CN106990434A - 椭圆展开转换波成像方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种椭圆展开转换波成像方法及系统，其方法包括：获取共炮点道集，根据所述共炮点道集数据，建立观测系统；利用转换波速度分析和叠加成像方程进行转换波速度分析,直接获得转换波速度和相应纵波速度；该方法避免了传统转换波处理技术的需要先做近似共转换点道集,然后才能进行速度分析的缺点，过程简单，减少近似公式，当地下反射界面为任意形状时，利用本方法能够有效地形成共转换点叠加剖面。利用速度分析结果,可以将PP波剖面和PS波剖面的反射界面进行关联统一。

Description

椭圆展开转换波成像方法及系统

技术领域

本发明涉及地震数据处理技术领域，特别涉及一种椭圆展开转换波成像方法及系统。

背景技术

开发转换波地震技术的想法产生于20世纪下半叶。由于利用该技术可以在地震资料处理时得到较高分辨率的时间剖面，能够获得纵波和横波速度及其比值，用以研究地质剖面的岩性、应力状态以及进行岩相分析，并且地震野外采集的投入增加也不大，所以人们对这一技术曾经寄予厚望。但是目前主要的地震工作都是通过研究单一的纵波完成的，仅仅一小部分地震勘探运用了转换波，但也仅限于地震反射层为简单的层状结构地区。主要原因是缺乏处理转换波地震数据的完整的成熟技术和软件，因而不能处理一般地质条件下的转换波地震数据。

现有技术中常见的转换波叠加方法，利用共转换点(CCP)道集抽取转换波反射路径示意图如图1所示：

首先，转换波时距方程。

由震源产生的下行纵波P，遇到界面后转换成转换波P-SV，然后上行波传到地面。由此可以推导出时距方程：

其中v_p和v_s分别为介质的纵波和横波速度，x为炮检距，x_p为震源点到转换点的水平距离，zr为反射界面深度，zs为震源深度。可见，即使对于水平界面均匀介质，转换波时距曲线方程也不再是双曲线方程。

其次确定转换点。转换点的水平距离xp可由下式确定

其中

a₄＝1-G²

a₃＝-2(1-G²)

a₁＝-2x(z_r-z_s)²

a₀＝2x²(z_r-z_s)²

其中G＝v_p/v_s。

其中，共转换点道集的抽取。前人已经提出了几种CCP道集抽取算子，但是他们所设计的抽道集算子均为近似算子。当偏离距大于反射层深度时，利用近似算子所抽取的道集，共转换点发生严重分散和移位。

二、转换波速度分析

由于在转换波的处理中，转换点坐标的计算与纵、横波速度有关，而速度分析又需要CCP道集，因此转换波的速度分析又分为两步：首先是在CMP(共转换点道集)道集上作初步速度分析，然后是在CCP道集上进行精细速度分析。而且速度分析与抽取CCP道集是一个过程。

CCP道集上的时距曲线方程为

这里，为转换波旅行时，为转换波零炮检距旅行时，G为纵波与转换波速度比，x_p-为转换点坐标，x为炮检点中点坐标，根据已知的P波速度v_p(可由纵波的速度谱求出)。利用CCP道集上的时距曲线方程在分层CCP选排道集上进行v_s扫描，即对转换波记录从浅到深地执行转换波动校正，以找到一个合适的位置；当同相轴被校平时，该横波速度即为所求。用所求的v_s再对炮集记录重新抽CCP道集，继续v_s分析，反复迭代可求得高精度的转换横波叠加速度。

三纵波与转换波时间匹配方法

目前，纵波与转换波时间匹配方法主要有两种：一是人工对比法，二是局部互相关法自动匹配。对于品质较好的地震资料，人工对比法可以解决大套层位的时间匹配。解释人员目测两侧剖面上的层位，人机交互逐点进行层位匹配效率低。局部互相关法可以实现自动时间匹配，但是需要设置计算时窗，且假设该时窗内每一点的时移不变，当时移量较大、变化剧烈时该方法就会失效。

该技术的CCP道集抽取及速度分析，均以CMP理论和P波处理流程为基础进行进一步计算和改进。过程繁杂，相关公式为近似公式，较为复杂且不准确，共转换点容易发生分散和移位。

当地下反射界面为任意形状、地表起伏较大时，利用炮检对不对称分选技术不能有效地形成共转换点道集。由于缺少倾角和速度的信息，因而不能在共转换点形成叠加信号。此外，不能获得纵波与转换波速比γ的准确信息，亦不能将PP波剖面和PS波剖面的反射界面进行关联统一。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种椭圆展开转换波成像方法，该方法避免了传统技术的CCP道集抽取及速度分析，过程简单，减少近似公式，当地下反射界面为任意形状时，利用本方法能够有效地形成共转换点叠加剖面。利用速度分析结果,可以将PP波剖面和PS波剖面的反射界面进行关联统一。

为了实现上述目的，本发明的一个实施例提供一种椭圆展开转换波成像方法，包括以下步骤：

步骤S1，将炮点放置在坐标原点，获取共炮点道集，根据所述共炮点道集数据，建立观测系统；

步骤S2，在所述步骤S1建立的观测系统的基础上，进行转换波速度分析,得出转换波速度和纵波速度；

步骤S3；根据步骤2得出的转换波速度分析结果，将得出的转换波速度和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面；

其中，在所述观测系统下，S表示炮点，R表示检波点，A表示转换反射点，C为反射界面的A点处的法线与SR线的交点，入射P波速度v_p，P波在炮点-转换反射点路径的相应旅行时t₁，PS波速度v_s，PS波转换反射点-检波点路径的相应旅行时t₂，法向AC的相应双程旅行时t₀，入射角α₁，反射角α₂，地层倾角l是炮点到检波点的距离；l₀为炮点到反射界面处法线与水平线的交点的距离。

优选的，在步骤2中，进行转换波速度分析时，根据以下方法进行分析；

设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s将共炮点道集数据进行展开求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，建立v_p和v_s表；将v_p和v_s表中的转换波速度值和纵波速度值带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

优选的，在步骤2中，还可以采用转换波等效速度比谱的方法进行分析，再将分析结果转换为转换波速度，然后根据步骤3将转换波速度和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

进一步，转换波等效速度比谱的方法是两步法:需要(1)先用纵波数据做纵波速度分析,获得纵波速度v_p,(2)然后用转换波CCP道集做等效速度比谱分析，获得速度比γ，然后换算成v_p和v_s，才能用于本方法的叠加方程。

优选的，还包括步骤S4，进行纵波与转换波剖面转换和对比；通过如下纵波与转换波时间域公式，进行纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定；

炮点到检波点的距离为0的情况下，纵波与转换波之间的时间域关系为：

t_p＝2t_s/(1+γ)

式中：t_p和t_s分别表示纵波旅行时和转换波旅行时，γ表示转换波速度和纵波速度之比。

优选的，在求取v_p和v_s时,对设定的不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值，叠加能量最大点对应的v_p和v_s即为所求的纵波和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,即完成建立v_p和v_s表。

本发明的另一个目的在于提供一种椭圆展开转换波成像系统，包括

观测系统建立模块，用于将炮点放置在坐标原点，获取共炮点道集，根据所述共炮点道集数据，建立观测系统；

转换波速度分析模块，用于根据所述观测系统的基础上，进行转换波速度分析,得出转换波速度和纵波速度；

转换波叠加成像模块；用于将转换波速度分析模块得出的转换波速度和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面；

其中，在所述观测系统下，S表示炮点，R表示检波点，A表示转换反射点，C为反射界面的A点处的法线与SR线的交点，入射P波速度v_p，P波在炮点-转换反射点路径的相应旅行时t₁，PS波速度v_s，PS波转换反射点-检波点路径的相应旅行时t₂，法向AC的相应双程旅行时t₀，入射角α₁，反射角α₂，地层倾角l是炮点到检波点的距离；l₀为炮点到反射界面处法线与水平线的交点的距离。

优选的，所述转换波速度分析模块进行转换波速度分析时，设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s将共炮点道集数据进行展开求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，建立v_p和v_s表；将v_p和v_s表中的纵波速度值和转换波速度值带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

优选的，所述转换波速度分析模块还可以采用转换波等效速度比谱的方法进行分析，再将分析结果转换为转换波速度，然后将转换波和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

进一步，转换波等效速度比谱的方法是两步法:需要(1)先用纵波数据做纵波速度分析,获得纵波速度v_p,(2)然后用转换波CCP道集做等效速度比谱分析，获得速度比γ，然后换算成v_p和v_s，才能用于本方法的叠加方程。

优选的，还包括：纵波与转换波剖面转换和对比模块，进行纵波与转换波剖面转换和对比；通过如下纵波与转换波的时间域公式，进行纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定；

炮点到检波点的距离为0的情况下，纵波与转换波之间的时间域关系为：

t_p＝2t_s/(1+γ)

式中：t_p和t_s分别表示纵波旅行时和转换波旅行时。γ表示转换波速度和纵波速度之比。

优选的，转换波速度分析模块中，在求取v_p和v_s表时，对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值，叠加能量最大点对应的v_p和v_s即为所求的纵波和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,即完成建立v_p和v_s表。

根据本发明实施例中提供的一种椭圆展开转换波成像方法及系统，针对以CMP理论为基础的转换波处理难点——共转换点(CCP)道集的产生问题，本发明转换波成像方法中不涉及由CMP道集向CCP道集的转换，直接由共炮点道集数据进行处理和计算；

针对传统速度分析时出现的非双曲线正常时差校正问题本发明转换波速度分析方法中同时建立比常规方法更为可靠的纵波速度场和转换波速度场。

利用转换波速度分析方法同时建立纵波速度场和转换波速度场的优势，获得二者之间的关系，解决纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定问题。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为背景技术中传统方法中转换波反射路径示意图；

图2为本发明一种椭圆展开转换波成像方法的方法流程图；

图3为本发明一种椭圆展开转换波成像方法的转换波反射路径和叠加成像方法原理图；

图4为根据本发明步骤2实施例提供的模型的转换波地震数据；

图5为根据本发明步骤2实施例提供的转换波分析方法提供的转换波速度分析界面。

图6为根据本发明实施例2提供的转换前PP波与PS波叠加剖面转换和对比界面；

图7为根据本发明实施例2提供的转换后PP波与PS波叠加剖面转换和对比界面

图8为本发明一种椭圆展开转换波成像系统的系统结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图2所示，本发明实施例的一种椭圆展开转换波成像方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取共炮点道集，根据所述共炮点数据，建立观测系统；优选的方案为在观测系统中，将炮点放置在坐标原点。

步骤S2，建立的观测系统的基础上，进行转换波速度分析,得出转换波速度和纵波速度；

本发明提供的一个实施例1具体为，由共炮点道集的叠加成像公式(1)

根据斯奈尔定律

最终得到转换波叠加成像方程(2)

其中，v_p为入射P波速度，P波SA路径的相应旅行时t₁，PS波速度v_s，PS波AR路径的相应旅行时t₂，法向AC的相应双程旅行时t₀，入射角α₁，反射角α₂，地层倾角l是炮点到检波点的距离；l₀为炮点到反射界面处法线与水平线的交点的距离；

需要说明的是，在本实施例中，转换波速度分析是根据方程(2)生成的叠加能量剖面和速度谱；

然后在叠加能量剖面和速度谱的基础上，设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，并根据纵波和转换波速度值建立v_p和v_s表，即为转换波速度分析过程。

具体的，在求取v_p和v_s表时，设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，一般v_p范围：1000-7000，增量50，单位为m/s；v_s范围：500-5000，增量50，单位为m/s；对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值,其上每点颜色值代表相应叠加能量,叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,建立v_p和v_s表。

步骤S3；根据步骤2得出的转换波速度分析结果，将得出的纵波和转换波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

具体为纵波和转换波速度在转换波叠加成像方程

中进行运算，利用相应软件直接得出，转换波叠加成像。

因此在本实施例所中，转换波速度分析结果只作为中间变量出现，，直接得到转换波叠加能量剖面，因此本实施例提供的转换波速度分析方法在计算转换波叠加能量剖面时，并没有引入多余的用于近似换算的中间变量，从而减少了近似换算带来的误差，也可以保证取得较好的转换波叠加成像效果。

本发明的实施例2中本发明中的转换波分析方法也可以采用转换波等效速度比谱的方法获取，即纵波地震数据抽取CMP道集(共中心点道集)，进行常规叠加速度分析，求取纵波动校正速度；转换波地震数据抽取转换波共中心点道集；转换波共中心点道集数据为输入，进行初始速度比分析；以转换波道集数据为输入，利用分析得到的纵波动校正速度、初始速度比进行共转换点位置计算；进而抽取CCP道集；然后不断迭代，获得纵波速度和速度比，通过换算，进而获得转换波速度；将此转换波速度和纵波速度，利用本发明提出的转换波速度叠加成像方程。

即可得出转换波叠加成像剖面。

本发明上述两个实施例中还包括步骤S4，进行纵波与转换波剖面转换和对比模块；通过如下纵波与转换波的时间域公式，进行纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定；

炮点到检波点的距离为0的情况下，纵波与转换波之间的时间域关系为：

t_p＝2t_s/(1+γ) (3)

其中，t_p和t_s分别表示纵波旅行时和转换波旅行时；γ表示转换波速度和纵波速度之比。

下面将通过一个具体实施例3说明本发明上述步骤的计算过程；

如图4所示，根据本模型得到的转换波地震数据为设定共炮点道集数据中包含5套反射地层，上面两层为平层，下面三层为倾斜地层。共有119炮，炮间距50m，每炮241道，道间距为25m。偏移距范围0-3000m。道长4s，采样间隔2ms。CMP间距为25m。共有357个CP点。

图5为PS波速度分析界面，左边为叠加能量剖面，右边为速度v_p谱，下图为(v_p,v_s)谱。v_p和v_s的最佳值恰好对应叠加能量剖面上相应位置的叠加能量最大值。充分说明本算法的正确性。

如图6所示，为PP波与PS波叠加剖面转换和对比界面(转换前)。左图为PP波叠加剖面，中图为PS波叠加剖面，右图为用于转换和对比的参数——纵波与转换波速比r谱。很明显，r谱上能量团最大处对应的r的值为2，与实际模型的设计r值一致，说明该方法的正确性。为了对比，选择CP190-370范围。

如图8所示，本发明另一方面的目的在于提出一种椭圆展开转换波成像装置，参考上述实施例，包括：共炮点道集模块1、转换波速度分析模块2、转换波叠加成像模块3、纵波与转换波剖面转换和对比模块4。

具体地，共炮点道集模块1用于采集共炮点道集的数据，建立观测系统；优选的方案为在观测系统中，将炮点放置在坐标原点。

转换波速度分析模块2用于根据共炮点道集的数据和所述观测系统进行转换波速度分析；

参考上述实施例1，由共炮点道集的叠加成像公式(1)根据斯奈尔定律变换最终得到转换波叠加成像方程(2)

转换波速度分析是根据方程(2)生成的叠加能量剖面和速度谱；然后在叠加能量剖面和速度谱的基础上，设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，并根据纵波和转换波速度值建立v_p和v_s表，即为转换波速度分析过程。

具体的，在求取v_p和v_s表时，设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，一般v_p范围：1000-7000，增量50，单位为m/s；v_s范围：500-5000，增量50，单位为m/s；对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值,其上每点颜色值代表相应叠加能量,叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,建立v_p和v_s表。

转换波叠加成像模块3将得出的纵波和转换波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面；

其中，设在所述观测系统下，S表示炮点，R表示检波点，A表示转换反射点，C为反射界面的A点处的法线与SR线的交点，入射P波速度v_p，P波在炮点-检波点路径的相应旅行时t₁，PS波速度v_s，PS波转换反射点-检波点路径的相应旅行时t₂，法向AC的相应双程旅行时t₀，入射角α₁，反射角α₂，地层倾角l是炮点到检波点的距离；l₀为炮点到反射界面处法线与水平线的交点的距离；

在求取v_p和v_s表时，设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值，叠加能量最大点对应的v_p和v_s即为所求的纵波和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,即完成建立v_p和v_s表。具体参考上述实施例2进行。

转换波叠加成像模块3用于通过转换波速度分析求取v_p和v_s表，将它们代入转换波速度分析和叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

同样参考上述实施例2本发明中的转换波分析方法也可以采用转换波等效速度比谱的方法获取，即纵波地震数据抽取CMP道集(共中心点道集)，进行常规叠加速度分析，求取纵波动校正速度；转换波地震数据抽取转换波共中心点道集；转换波共中心点道集数据为输入，进行初始速度比分析；以转换波道集数据为输入，利用分析得到的纵波动校正速度、初始速度比进行共转换点位置计算；进而抽取CCP道集；然后不断迭代，获得纵波速度和速度比，通过换算，进而获得转换波速度；将此转换波速度和纵波速度，利用本发明提出的转换波速度叠加成像方程

即可得出转换波叠加成像剖面。

进一步，如图7和图8所示，本发明还包括：纵波与转换波剖面转换和对比模块4，进行纵波与转换波剖面转换和对比；通过如下纵波与转换波的时间域公式，进行纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定；

炮点到检波点的距离为0的情况下，纵波与转换波之间的时间域关系为：

t_p＝2t_s/(1+γ) (3)

式中：t_p和t_s分别表示纵波旅行时和转换波旅行时。γ表示转换波速度和纵波速度之比。

参考上述实施例2和实施例3来对本发明进行详细说明。具体为通过共炮点道集模块1采集数据，建立共炮点道集数据观测系统；然后参考实施例的说明利用转换波速度分析模块2中的转换波速度分析和叠加成像方程，进行转换波速度分析；利用实施例1中的方法建立v_p和v_s表；设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，一般v_p范围：1000-7000，增量50，单位为m/s；v_s范围：500-5000，增量50，单位为m/s；对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，将v_p和v_s表中得数据，利用转换波叠加成像模块3获得转换波叠加成像剖面；最后利用纵波与转换波剖面转换和对比模块4将转换前的转换波与经过转换叠加后的图像进行对比具体对比图如图6和图7所示；对比结果参见上述实施例的说明，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种椭圆展开转换波成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1，将炮点放置在坐标原点，获取共炮点道集，根据所述共炮点道集数据，建立观测系统；

步骤S2，在所述步骤S1建立的观测系统的基础上，进行转换波速度分析,得出转换波速度和纵波速度；

步骤S3；根据步骤2得出转换波速度分析结果，将得出的转换波速度和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面；

$t^2=\frac{l\left({v_p}^2\right(l-l_0)+l_0{v_s}^2}{{(v_p+v_s)}^2}(\frac{{t_0}^2}{l_0(l-l_0)}+\frac{1}{{v_s}^2})$

其中，在所述观测系统下，S表示炮点，R表示检波点，A表示转换反射点，C为反射界面的A点处的法线与SR线的交点，入射P波速度v_p，P波在炮点-转换反射点路径的相应旅行时t₁，PS波速度v_s，PS波转换反射点-检波点路径的相应旅行时t₂，法向AC的相应双程旅行时t₀，入射角α₁，反射角α₂，地层倾角l是炮点到检波点的距离；l₀为炮点到反射界面处法线与水平线的交点的距离。

2.根据权利要求1所述的椭圆展开转换波叠加成像方法，其特征在于，在步骤2中，进行转换波速度分析时，根据以下方法进行分析；

设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s将共炮点道集数据进行展开求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，建立v_p和v_s表将v_p和v_s表中的转换波速度值和纵波速度值带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

3.根据权利要求1所述的椭圆展开转换波叠加成像方法，其特征在于，在步骤2中，还可以采用转换波等效速度比谱的方法进行分析，再将分析结果转换为转换波速度，然后根据步骤3将转换波速度和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

4.根据权利要求2或3所述的椭圆展开转换波叠加成像方法，其特征在于，还包括步骤S4，进行纵波与转换波剖面转换和对比；通过如下纵波与转换波时间域公式，进行纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定；

炮点到检波点的距离为0的情况下，纵波与转换波之间的时间域关系为：

t_p＝2t_s/(1+γ)

式中：t_p和t_s分别表示纵波旅行时和转换波旅行时，γ表示转换波速度和纵波速度之比。

5.根据权利要求2所述的椭圆展开转换波叠加成像方法，其特征在于，在求取v_p和v_s时,对设定的不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值，叠加能量最大点对应的v_p和v_s即为所求的纵和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,即完成建立v_p和v_s表。

6.一种椭圆展开转换波成像系统，其特征在于：包括

观测系统建立模块，用于将炮点放置在坐标原点，获取共炮点道集，根据所述共炮点道集数据，建立观测系统；

转换波速度分析模块，用于根据所述观测系统的基础上，进行转换波速度分析,得出转换波速度和纵波速度；

转换波叠加成像模块；用于将转换波速度分析模块得出的转换波速度和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面；

$t^2=\frac{l\left({v_p}^2\right(l-l_0)+l_0{v_s}^2}{{(v_p+v_s)}^2}(\frac{{t_0}^2}{l_0(l-l_0)}+\frac{1}{{v_s}^2})$

其中，在所述观测系统下，S表示炮点，R表示检波点，A表示转换反射点，C为反射界面的A点处的法线与SR线的交点，入射P波速度v_p，P波在炮点-转换反射点路径的相应旅行时t₁，PS波速度v_s，PS波转换反射点-检波点路径的相应旅行时t₂，法向AC的相应双程旅行时t₀，入射角α₁，反射角α₂，地层倾角l是炮点到检波点的距离；l₀为炮点到反射界面处法线与水平线的交点的距离。

7.根据权利要求6所述的椭圆展开转换波成像系统，其特征在于，所述转换波速度分析模块进行转换波速度分析时，

设定v_p和v_s分析范围以及相应的增量间隔，对不同的v_p和v_s将共炮点道集数据进行展开求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，叠加能量最大点对应的v_p和v_s对即为所求的纵波和转换波速度值，建立v_p和v_s表；将v_p和v_s表中的纵波速度值和转换波速度值带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

8.根据权利要求6所述的椭圆展开转换波成像系统，其特征在于，所述转换波速度分析模块还可以采用转换波等效速度比谱的方法进行分析，再将分析结果转换为转换波和纵波速度，然后将转换波和纵波速度带入转换波叠加成像方程，获得转换波叠加成像剖面。

9.根据权利要求7或8所述的椭圆展开转换波成像系统，其特征在于，还包括：纵波与转换波剖面转换和对比模块，进行纵波与转换波剖面转换和对比；通过如下的纵波与转换波的时间域公式，进行纵波与转换波叠加成像剖面的准确标定；

炮点到检波点的距离为0的情况下，纵波与转换波之间的时间域关系为：

t_p＝2t_s/(1+γ)

式中：t_p和t_s分别表示纵波旅行时和转换波旅行时；γ表示转换波速度和纵波速度之比。

10.根据权利要求6所述的椭圆展开转换波成像系统，其特征在于，转换波速度分析模块中，在求取v_p和v_s表时，对不同的v_p和v_s求取叠加能量值，形成叠加能量剖面和速度谱，在速度谱上,每一时刻都对应一幅时间切片,该时间切片的横纵坐标分别是v_p和v_s值，叠加能量最大点对应的v_p和v_s即为所求的纵波和转换波速度值，选取记录下所求的纵波和转换波速度值,即完成建立v_p和v_s表。