剖面的成像效果和构造形态。因此，需要消除近地表横波速度对反射横波传播时间的影响，即，需要进行高精度的横波静校正处理。

目前，横波静校正处理的方法主要有以下四种：

1）利用面波（主要是勒夫波）的频散特性反演横波速度，进而计算横波静校正量；

2）利用非转换型的横波折射波来反演近地表横波速度；

3）直接求取横波静校正的最大迭加能量；

4）利用转换型折射横波携带的横波信息计算横波静校正量。

然而，由于目前多波地震勘探中依旧普遍采用纵波震源激发，因此难以得到有效的勒夫波和非转换型折射横波地震记录，使得前两种方法的应用受到限制，第三种方法类似于剩余静校正处理方法，不能从根本上解决长波、长横波的静校正问题，第四种方法对于近地表厚度较小的区域，转换型折射横波初至难以准确识别，因此静校正处理的精度不高。

总之，目前横波静校正处理方法存在的主要问题是：可用的纯横波资料信息较少，因此不能直接应用常规的纵波静校正处理的方法；利用转换型折射波资料计算静校正量时，转换型折射波初至时间难以准确拾取，影响静校正的处理精度。

目前较为有效的对地震记录进行横波静校正处理的方法的是，利用互相关方法来计算非转换型纵波折射波（PPP波）和转换型纵波折射波（PPS波）之间的时差，进而进行横波静校正量的计算，如图1所示，PPP波是指P波入射、P波滑行、P波出射的折射波，如图2所示，PPS波是指P波入射、P波滑行、S波出射的折射波，P波是指纵波（Primary/Compressional wave），S波是指横波（Second/Shear wave）。当两者之间的时差较大时，互相关方法可以计算出较为准确的PPS波与PPP波之间的时差，然而，当两者之间的时差较小时，PPS波与PPP波相互干涉严重，互相关方法难以计算出较为准确的时差，从而导致横波静校正处理的精度较低，应用范围受到极大的限制。

发明内容

本发明实施例提供了一种对地震记录进行横波静校正处理的方法，以提高横波静校正处理的精度，该方法包括：

在原始地震记录的Z分量中拾取非转换型纵波折射PPP波的初至时间；

在原始地震记录的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出转换型纵波折射PPS波的X分量；

将压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；

拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；

根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；

根据所述横波静校正量对原始地震记录进行横波静校正处理。

在一个实施例中，在原始地震记录的X分量上减去PPP波，包括：

采用最小二乘法预测X分量上的PPP波；

在X分量上减去预测得到的PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量。

在一个实施例中，采用最小二乘法预测X分量上的PPP波，包括：

根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长；

求取使得A在所述窗长对应的时窗内取最小值时a的值：

$a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

在X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量，包括：

在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，得到压制PPP波突出PPS波的X分量x'(t)：x'(t)=x(t)-a*z(t)。

在一个实施例中，根据所述初至时间和所述时差，计算横波静校正量，包括：

利用PPP波的时间，进行时距曲线拟合，得出PPP波的交叉时；

采用迭代分离方法，将PPP波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；

利用炮点纵波延迟时，计算近地表纵波速度；

根据基准面到高速层顶面的距离和所述纵波速度计算得到纵波静校正量；

利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量。

在一个实施例中，计算得到的纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)；

计算得到的横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)；

其中，Δτ_p为纵波静校正量，Δτ_s为横波静校正量，v_p为纵波填充速度，v_s为横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离，h_R为检波点到基准面的距离。

在一个实施例中，利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量，包括：

用横波静校正量减去纵波静校正量得到：

Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))；

将Δt_FBTXZ代入Δτ_s-Δτ_p，得到横波静校正量：Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)，

其中，Δt_FBTXZ为互相关地震记录上的峰值时间，Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))。

本发明实施例还提供了一种对地震记录进行横波静校正处理的装置，以提高横波静校正处理的精度，该装置包括：

拾取模块，用于在原始地震记录的Z分量中拾取非转换型纵波折射波PPP波的初至时间；

压制模块，用于在原始地震记录的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出转换型纵波折射PPS波的X分量；

互相关模块，用于将压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；

时差确定模块，用于拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；

计算模块，用于根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；

静校正模块，用于根据所述横波静校正量对原始地震记录进行横波静校正处理。

在一个实施例中，所述压制模块包括：预测单元，用于采用最小二乘法预测X分量上的PPP波；压制单元，用于在X分量上减去预测得到的PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量。

在一个实施例中，预测单元包括：

建立子单元，用于根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长；

计算子单元，用于求取使得A在所述窗长对应的时窗内取最小值时a的值：

$a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

所述压制单元具体用于在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，得到压制PPP波突出PPS波的X分量：x'(t)=x(t)-a*z(t)。

在一个实施例中，所述计算模块包括：

拟合单元，用于利用PP波的时间，进行时距曲线拟合，得出PPP波的交叉时；

分离单元，用于采用迭代分离方法，将PPP波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；

第一计算单元，用于利用炮点纵波延迟时，计算近地表纵波速度；

第二计算单元，用于根据基准面到高速层顶面的距离、纵波速度计算得到纵波静校正量；

第三计算单元，用于利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量。

在一个实施例中，所述第二计算单元计算得到的纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)；

所述第三计算单元计算得到的横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)；

其中，Δτ_p为纵波静校正量，Δτ_s为横波静校正量，v_p为纵波填充速度，v_s为横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离，h_R为检波点到基准面的距离。

在一个实施例中，所述第三计算单元具体用于用横波静校正量减去纵波静校正量得到：

Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))；

将Δt_FBTXZ代入Δτ_s-Δτ_p，得到横波静校正量：Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)，

其中，Δt_FBTXZ为互相关地震记录上的峰值时间，Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))。

在本发明实施例中，先在Z分量中拾取非转换型纵波折射波PPP波的初至时间，在X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量，然后对压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理，因为先在X分量上了减去PPP波，得到了压制PPP波突出PPS波的X分量，消除了PPP波的影响，从而解决了现有技术中当PPS波与PPP波之间的时差较小时，PPS波与PPP波相互干涉严重，互相关方法难以计算出较为准确的时差，从而导致横波静校正处理的精度较低的技术问题，达到了提高横波静校正处理的精度和扩大适应范围的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是PPP波示意图；

图2是PPS波示意图；

图3是本发明实施例的对地震记录进行横波静校正处理的方法流程图；

图4是本发明实施例的计算纵波静校正量和横波静校正量的方法流程图；

图5是本发明实施例的对地震记录进行横波静校正处理的装置结构框图。

具体实施方式

考虑到现有技术中当PPS波与PPP波之间的时差较小时，PPS波与PPP波相互干涉严重，互相关方法难以计算出较为准确的时差，从而导致横波静校正处理的精度交底，应用范围受到限制的问题，发明人提出了一种综合利用PPP波和PPS波的高精度横波静校正处理方法，本发明实施例是在研究了PPP波和PPS波转换型和非转换型折射波在近地表介质中的传播规律、转换型折射波初至时间识别方法以及将转换型和非转换型折射波应用于横波静校正中的可行性与有效性基础上提出来的，目的是为了利用PPP波和PPS波的信息来进行高精度的横波静校正处理。

如图3所示，本发明实施例提出的对地震记录进行横波静校正处理的方法包括以下步骤：

步骤301：在原始地震记录的Z分量中拾取PPP波的初至时间；

步骤302：在原始地震记录中的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量；

步骤303：对压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；

步骤304：拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；

步骤305：根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；

步骤306：根据所述横波静校正量对原始地震记录进行横波静校正处理。

在本实施例中，先在Z分量中拾取PPP波的初至时间，在X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量，然后对压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理，因为先在X分量上了减去PPP波，得到了压制PPP波突出PPS波的X分量，消除了PPP波的影响，从而解决了现有技术中当PPS波与PPP波之间的时差较小时，PPS波与PPP波相互干涉严重，互相关方法难以计算出较为准确的时差，从而导致横波静校正处理的精度较低的技术问题，达到了提高横波静校正处理的精度和扩大适应范围的技术效果。

在实施的过程中，可以采用最小二乘法预测X分量上的PPP波，然后在X分量上减去预测得到的PPP波，以得到压制PPP波突出PPS波的X分量。

具体的，采用最小二乘法预测X分量上的PPP波，可以包括：

根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长，a为使得A在时窗内取最小值时的参数值；

根据上述目标函数求取a的值，因a为使得A在所述窗长对应的时窗内取最小值时的参数值，因此， $\∂A/\∂a=0,$ 最终求得 $a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

然后，在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，得到压制PPP波突出PPS波的X分量，即得到x'(t)=x(t)-a*z(t)，x'(t)即为压制PPP波突出PPS波的X分量。

在上述步骤305中，可以如图4所示，包括以下步骤：

步骤401：利用PPP波的时间，进行时距曲线拟合，得出PPP波的交叉时；

步骤402：采用迭代分离方法，将PPP波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；

步骤403：利用炮点纵波延迟时，计算近地表纵波速度；

步骤404：根据基准面到高速层顶面的距离、纵波速度计算得到纵波静校正量；

步骤405：利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量。

具体的，计算得到的纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)；

计算得到的横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)；

其中，Δτ_p为纵波静校正量，Δτ_s为横波静校正量，v_p为纵波填充速度，v_s为横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离，h_R为检波点到基准面的距离。

考虑到Δt_FBTXZ为互相关地震记录上的峰值时间，Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))，因此可以用Δt_FBTXZ和Δτ_p来表示Δτ_s。

Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))；

将Δt_FBTXZ代入Δτ_s-Δτ_p，得到横波静校正量：Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种对地震记录进行横波静校正处理的装置，如下面的实施例所述。由于对地震记录进行横波静校正处理的装置解决问题的原理与对地震记录进行横波静校正处理的方法相似，因此对地震记录进行横波静校正处理的装置的实施可以参见对地震记录进行横波静校正处理的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图5是本发明实施例的对地震记录进行横波静校正处理的装置的一种结构框图，如图5所示，包括：拾取模块501、压制模块502、互相关模块503、时差确定模块504、计算模块505和静校正模块506，下面对该结构进行说明。

拾取模块501，用于在原始地震记录的Z分量中拾取PPP波的初至时间；

压制模块502，用于在原始地震记录的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量；

互相关模块503，用于将压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；

时差确定模块504，用于拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；

计算模块505，用于根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；

静校正模块506，用于根据所述横波静校正量对地震记录进行横波静校正处理。

在一个实施例中，压制模块502包括：预测单元，用于采用最小二乘法预测X分量上的PPP波；压制单元，用于在X分量上减去预测得到的PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量。

在一个实施例中，预测单元包括：

建立子单元，用于根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长，a为使得A在时窗内取最小值时的参数值；

计算子单元，用于根据 $\∂A/\∂a=0$ 求取a的值： $a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

压制单元具体用于在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，得到压制PPP波突出PPS波的X分量：x'(t)=x(t)-a*z(t)。

在一个实施例中，计算模块包括：

拟合单元，用于利用PPP波的时间，进行时距曲线拟合，得出PPP波的交叉时；

分离单元，用于采用迭代分离方法，将PPP波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；

第一计算单元，用于利用炮点纵波延迟时，计算近地表纵波速度；

第二计算单元，用于根据基准面到高速层顶面的距离、纵波速度计算得到纵波静校正量；

第三计算单元，用于利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量。

在一个实施例中，第二计算单元计算得到的纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)；第三计算单元计算得到的横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)；其中，Δτ_p为纵波静校正量，Δτ_s为横波静校正量，v_p为纵波填充速度，v_s为横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离，h_R为检波点到基准面的距离。

在一个实施例中，第三计算单元具体用于用横波静校正量减去纵波静校正量得到：

Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))；

将Δt_FBTXZ代入Δτ_s-Δτ_p，得到横波静校正量：Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)，

其中，Δt_FBTXZ为互相关地震记录上的峰值时间，Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))。

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合一个具体的实施例，对本发明进行进一步的详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并构成对本发明不当的限定。

在本例中提出了一种基于转换型和非转换型折射波的高精度横波静校正处理方法，具体包括：

1）根据常规纵波静校正处理中的初至时间拾取方法，在Z分量中拾取PPP波的初至时间；

2）对X分量和Z分量进行预处理；

3）对处理后的X分量与Z分量进行互相关处理；

4）拾取互相关记录上的峰值时间，以便获得PPS波与PPP波之间的时差；

5）利用PPP波的初至时间、PPP波与PPS波之间的时差，计算纵波、横波静校正量；

6）对地震记录进行横波静校正处理。

下面对上述步骤1）至6）进行具体描述如下：

1）根据常规初至时间拾取方法，在Z分量中拾取PPP波的初至时间。

2）对X分量和Z分量进行预处理，以突出X分量上的PPS波：

在多分量地震记录中，PPP波能量在X分量和Z分量上均有投影，PPS波的能量主要投影在X分量上。在X分量记录上，PPP波表现为初至波，PPS波表现为续至波，当二者时差较大时，PPS波易于识别，通常利用互相关方法计算PPP波与PPS波之间的时差，然而当两者之间时差较小时，PPP波和PPS波相互干涉较为严重，难以有效识别出PPS波，利用互相关方法也难以准确获得二者之间的时差。

为了识别与PPP波之间时差较小的PPS波，提出了先预测出X分量上的PPP波，然后再减去预测出的PPP波，达到突出PPS波的目的。

采用最小二乘法预测PPP波，根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长，PPP波主要能量应在t₀到t₀+Δt之间；

求取使得A在时窗内取最小值时a的值：

根据最小二乘原理，得

从而得到：

$a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，从而得到压制PPP波、突出PPS波的X分量为：

x'(t)=x(t)-a*z(t)。

3）对处理后的X分量记录与Z分量记录进行互相关处理，获得PPP波与PPS波之间的互相关。

4）拾取互相关记录上的峰值时间，记为Δt_FBTXZ。

5）计算纵波静校正量和横波静校正量：

利用垂直分量PPP非转换型折射波时间，进行时距曲线拟合，得出PPP折射波的交叉时；采用最优迭代分离方法，将PPP折射波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；利用纵波延迟时计算近地表纵波速度，根据基准面高程、纵波填充速度，从而计算纵波静校正量；利用时差计算横波静校正量；

计算得到的检波点纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)

计算得到的检波点横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)

两式相减可得：Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))

因为PPP与PPS波之间的时差：Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))

因此，计算检波点横波静校正量的公式可变形为：

Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)

其中，v_p、v_s为纵波、横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离（可以横向变化或者为常数），h_R为检波点到基准面的距离。

6）对原始地震记录进行横波静校正处理。

考虑到现有技术中可用的纯横波资料信息较少，不能直接应用常规纵波静校正处理的方法，利用转换型折射波资料计算静校正量时，转换型折射波初至时间难以准确拾取，影响静校正处理的精度，在本例中充分利用了多波地震资料中非转换型折射波和转换型折射波信息，将多波地震资料处理与常规纵波资料处理相结合，使得多波地震资料在地震勘探中能发挥更大的作用；不依赖纯横波资料，也不需要在多波地震资料中分离横波信息进行处理；通过对X分量和Z分量进行预处理和互相关处理，获得更为准确的PPP波与PPS波时差，进而提高了横波静校正的精度。

对于常规的地层模型，检波点位于起伏界面上，当低速带较薄时，常规的横波静校正方法难以获得PPP波与PPS波之间的时差，而通过本例中的方法可以获得更薄低速带时的时差，精度更高，所得到的横波校正量更加接近理论值，精度更高。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：先在Z分量中拾取PPP波的初至时间，在X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量，然后对压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理，因为先在X分量上了减去PPP波，得到了压制PPP波突出PPS波的X分量，消除了PPP波的影响，从而解决了现有技术中当PPS波与PPP波之间的时差较小时，PPS波与PPP波相互干涉严重，互相关方法难以计算出较为准确的时差，从而导致横波静校正处理的精度较低的技术问题，达到了提高横波静校正处理的精度和扩大适应范围的技术效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种对地震记录进行横波静校正处理的方法，其特征在于，包括：

在原始地震记录的Z分量中拾取非转换型纵波折射PPP波的初至时间；

在原始地震记录的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出转换型纵波折射PPS波的X分量；

将压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；

拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；

根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；

根据所述横波静校正量对原始地震记录进行横波静校正处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在原始地震记录的X分量上减去PPP波，包括：

采用最小二乘法预测X分量上的PPP波；

在X分量上减去预测得到的PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

采用最小二乘法预测X分量上的PPP波，包括：

根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长；

求取使得A在所述窗长对应的时窗内取最小值时a的值：

$a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

在X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量，包括：

在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，得到压制PPP波突出PPS波的X分量x'(t)：x'(t)=x(t)-a*z(t)。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初至时间和所述时差，计算横波静校正量，包括：

利用PPP波的时间，进行时距曲线拟合，得出PPP波的交叉时；

采用迭代分离方法，将PPP波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；

利用炮点纵波延迟时，计算近地表纵波速度；

根据基准面到高速层顶面的距离和所述纵波速度计算得到纵波静校正量；

利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

计算得到的纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)；

计算得到的横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)；

其中，Δτ_p为纵波静校正量，Δτ_s为横波静校正量，v_p为纵波填充速度，v_s为横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离，h_R为检波点到基准面的距离。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量，包括：

用横波静校正量减去纵波静校正量得到：

Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))；

将Δt_FBTXZ代入Δτ_s-Δτ_p，得到横波静校正量：Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)，

其中，Δt_FBTXZ为互相关地震记录上的峰值时间，Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))。

7.一种对地震记录进行横波静校正处理的装置，其特征在于，包括：

拾取模块，用于在原始地震记录的Z分量中拾取非转换型纵波折射波PPP波的初至时间；

压制模块，用于在原始地震记录的X分量上减去PPP波，得到压制PPP波突出转换型纵波折射PPS波的X分量；

互相关模块，用于将压制PPP波突出PPS波的X分量与Z分量进行互相关处理；

时差确定模块，用于拾取互相关地震记录上的峰值时间作为PPS波与PPP波之间的时差；

计算模块，用于根据所述初至时间和所述时差，计算原始地震记录的横波静校正量；

静校正模块，用于根据所述横波静校正量对原始地震记录进行横波静校正处理。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述压制模块包括：

预测单元，用于采用最小二乘法预测X分量上的PPP波；

压制单元，用于在X分量上减去预测得到的PPP波，得到压制PPP波突出PPS波的X分量。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述预测单元包括：

建立子单元，用于根据最小二乘原理，建立目标函数：

$A=\underset{t=t_0}{\overset{t_0+\mathrm{\Δt}}{\mathrm{\Σ}}}{(x\left(t\right)-a*z\left(t\right))}^2$

其中，x(t)为X分量，z(t)为Z分量，t₀为拾取的PPP波的初至时间，Δt为窗长；

计算子单元，用于求取使得A在所述窗长对应的时窗内取最小值时a的值：

$a=\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}x\left(t\right)*z\left(t\right)/\underset{t=t_0}{\overset{t_n}{\mathrm{\Σ}}}z{\left(t\right)}^2;$

所述压制单元具体用于在X分量x(t)上，减去t₀到t₀+Δt之间的az(t)，得到压制PPP波突出PPS波的X分量：x'(t)=x(t)-a*z(t)。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

拟合单元，用于利用PP波的时间，进行时距曲线拟合，得出PPP波的交叉时；

分离单元，用于采用迭代分离方法，将PPP波交叉时分离成炮点纵波延迟时和检波点纵波延迟时；

第一计算单元，用于利用炮点纵波延迟时，计算近地表纵波速度；

第二计算单元，用于根据基准面到高速层顶面的距离、纵波速度计算得到纵波静校正量；

第三计算单元，用于利用PPP波与PPS波之间的时差计算得到横波静校正量。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于：

所述第二计算单元计算得到的纵波静校正量为：Δτ_p=h₂/v_p-(h₂/v_p0+h_R/v_p0)；

所述第三计算单元计算得到的横波静校正量为：Δτ_s=h₂/v_s-(h₂/v_s0+h_R/v_s0)；

其中，Δτ_p为纵波静校正量，Δτ_s为横波静校正量，v_p为纵波填充速度，v_s为横波填充速度，v_p0为纵波低速带速度，v_s0为横波低速带速度，h₂为基准面到高速层顶面的距离，h_R为检波点到基准面的距离。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三计算单元具体用于用横波静校正量减去纵波静校正量得到：

Δτ_s-Δτ_p=h₂/v_s-h₂/v_p-((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))；

将Δt_FBTXZ代入Δτ_s-Δτ_p，得到横波静校正量：Δτ_s=Δτ_p-Δt_FBTXZ+h₂(1/v_s-1/v_p)，

其中，Δt_FBTXZ为互相关地震记录上的峰值时间，Δt_FBTXZ=((h₂/v_s0+h_R/v_s0)-(h₂/v_p0+h_R/v_p0))。

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