CN108761533A - 一种确定纵横波速度比的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种确定纵横波速度比的方法、装置及系统，所述方法包括根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱；根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。利用本申请各个实施例，可以提高纵横波速度比确定的准确性，从而提高转换波地震勘探数据的处理解释工作效率与精度。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术领域，特别地，涉及一种确定纵横波速度比的方法、装置及系统。
背景技术
近年来，转换波地震勘探技术在全球范围内呈现出较快的发展趋势，该技术在岩性油气藏、隐蔽性油气藏、非常规油气藏等领域有很好的应用前景，而纵横波速度比在转换波勘探地震数据处理与解释中有着重要的作用。其中，转换波即是指地震纵波在地下地层界面处发生反射或者透射时所产生的地震横波，纵横波速度比也即是纵波与转换波速度的比值。
因为转换波传播路径的非对称性以及其对地层各向异性的敏感性，导致与传统纵波地震勘探数据的处理与解释相比，转换波地震勘探数据的处理与解释难度增大。而其中很大部分是由于地震纵波与地震横波的传播速度不同造成对转换波传播时间的计算困难。因此，纵横波速度比的求取精度极大程度地影响着转换波地震数据处理与解释的效果。尤其是在油气勘探的初期，没有测井资料的情况下，目前基本都是通过经验估计得到纵横波速度比，精度较低，不能满足转换波勘探数据处理解释的生产需要。因此，如何在勘探初期较为准确地确定纵横波速度比，一直是困扰油气勘探工程师的技术难题。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种确定纵横波速度比的方法、装置及系统，可以简单准确的确定纵横波速度比。
本申请提供的一种确定纵横波速度比的方法、装置及系统是通过包括以下方式实现的：
一种确定纵横波速度比的方法，包括：
根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱；
根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。
本申请实施例的确定纵横波速度比的方法，所述构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱，包括：
根据预先构建的纵波旅行时方程计算所述数据对对应的纵波旅行时；
利用所述纵波旅行时以及纵波地震数据确定所述数据对对应的纵波速度谱。
本申请实施例的确定纵横波速度比的方法，所述构建所述数据对对应的转换波速度谱，包括：
根据预先构建的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时；
利用所述转换波旅行时以及转换波地震数据确定所述数据对对应的转换波速度谱。
本申请实施例的确定纵横波速度比的方法，所述计算所述数据对对应的转换波旅行时，包括：
根据多层水平地层的层间纵波速度、转换波速度、纵波层间旅行时以及转换波层间旅行时获得多层水平地层的等效纵波速度以及等效转换波速度；
根据单层水平地层的转换波旅行时方程、等效纵波速度以及等效转换波速度确定多层水平地层的转换波旅行时方程；
根据所述多层水平地层的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时。
本申请实施例的确定纵横波速度比的方法，所述获得多层水平地层的等效纵波速度以及等效转换波速度，包括：
根据如下公式确定多层水平地层的等效纵波速度以及等效转换波速度：
其中，分别表示n层水平地层的等效纵波速度、等效转换波速度，Δtpk、Δtsk分别表示第k层水平地层的纵波、转换波层间旅行时，vpk和vsk分别表示第k层水平地层的纵波、转换波层速度。
本申请实施例的确定纵横波速度比的方法，所述多层水平地层的转换波旅行时方程，包括：
其中，tps表示转换波旅行时，表示n层水平地层的等效纵波速度，x表示激发点到接收点之间的水平距离，xp表示转换点与激发点之间的水平距离，γ表示纵横波速度比，tps0表示转换波垂直旅行时。
另一方面，本申请实施例还提供一种确定纵横波速度比的装置，包括：
速度谱构建模块，用于根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱，根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
地震能量筛选模块，用于根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
扫描谱构建模块，用于根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
速度比确定模块，用于根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描最大值确定纵横波速度比数据。
本申请实施例的确定纵横波速度比的装置，所述速度谱构建模块包括：
旅行时确定单元，用于根据预先构建的纵波旅行时方程计算所述数据对对应的纵波旅行时，或者根据预先构建的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时；
速度谱构建单元，用于利用所述纵波旅行时以及纵波地震数据确定所述数据对对应的纵波速度谱，或者利用所述转换波旅行时以及转换波地震数据确定所述数据对对应的转换波速度谱。
本申请实施例的确定纵横波速度比的装置，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱；
根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。
另一方面，本申请实施例还提供一种确定纵横波速度比的系统，包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意一个实施例中所述方法的步骤。
本说明书一个或多个实施例提供的一种确定纵横波速度比的方法、装置及系统，可以通过利用目标工区的纵波地震数据以及转换波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱以及转换波速度谱。然后，进一步根据速度谱确定所述数据对相对纵波速度的地震能量最大值，并根据纵波能量最大值与转换波能量最大值之积获得相对转换波垂直旅行时与纵横波速度比变化的加权扫描谱。利用所述加权扫描谱定量确定目标工区的纵横波速度比垂向分布数据。从而，利用本申请各个实施例，可以提高勘探初期纵横波速度比确定的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本说明书提供的一种确定纵横波速度比的方法实施例的流程示意图；
图2为本说明书提供的一个实施例中转换波地震勘探示意图；
图3为本说明书提供的一个实施例中目标工区转换波叠前地震道集数据示意图；
图4为本说明书提供的一个实施例中目标工区纵波叠前地震道集数据示意图；
图5为本说明书提供的一个实施例中加权扫描谱以及拾取的纵横波速度比曲线示意图；
图6为本说明书提供的一种确定纵横波速度比的装置实施例的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。
转换波地震勘探技术是在油气勘探的目标工区的地表利用炸药或者机械装置产生下行入地的地震纵波(简称P波)，并利用置于地表的检波器在一定的时间范围内(通常在10秒以内)记录地下地层反射的上行地震横波(即转换波，简称S波)在地表引发的质点振动形态，并将质点振动形态的量化值按照固定的离散时间顺序记录下来并保存在磁盘介质中，供勘探人员在室内利用计算机软件对记录的数据进行处理与解释。即转换波可以理解为地震纵波在地下地层界面处发生反射或者透射时所产生的地震横波。
因为转换波传播路径的非对称性(参考图2所示)以及其对地层各向异性的敏感性，导致转换波地震勘探数据的处理与解释难度增大(与传统纵波地震勘探数据的处理与解释相比而言)，其中很大部分原因是由于地震纵波与地震横波的传播速度不同造成对转换波传播时间的计算困难。因此，纵横波速度比(全称为地震纵波与地震横波传播速度比值，以下记为γ)的求取精度极大程度地影响着转换波地震数据处理与解释的效果。尤其是在油气勘探的初期，没有测井资料的情况下，γ的值往往是通过经验估计得到，精度较低，不能满足转换波勘探数据处理解释的生产需要。如何较精确地求取γ值，一直是困扰油气勘探工程师的技术难题。
为了解决上述技术问题，本申请各个实施例提供了一种确定纵横波速度比的方法，可以首先利用目标工区的纵波地震数据、转换波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱、转换波速度谱。然后，进一步根据速度谱确定所述数据对相对纵波速度的纵波地震能量最大值以及转换波地震能量最大值数据，并根据所述纵波能量最大值与转换波能量最大值之积获得相对转换波垂直旅行时与纵横波速度比变化的加权扫描谱。之后，可以交互拾取所述加权扫描谱中相对转换波垂直旅行时的最大扫描数据取值点，从而定量确定目标工区的纵横波速度比垂向分布数据。
图1是本说明书提供的所述一种确定纵横波速度比的方法实施例流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
具体的一个实施例如图1所示，本说明书提供的确定纵横波速度比的方法的一个实施例中，所述方法可以包括：
S2、根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱，以及根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱。
本实施例中，可以获取待测目标工区的纵波地震数据以及转换波地震数据，以及拾取目标地区各地层对应的转换波垂直旅行时数据。其中，所述转换波垂直旅行时可以指：纵波垂直地层入射时纵波从地层表面传播到目的层的时间与反射的横波由目的层传播到地层表面的时间之和。然后，可以在一定预设取值范围内将纵横波速度比数据进行离散化，从而获得转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对。之后，可以针对任意一转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对，根据所述纵波地震数据构建地震纵波能量相对纵波速度的变化关系曲线，即纵波速度谱；以及根据转换波地震数据构建地震转换波能量相对纵波速度的变化关系曲线，即转换波速度谱。
例如，可以首先收集转换波勘探工区中同一条测线的纵波叠前共中心点道集数据体与转换波叠前共转换点道集数据体，如图3和图4所示，其中，图3表示中国西南某油田的转换波叠前道集数据，图4表示该油田的纵波叠前道集数据。具体实施时，为了方便计算，可以要求两个数据体中相同面元序号的道集所包含的地震道个数、面元划分参数、采样点个数以及采样间隔保持一致。然后，记录下两个数据体的地震道采样间隔dt与每个地震道中的采样点数J。
之后，可以对纵横波速度比以及纵波速度的取值进行离散。具体实施时，可以根据目标工区纵横波速度比以及纵波速度的经验取值范围对纵横波速度比以及纵波速度的取值进行离散。例如，可以设定该待测工区纵横波速度比γ的离散取值范围为：γ∈{γm},m＝1,2,...,M，0＜γ1＜γ2...＜γm-1＜γm＜γm+1...＜γM；设定该工区地震纵波速度的离散取值范围为：vp∈{vpn},n＝1,2,...,N，0＜vp1＜vp2...＜vpn-1＜vpn＜vpn+1...＜vpN。
顺序读取上述收集的两个数据体中面元序号相同的叠前地震道集数据，其中纵波地震数据记为spp{k,j},k＝1,2,...,K,j＝1,2,...,J，转换波地震数据记为sps{k,j},k＝1,2,...,K,j＝1,2,...,J；其中，下标k表示该道集中地震道的序号，共有K道；下标j表示第k道地震数据的第j个采样点，共有J个采样点。
对于每个采样点j对应的转换波垂直旅行时tps0∈{tj＝j*dt,j＝1,2,...,J}与M个纵横波速度比γ∈{γm,m＝1,2,...,M}的每一个取值组合，可以计算纵波速度vp∈{vpn},n＝1,2,...,N的每一个取值在纵波地震数据spp{k,j},k＝1,2,...,K,j＝1,2,...,J中的速度谱扫描值Espp{m,j,n}，从而获得纵波速度谱。本说明书的一个或者多个实施例中，所述纵波速度谱的扫描值Espp{m,j,n}也可以称之为相对纵波速度变化的纵波地震能量。
同理，对于每个采样点j对应的转换波垂直旅行时tps0∈{tj＝j*dt,j＝1,2,...,J}与M个纵横波速度比γ∈{γm,m＝1,2,...,M}的每一个取值组合，可以计算纵波速度vp∈{vpn},n＝1,2,...,N的每一个取值在转换波地震数据sps{k,j},k＝1,2,...,K,j＝1,2,...,J中的速度谱扫描值Esps{m,j,n}，从而获得转换波速度谱。本说明书的一个或者多个实施例中，所述纵波速度谱的扫描值Espp{m,j,n}也可以称之为相对纵波速度变化的纵波地震能量。
本说明书的一个实施例中，可以利用预先构建的纵波旅行时方程计算纵波速度vp∈{vpn},n＝1,2,...,N的每一个取值对应的纵波旅行时tpp，然后，利用所述纵波旅行时tpp根据纵波地震数据spp{k,j},k＝1,2,...,K,j＝1,2,...,J计算获得相应的速度谱扫描值Espp{m,j,n}，从而获得纵波速度谱。
本说明书的另一个实施例中，可以利用预先构建的转换波旅行时方程计算纵波速度vp∈{vpn},n＝1,2,...,N的每一个取值对应的转换波旅行时tpp，然后，利用所述转换波旅行时tpp根据转换波地震数据sps{k,j},k＝1,2,...,K,j＝1,2,...,J计算获得相应的速度谱扫描值Esps{m,j,n}，从而获得转换波速度谱。基于预先构建的纵波旅行时方程或者转换波旅行时方程来确定纵波速度谱或者转换波速度谱，可以进一步提高后续数据处理的准确性。
对于单层水平地层，可以直接构建转换波旅行时与纵横波速度比、纵波速度之间的函数关系，获得转换波旅行方程；或者，构建纵波的旅行时与纵横波速度比、纵波速度之间的函数关系，获得纵波旅行方程。本说明书的一个实施例中，对于多层水平地层，则可以在单层水平地层的基础上，对多个单层水平地层模型的等效模型进行分析确定多层水平地层的转换波旅行方程或者纵波旅行方程。
本说明书的一些实施方式中，对于单层模型，在某一反射深度z的转换波旅行时tps可以表达为：
其中，vp表示水平层状介质中纵波速度，γ为纵横波速度比，x是激发点到接收点之间的水平距离，xp是转换点与激发点之间的水平距离，如图2所示，xs则是转换点与接收点之间的水平距离。而xp可以由γ、x计算得到：
本说明书的一个实施例中，对于具有n层的水平层状介质(即n层水平地层)，每层的参数可以表示为：(vpk,vsk,Δtpk,Δtsk)，其中，vpk、vsk分别表示第k层的纵波、转换波波层速度，Δtpk,Δtsk分别表示纵波、转换波波在第k层的层间旅行时。该n层模型的等效模型参数可以表示为：
其中，tps0、分别表示转换波垂直旅行时、n层模型的等效纵波速度、n层模型的等效转换波速度。根据公式(1)和(3)，n层模型的转换波旅行时可以近似为：
方程(4)是非双曲方程，表示n层水平地层的转换波旅行时方程。利用方程(4)可以将转换波旅行时与地震等效纵波速度以及等效纵横波速度比γ联系起来。
方程(4)也可用于描述多层水平层状介质模型的纵波旅行时，此时有代入方程(4)可推导出方程(5)：
其中，tpp为多层水平层状介质的纵波旅行时，即方程(5)表示纵波旅行时方程。
虽然上述推导采用等效模型的方法来模拟多层水平层状介质模型，但理论分析表明对于纵横波速度比的垂向变化，该方法仍然适用，并可以满足转换波地震勘探数据处理解释需要的精度。
表1显示了一个5层模型，其纵横波速度比在2.0-2.5之间。模型试算结果表明，速度比可以估算出来，并且具有足够的精度，其误差小于2％(如表2所示)。
表1五层水平层状介质模型参数
| k | zk | vpk | vsk |
| 1 | 500 | 2000 | 800 |
| 2 | 500 | 2500 | 1100 |
| 3 | 500 | 3000 | 1500 |
| 4 | 1000 | 3500 | 1800 |
| 5 | 1000 | 4000 | 2200 |
表2利用表1模型计算的等效γ*与实际γ值
| k | tps0(ms) | γ | γ* | 误差 |
| 1 | 860 | 2.50 | 2.50 | 0.0 |
| 2 | 1540 | 2.38 | 2.36 | 0.9 |
| 3 | 2030 | 2.25 | 2.21 | 1.8 |
| 4 | 2860 | 2.13 | 2.12 | 0.5 |
| 5 | 3580 | 2.04 | 2.05 | 0.5 |
S4、根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值。
本实施例中，对于任意一转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对，可以从所述纵波速度谱中筛选出所述数据对对应的纵波能量最大值，同理，也可以从所述转换波速度谱中筛选出所述数据对对应的转换波能量最大值。例如，对每个采样点j对应的tps0∈{tj＝j*dt}与M个纵横波速度比γ∈{γm}的每一个取值组合，所述纵波能量最大值可以表示为：maxn＝1,2,...,NEspp(m,j,n)，所述转换波能量最大值可以表示为：maxn＝1,2,...,NEsps(m,j,n)。通过选取相对纵波速度的地震能量最大值用于后续数据处理，可以有效降低纵波速度选取的不准确性对最终处理结果的影响，提高后续数据处理的准确性。
S6、根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱。
本实施例中，可以计算所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值的乘积，并将所有数据对对应的乘积结果记录下来，作为加权扫描谱的扫描数据，从而获得加权扫描谱。例如，所述加权扫描谱W(m,j)可以表达为：
W(m,j)＝maxn＝1,2,...,N Espp(m,j,n)*maxn＝1,2,...,N Esps(m,j,n)
可以将加权扫描谱W(m,j)以图版的形式显示出来，如图5中所示，图5的横坐标为纵横波速度比γ，纵坐标为转换波垂直旅行时tps0。由图5可以看出，W(m,j)是相对γ以及tps0的变化量。
S8、根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。
本实施例中，可以交互拾取所述加权扫描谱上各转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值，将所述最大值点对应的纵横波速度比数据作为相应转换波垂直旅行时对应的地层的纵横波速度比，从而获得纵横波速度比的垂直分布数据。如图5所示，图5中白色的线条即为交互拾取的纵横波速度比的垂直分布曲线。
从而，利用本说明书各个实施例的方案，可以对纵波地震数据以及转换波地震数据进行同步分析，定量确定地震纵横波速度比。相对于传统勘探初期仅依靠经验估计纵横波速度比的方法，准确度更高，处理过程更为简单。且根据预先构建的纵波旅行时以及转换波旅行时来确定地震纵横波速度比，可以进一步提高纵横波速度比数据确定的准确性。从而，利用上述各个实施例提供的方案，可以进一步缩短转换波地震勘探数据处理与解释的周期，并提升转换波数据处理解释的效果。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述，在此不做一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书一个或多个实施例提供的一种确定纵横波速度比的方法，可以通过利用目标工区的纵波地震数据以及转换波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱以及转换波速度谱。然后，进一步根据速度谱确定所述数据对相对纵波速度的地震能量最大值，并根据纵波能量最大值与转换波能量最大值之积获得相对转换波垂直旅行时与纵横波速度比变化的加权扫描谱。利用所述加权扫描谱定量确定目标工区的纵横波速度比垂向分布数据。从而，利用本申请各个实施例，可以提高勘探初期纵横波速度比确定的准确性。
基于上述所述的确定纵横波速度比的方法，本说明书一个或多个实施例还提供一种确定纵横波速度比的装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统、软件(应用)、模块、组件、服务器等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，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。具体的，图6说明书提供的一种确定纵横波速度比的装置实施例的模块结构示意图，如图6，所述装置可以包括：
速度谱构建模块102，可以用于根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱，根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
地震能量筛选模块104，可以用于根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
扫描谱构建模块406，可以用于根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
速度比确定模块108，可以用于根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定纵横波速度比。
本说明书的另一个实施例中，所述速度谱构建模块102可以包括旅行时确定单元以及速度谱构建单元，其中，
所述旅行时确定单元，可以用于根据预先构建的纵波旅行时方程计算所述数据对对应的纵波旅行时，或者根据预先构建的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时；
所述速度谱构建单元，可以用于利用所述纵波旅行时以及纵波地震数据确定所述数据对对应的纵波速度谱，或者利用所述转换波旅行时以及转换波地震数据确定所述数据对对应的转换波速度谱。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
本说明书一个或多个实施例提供的一种确定纵横波速度比的装置，可以通过利用目标工区的纵波地震数据以及转换波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱以及转换波速度谱。然后，进一步根据速度谱确定所述数据对相对纵波速度的地震能量最大值，并根据纵波能量最大值与转换波能量最大值之积获得相对转换波垂直旅行时与纵横波速度比变化的加权扫描谱。利用所述加权扫描谱定量确定目标工区的纵横波速度比垂向分布数据。从而，利用本申请各个实施例，可以提高勘探初期纵横波速度比确定的准确性。
本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。因此，本说明书还提供一种确定纵横波速度比的装置，包括处理器及存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱；
根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。
所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括：利用电能方式存储信息的装置如，各式存储器，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置如，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置如，CD或DVD。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的一种确定纵横波速度比的装置，可以通过利用目标工区的纵波地震数据以及转换波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱以及转换波速度谱。然后，进一步根据速度谱确定所述数据对相对纵波速度的地震能量最大值，并根据纵波能量最大值与转换波能量最大值之积获得相对转换波垂直旅行时与纵横波速度比变化的加权扫描谱。利用所述加权扫描谱定量确定目标工区的纵横波速度比垂向分布数据。从而，利用本申请各个实施例，可以提高勘探初期纵横波速度比确定的准确性。
本说明书还提供一种确定纵横波速度比的系统，所述系统可以为单独的确定纵横波速度比的系统，也可以应用在多种类型的地震勘探采集或者处理、解释系统中。所述的系统可以为单独的服务器，也可以包括使用了本说明书的一个或多个所述方法或一个或多个实施例装置的服务器集群、系统(包括分布式系统)、软件(应用)、实际操作装置、逻辑门电路装置、量子计算机等并结合必要的实施硬件的终端装置。所述确定纵横波速度比的系统可以包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意一个或者多个实施例中所述方法的步骤。
需要说明的，上述所述的系统根据方法或者装置实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的一种确定纵横波速度比的系统，可以通过利用目标工区的纵波地震数据以及转换波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱以及转换波速度谱。然后，进一步根据速度谱确定所述数据对相对纵波速度的地震能量最大值，并根据纵波能量最大值与转换波能量最大值之积获得相对转换波垂直旅行时与纵横波速度比变化的加权扫描谱。利用所述加权扫描谱定量确定目标工区的纵横波速度比垂向分布数据。从而，利用本申请各个实施例，可以提高勘探初期纵横波速度比确定的准确性。
需要说明的是，本说明书上述所述的装置或者系统根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照方法实施例的描述，在此不作一一赘述。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类、存储介质+程序实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。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说明书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并不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种确定纵横波速度比的方法，其特征在于，包括：
根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱；
根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。
2.根据权利要求1所述的确定纵横波速度比的方法，其特征在于，所述构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱，包括：
根据预先构建的纵波旅行时方程计算所述数据对对应的纵波旅行时；
利用所述纵波旅行时以及纵波地震数据确定所述数据对对应的纵波速度谱。
3.根据权利要求1所述的确定纵横波速度比的方法，其特征在于，所述构建所述数据对对应的转换波速度谱，包括：
根据预先构建的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时；
利用所述转换波旅行时以及转换波地震数据确定所述数据对对应的转换波速度谱。
4.根据权利要求3所述的确定纵横波速度比的方法，其特征在于，所述计算所述数据对对应的转换波旅行时，包括：
根据多层水平地层的层间纵波速度、转换波速度、纵波层间旅行时以及转换波层间旅行时获得多层水平地层的等效纵波速度以及等效转换波速度；
根据单层水平地层的转换波旅行时方程、等效纵波速度以及等效转换波速度确定多层水平地层的转换波旅行时方程；
根据所述多层水平地层的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时。
5.根据权利要求4所述的确定纵横波速度比的方法，其特征在于，所述获得多层水平地层的等效纵波速度以及等效转换波速度，包括：
根据如下公式确定多层水平地层的等效纵波速度以及等效转换波速度：
其中，分别表示n层水平地层的等效纵波速度、等效转换波速度，Δtpk、Δtsk分别表示第k层水平地层的纵波、转换波层间旅行时，vpk和vsk分别表示第k层水平地层的纵波、转换波层速度。
6.根据权利要求4或5所述的确定纵横波速度比的方法，其特征在于，所述多层水平地层的转换波旅行时方程，包括：
其中，tps表示转换波旅行时，表示n层水平地层的等效纵波速度，x表示激发点到接收点之间的水平距离，xp表示转换点与激发点之间的水平距离，γ表示纵横波速度比，tps0表示转换波垂直旅行时。
7.一种确定纵横波速度比的装置，其特征在于，包括：
速度谱构建模块，用于根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱，根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
地震能量筛选模块，用于根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
扫描谱构建模块，用于根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
速度比确定模块，用于根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描最大值确定纵横波速度比数据。
8.根据权利要求7所述的确定纵横波速度比的装置，其特征在于，所述速度谱构建模块包括：
旅行时确定单元，用于根据预先构建的纵波旅行时方程计算所述数据对对应的纵波旅行时，或者根据预先构建的转换波旅行时方程计算所述数据对对应的转换波旅行时；
速度谱构建单元，用于利用所述纵波旅行时以及纵波地震数据确定所述数据对对应的纵波速度谱，或者利用所述转换波旅行时以及转换波地震数据确定所述数据对对应的转换波速度谱。
9.一种确定纵横波速度比的装置，其特征在于，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
根据目标工区的纵波地震数据构建转换波垂直旅行时与纵横波速度比组成的数据对对应的纵波速度谱；
根据目标工区的转换波地震数据构建所述数据对对应的转换波速度谱；
根据所述纵波速度谱、转换波速度谱分别获取所述数据对对应的纵波能量最大值、转换波能量最大值；
根据所述数据对对应的纵波能量最大值以及转换波能量最大值之积获得加权扫描谱；
根据所述加权扫描谱中转换波垂直旅行时对应的扫描数据最大值确定目标工区的纵横波速度比。
10.一种确定纵横波速度比的系统，其特征在于，包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现权利要求1-6中任意一项所述方法的步骤。
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