CN103823241A - 一种在炮检距域中求取折射剩余静校正量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是地球物理勘探中利用初至时间在基础静校正量的基础上求取折射剩余静校正量的方法。用基础静校正量计算所有炮检距的激发点或接收点在多个炮检距中的不同的剩余静校正量，计算分解炮检对剩余静校正量，计算所有炮检对剩余校正量的均方根误差；计算一个激发点和接收点在共炮检距域中的最终剩余静校正量，用激发点和接收点的剩余静校正量到已知的基础静校正量上，重复迭代直到均方根误差值达到给定范围完成共炮检距域中折射剩余静校正。本发明避免了常规在共激发点域、共接收点域和共中心点域计算剩余静校正量的不足，提高了短波长静校正的精度，改善长波长静校正的精度，适应二维勘探和三维勘探。

Description

一种在炮检距域中求取折射剩余静校正量的方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探静校正方法，是一种利用初至时间，在基础静校正量的基础上求取折射剩余静校正量的方法。

背景技术

地震勘探中静校正处理主要是解决地震波在近地表介质旅行时间变化影响反射波叠加成像问题。初至波反映近地表地层变化，利用初至波的折射静校正方法或层析静校正方法可以反演出相对精确的近地表模型，解决大部分长波长和中长波长的静校正问题，在解决短波长静校正方面，还存在明显不足。短波长静校正直接影响地震剖面成像的质量，是非常重要的。为了进一步提高短波长静校正量的精度，大都采取了求取剩余静校正量的方法。从使用数据的类型和原理上来分，常规求取剩余静校正量的方法有两个：一个是利用反射波信息和最优叠加反射波同相轴的原理求取地震道的剩余静校正量，再分解该地震道的剩余静校正量，得到激发点和接收点的剩余静校正量。该方法需要精度较高的叠加速度场，而得到精度较高的叠加速度场本身就是一个比较困难的问题，尤其在复杂的近地表区域，静校正量严重影响叠加速度的分析结果。叠加速度分析又是一个交互迭代过程，所以用该方法计算剩余静校正量的速度较慢；另一个方法是利用初至信息或折射波信息，在共激发点域、共接收点域和共中点域中，利用拟合初至波成一条光滑的曲线原理来求取激发点和接收点的剩余静校正量。由于使用的数据仅仅是初至和静校正量，所以该方法计算速度较快。但是该方法要求初至是连续的，在应用静校正量后，相邻地震道的初至不能出现较大跳动。为了避免相同炮检距的初至来自不同的层或折射界面倾斜的情况，在计算中要求对初至进行区分左右支，对每支的初至进行多项式拟求取剩余静校正量。该方法是在共激发点域、共接收点域或共中点域中进行的，比较适合二维勘探，在三维勘探中效果不明显。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用初至信息，适合二维勘探和三维勘探，进一步提高短波长静校正量的精度，快速求取在炮检距域中求取折射剩余静校正量的方法。

本发明通过以下步骤实现：

1）采集地震数据，抽取共炮检距道集G：

所述的抽取共炮检距道集是在炮检距D和浮动范围d以内，抽取所有初至和相应炮检对的中点坐标，形成一个共炮检距道集G。

2）应用基础静校正量：

所述的应用基础静校正量是在共炮检距道集G中，把已知激发点和接收点基础静校正量的和，应用到初至上，形成时间t1。

3）计算炮检对剩余静校正量：

所述的计算炮检对剩余静校正量是在炮检距道集G中，以一个炮检对的中点坐标为圆心，以平滑半径R形成一个圆，计算道集G中所有炮检对中点坐标在该圆中的时间t1的平均值，形成时间t2，时间t1与时间t2时差就是该炮检对的剩余静校正量dt；

所述的时间t2利用以下公式计算：

$t2=\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{t1}_i---\left(1\right)$

式中：t1_i是指在道集G中，其它炮检对中点坐标到当前炮检对中点坐标的距离小于平滑半径R的时间t1；

N是相应的炮检对的总个数；i是序号；

所述的平滑半径R取最大炮检距的一半；

所述的平滑半径R取1000-2000m；

4）分解炮检对剩余校正量：

所述的分解炮检对剩余校正量是：按照激发点的比例系数a和接收点的比例系数，分解炮检对的剩余校正量dt到相应的激发点ds和接收点dr中。

步骤4）中所述比例系数a取值范围0至1；相应的接收点的比例系数是1减a，取值范围是1至0。

步骤4）中所述激发点ds=dt*a；接收点dr=dt*(1-a)。

5）采用另一个炮检距D+2d，重复迭代步骤1）到4），直到计算完所有炮检距；得到激发点或接收点在多个炮检距中的不同的剩余静校正量；

6）利用以下公式计算所有炮检对剩余校正量dt的均方根误差rms：

$\mathrm{rms}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}d{t}_i^2}---\left(2\right)$

式中：N是步骤1）到5）中所有道集G中所有炮检对的总个数；i是序号；

7）利用以下公式计算一个激发点ds_i在共炮检距域中的最终剩余静校正量ts：

$\mathrm{ts}=\frac{1}{\mathrm{Ns}}\underset{i}{\overset{\mathrm{Ns}}{\mathrm{\Σ}}}d{s}_i---\left(3\right)$

式中：Ns是同一个激发点在步骤1）到4）中产生剩余静校正量的总个数；i是序号。

利用以下公式计算一个接收点在共炮检距域中的最终剩余静校正量tr：

$\mathrm{tr}=\frac{1}{\mathrm{Nr}}\underset{i}{\overset{\mathrm{Nr}}{\mathrm{\Σ}}}d{r}_i---\left(4\right)$

式中：Nr是同一个接收点在步骤1）到4）中产生剩余静校正量的总个数；i是序号；

8）用激发点和接收点的剩余静校正量到已知的基础静校正量上，重复迭代步骤1）到7）,直到前后两次迭代的rms差值达到给定范围，完成在共炮检距域中的折射剩余静校正量。

本发明在共炮检距域中计算剩余静校正量，由于使用坐标计算距离和确定位置，避免了常规在共激发点域、共接收点域和共中心点域计算剩余静校正量的不足，所以同时适应二维勘探和三维勘探。在该域求取剩余静校正量应用后，再在共激发点或共接收点或共中心点域计算剩余静校正量，结果在后三个域中的剩余静校正量较小，可以忽略不计，所以在共炮检距域中计算完剩余静校正量后，可以不需要在其它域中计算剩余静校正量了。并且在炮检距域中计算剩余静校正量，不仅提高了短波长静校正的精度，而且还会改善长波长静校正的精度。

具体实施方式

在共炮检距域中求取折射剩余静校正量的方法，以道距10米、计算炮检距200m到2000m为例，有以下步骤实现：

1）采集地震数据，抽取共炮检距道集：给出一个炮检距（激发点到接收点之间的距离）D=200和浮动范围d=10，抽取所有炮检距在范围[190,210)中的初至picker、和相应炮检对（一个激发点和一个接收点）的中点坐标(x,y)，形成一个共炮检距道集G。

2）应用基础静校正量：在道集G中，把已知激发点和接收点基础静校正量的和，应用到初至上，形成时间t1。

3）计算炮检对剩余静校正量：在道集G中，以一个炮检对的中点坐标（x,y）为圆心，以给出的平滑半径R（如1000m）为半径形成一个圆，计算道集G中所有炮检对中点坐标在该圆中的t1的平均值，形成时间t2，时差dt(t2-t1)就是该炮检对的剩余静校正量。利用公式（1）计算时间t2：

$t2=\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}t{1}_i---\left(1\right)$

公式（1）中t1是指在道集G中，其它炮检对中点坐标到当前炮检对中点坐标的距离小于给定半径R的t1，N是相应的炮检对的总个数。

4）分解炮检对剩余校正量：给出激发点的比例系数和接收点的比例系数，分解炮检对的剩余校正dt到相应的激发点ds和接收点dr中。

步骤4）中所述激发点的比例系数是指用户给定的系数a(如0.5)，取值范围[0,1]；相应的接收点的比例系数是1-a，取值范围是[1,0]。

步骤4）中所述激发点ds=dt*a；接收点dr=dt*(1-a)。

5）重复下一个炮检距：给出下一个炮检距D+2d，重复迭代步骤1）到4）。直到计算完所有炮检距。

6）计算dt的均方根误差。利用公式（2）计算均方根误差rms：

$\mathrm{rms}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}d{t}_i^2}---\left(2\right)$

公式（2）中N是步骤1）到5）中所有道集G中所有炮检对的总个数。

7）计算激发点和接收点的剩余静校正量：

利用公式（3）计算一个激发点在共炮检距域中的最终剩余静校正量：

$\mathrm{ts}=\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{ds}}_i---\left(3\right)$

公式（3）中,ds是步骤4）产生的激发点剩余静校正量，N是该量的总个数。

利用公式（4）计算一个接收点在共炮检距域中的最终剩余静校正量：

$\mathrm{tr}=\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}d{r}_i---\left(4\right)$

公式（4）中,dr是步骤4）产生的接收点剩余静校正量，N是该量的总个数。

8）应用激发点和接收点的剩余静校正量到已知的基础静校正量上，重复迭代步骤1）到7）。直到迭代的次数达到了用户给定的次数（4次）或前后两次迭代的rms差值达到了用户给定的范围（如0.1），就完成了在共炮检距域中的折射剩余静校正量的工作。

Claims (7)

1.一种在炮检距域中求取折射剩余静校正量的方法，特点是通过以下步骤实现：

1）采集地震数据，抽取共炮检距道集G：

所述的抽取共炮检距道集G是在炮检距D和浮动范围d以内，抽取所有初至和相应炮检对的中点坐标生成；

2）应用基础静校正量：

3）计算炮检对剩余静校正量：

所述的计算炮检对剩余静校正量是在炮检距道集G中，以一个炮检对的中点坐标为圆心，以平滑半径R形成一个圆，计算道集G中所有炮检对中点坐标在该圆中的时间t1的平均值，形成时间t2，时间t1与时间t2时差就是该炮检对的剩余静校正量dt；

所述的时间t2利用以下公式计算：

$t2=\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{t1}_i---\left(1\right)$

式中：t1_i是指在道集G中，其它炮检对中点坐标到当前炮检对中点坐标的距离小于平滑半径R的时间t1；

N是相应的炮检对的总个数；i是序号；

4）分解炮检对剩余校正量：

5）采用另一个炮检距重复迭代步骤1）到4），直到计算完所有炮检距；得到激发点或接收点在多个炮检距中的不同的剩余静校正量；

所述的另一个炮检距是炮检距D加两倍的浮动范围d；

6）利用以下公式计算所有炮检对剩余校正量dt的均方根误差rms：

$\mathrm{rms}=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}d{t}_i^2}---\left(2\right)$

式中：N是步骤1）到5）中所有道集G中所有炮检对的总个数；i是序号；

7）利用以下公式计算一个激发点ds_i在共炮检距域中的最终剩余静校正量ts：

$\mathrm{ts}=\frac{1}{\mathrm{Ns}}\underset{i}{\overset{\mathrm{Ns}}{\mathrm{\Σ}}}d{s}_i---\left(3\right)$

式中：Ns是同一个激发点在步骤1）到4）中产生剩余静校正量的总个数；i是序号；

利用以下公式计算一个接收点在共炮检距域中的最终剩余静校正量tr：

$\mathrm{tr}=\frac{1}{\mathrm{Nr}}\underset{i}{\overset{\mathrm{Nr}}{\mathrm{\Σ}}}d{r}_i---\left(4\right)$

式中：Nr是同一个接收点在步骤1）到4）中产生剩余静校正量的总个数；dr是接收点；i是序号；

8）用激发点和接收点的剩余静校正量到已知的基础静校正量上，重复迭代步骤1）到7）,直到前后两次迭代的rms差值达到给定范围，完成在共炮检距域中的折射剩余静校正量。

2.根据权利要求1的方法，特点是步骤2）所述的应用基础静校正量是在共炮检距道集G中，把已知激发点和接收点基础静校正量的和，应用到初至上，形成时间t1。

3.根据权利要求1的方法，特点是步骤3）所述的平滑半径R取最大炮检距的一半。

4.根据权利要求1的方法，特点是步骤3）所述的平滑半径R取1000-2000m。

5.根据权利要求1的方法，特点是步骤4）所述的分解炮检对剩余校正量是：按照激发点的比例系数a和接收点的比例系数，分解炮检对的剩余校正量dt到相应的激发点ds和接收点dr中。

6.根据权利要求5的方法，特点是所述比例系数a取值范围0至1；相应的接收点的比例系数是1减a，取值范围是1至0。

7.根据权利要求5的方法，特点是所述激发点ds=dt*a；接收点dr=dt*(1-a)。