CN111596347B - 一种快速求取表层纵横波速度比的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种快速求取表层纵横波速度比的方法及装置，所述方法包括：选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息；拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间；对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率；根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比。利用本发明，可快速直接对表层纵横波速度比值进行计算，简单有效，减少了对横波表层调查的依赖，降低了勘探成本，具有较好的应用前景。

Description

一种快速求取表层纵横波速度比的方法及装置
技术领域
本发明涉及横波静校正技术领域，尤其涉及一种快速求取表层纵横波速度比的方法及装置。
背景技术
随着勘探的深入，多分量勘探技术应用越来越广泛。纵横波速度比值的确定对多波地震资料处理、横波表层模型建立与多波静校正计算具有重要的意义。一般可采用野外横波表层调查求取纵横波速度比，但是该方法效率低、所付出的成本高，而且受安全环保的限制，很多自然保护区无法进行横波表层调查。通过相关处理手段进行纵横波速度迭代分析、联合其他资料进行速度标定也可以对纵横波速度比值进行估算，但是过程较为繁琐，精度也有限。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种快速求取表层纵横波速度比的方法及装置，直接通过横波震源激发地震记录，快速求取表层纵横波速度比。
一方面，本发明实施例提供了一种快速求取表层纵横波速度比的方法，所述方法包括：
步骤S1、选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息；
步骤S2、拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间；
步骤S3、对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率；
步骤S4、根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比。
在一实施例中，所述步骤S3包括：
按偏移距分别对纵波初至时间和横波初至时间进行排序，得到初至时距关系图；
根据纵波初至时间拐点和横波初至时间拐点，分别对纵波初至时间和横波初至时间进行线性拟合，求取初至时距关系图上拟合直线的斜率；
根据拟合直线与时间轴交点的时间值，按照折射法求取各层对应厚度。
在一实施例中，所述方法还包括：
选择与所述横波震源激发点位置不同的其他横波震源激发点，重复步骤S1～步骤S4，形成纵横波速度比控制点；
根据所述纵横波速度比控制点及已得到的表层纵横波速度比，通过内插法获取不同深度的二维或三维的表层纵横波速度比。
在一实施例中，所述预定偏移距范围不小于能反映表层结构特点的最小偏移距。
另一方面，本发明实施例还提供一种快速求取表层纵横波速度比的装置，所述装置包括：
地震记录选择单元，用于选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息；
初至时间拾取单元，用于拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间；
拟合单元，用于对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率；
纵横波速度比计算单元，用于根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比。
在一实施例中，所述拟合单元包括：
排序模块，用于按偏移距分别对纵波初至时间和横波初至时间进行排序，得到初至时距关系图；
拟合模块，用于根据纵波初至时间拐点和横波初至时间拐点，分别对纵波初至时间和横波初至时间进行线性拟合，求取初至时距关系图上拟合直线的斜率；
厚度计算模块，用于根据拟合直线与时间轴交点的时间值，按照折射法求取各层对应厚度。
在一实施例中，所述装置还包括：
纵横波速度比控制点获取单元，用于选择与所述横波震源激发点位置不同的其他横波震源激发点，重复所述地震记录选择单元、初至时间拾取单元、拟合单元及纵横波速度比计算单元的操作，形成纵横波速度比控制点；
多维纵横波速度比获取单元，用于根据所述纵横波速度比控制点及已得到的表层纵横波速度比，通过内插法获取不同深度的二维或三维的表层纵横波速度比。
在一实施例中，所述预定偏移距范围不小于能反映表层结构特点的最小偏移距。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述快速求取表层纵横波速度比的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行所述快速求取表层纵横波速度比的方法的计算机程序。
本发明提供的快速计算表层纵横波速度比值的方法不依赖于横波表层调查或其他额外资料，直接利用横波激发生产记录中的纵波信息，同时对纵波和横波进行初至拾取，通过初至斜率拟合求取不同深度对应的纵横波速度比值，最终形成该炮位置的表层纵横波速度比值成果和深度-比值曲线，为多波地震资料处理和横波建模及静校正计算提供参考依据。本发明技术方案适用于横波地震勘探项目，通过横波地震记录中纵、横波初至信息，快速直接对表层纵横波速度比值进行计算，简单有效，减少了对横波表层调查的依赖，降低了勘探成本，具有较好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为包含纵波信息的横波震源激发地震记录；
图2为本发明实施例提供的快速求取表层纵横波速度比的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的对纵横波初至时间进行线性拟合的流程示意图；
图4为利用本发明提供的方法获得的一纵横波初至时距关系图实施例；
图5为利用本发明提供的方法分别对横波初至进行线性拟合的示意图；
图6为利用本发明提供的方法分别对纵波初至进行线性拟合的示意图；
图7为利用本发明提供的方法获得的表层纵横波速度比曲线；
图8为本发明实施例提供的快速求取表层纵横波速度比的装置的结构示意图；
图9为本发明实施例中拟合单元30的结构示意图；
图10为本发明另一实施例提供的快速求取表层纵横波速度比的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在横波勘探实践中，横波震源激发产生横波的同时，接收道也能接收横波震源激发的纵波信息(不同地表，纵波能量强弱有一定差异)。也就是说，很多情况下在一张横波记录上，在一定偏移距范围内也包含较为清晰的纵波信息，如图1所示。
本发明不依赖于横波表层调查或其他额外资料，直接利用横波激发生产记录中的纵波信息，同时对纵波和横波进行初至拾取，通过初至斜率拟合求取表层不同深度对应的纵横波速度比值，最终形成该炮位置的表层纵横波速度比值成果和深度-比值曲线，为多波地震资料处理和横波建模及静校正计算提供依据。
图2为本发明实施例提供的快速求取表层纵横波速度比的方法的流程示意图。如图2所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤S1、选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息。
上述选择的横波震源激发地震记录是在常规横波勘探生产中得到的，且能在一定偏移距范围见到相对清晰的纵波信息，该偏移距范围足够反映表层结构特点。
步骤S2、拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间。
分别对同一横波震源激发地震记录上的纵波初至时间、横波初至时间进行拾取。
步骤S3、对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率。
步骤S4、根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比。
本发明提供的快速计算表层纵横波速度比值的方法不依赖于横波表层调查或其他额外资料，直接利用横波激发生产记录中的纵波信息，同时对纵波和横波进行初至拾取，通过初至斜率拟合求取不同深度对应的纵横波速度比值，最终形成该炮位置的表层纵横波速度比值成果和深度-比值曲线，为多波地震资料处理和横波建模及静校正计算提供参考依据。本发明技术方案适用于横波地震勘探项目，通过横波地震记录中纵、横波初至信息，快速直接对表层纵横波速度比值进行计算，简单有效，减少了对横波表层调查的依赖，降低了勘探成本，具有较好的应用前景。
在一实施例中，在利用步骤S3进行线性拟合时，可以按照图3所示步骤进行：
步骤S31、按偏移距分别对纵波初至时间和横波初至时间进行排序，得到初至时距关系图。其中，初至时距关系图中同时显示纵波和横波初至时间，便于相互参考对比分析。
步骤S32、根据纵波初至时间拐点和横波初至时间拐点，分别对纵波初至时间和横波初至时间进行线性拟合，求取初至时距关系图上拟合直线的斜率。
在进行线性拟合时，参考纵横波初至时间的拐点，分别对纵横波初至时间进行线性拟合，具体实施时可以采用Excel工具实现。
步骤S33、根据拟合直线与时间轴交点的时间值，按照折射法求取各层对应厚度。
具体实施时，可以根据拟合直线与时间轴(即初至时间)交点的截距(即时间值)，按照折射法求取各层对应厚度。
例如，某地区横波震源单炮地震记录如图1所示，对该地震记录上的纵横波初至进行拾取，形成如图4所示的时距关系图，分别对纵横波初至进行线性拟合，求取纵波和横波的斜率及厚度，具体拟合结果可参见图5和图6。
横波第1、2、3层对应的斜率(ks1、ks2、ks3)和厚度(Hs1、Hs2)分别为：
ks1＝2.9，Hs1＝3.5m；ks2＝2.1，Hs2＝24m；Hs2＝1.7
纵波第1、2、3层对应的斜率(kp1、kp2、kp3)和厚度(Hp1、Hp2)分别为：
kp1＝1.3，Hp1＝4m；kp2＝0.75，Hp2＝20m；kp3＝0.55
计算得到各层对应的斜率和厚度后，再利用步骤S4求取纵横波速度比：
Vp/Vs(纵横波速度比)＝(1/kp)/(1/ks)＝ks/kp
根据深度(即各层的厚度)和对应的斜率关系计算速度比值后，形成该点的纵横波速度比成果表(见表1)，并绘制相应曲线，如图7所示。
表1纵横波速度比值表
另外，如选择选择与上述横波震源激发点位置不同的其他横波震源激发点，重复步骤S1～步骤S4，则可形成纵横波速度比控制点，根据纵横波速度比控制点及已得到的表层纵横波速度比，通过内插法可以获取不同深度的二维或三维的表层纵横波速度比，从而建立相应区域上的表层不同深度纵横波速度比模型。
在一实施例中，上述的预定偏移距范围不小于能反映表层结构特点的最小偏移距。
基于与图2所示的快速求取表层纵横波速度比的方法相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种装置，如下面实施例所述。由于该装置解决问题的原理与图2中快速求取表层纵横波速度比的方法相似，因此该装置的实施可以参见图2的快速求取表层纵横波速度比的方法的实施，重复之处不再赘述。
在另一实施例中，本发明还提供了一种快速求取表层纵横波速度比的装置，其结构如图8所示，该装置包括：地震记录选择单元10、初至时间拾取单元20、拟合单元30和纵横波速度比计算单元40。
其中，地震记录选择单元10的结构如图9所示，用于选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息。初至时间拾取单元20用于拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间。拟合单元30用于对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率。纵横波速度比计算单元40用于根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比。
在一实施例中，上述的拟合单元30包括：排序模块31、拟合模块32及厚度计算模块33。其中，排序模块31用于按偏移距分别对纵波初至时间和横波初至时间进行排序，得到初至时距关系图。拟合模块32用于根据纵波初至时间拐点和横波初至时间拐点，分别对纵波初至时间和横波初至时间进行线性拟合，求取初至时距关系图上拟合直线的斜率。厚度计算模块33用于根据拟合直线与时间轴交点的时间值，按照折射法求取各层对应厚度。
在一实施例中，上述的装置还包括一纵横波速度比控制点获取单元50及一多维纵横波速度比获取单元60。纵横波速度比控制点获取单元50用于选择与所述横波震源激发点位置不同的其他横波震源激发点，重复地震记录选择单元10、初至时间拾取单元20、拟合单元30及纵横波速度比计算单元40的操作，形成纵横波速度比控制点。多维纵横波速度比获取单元60用于根据所述纵横波速度比控制点及已得到的表层纵横波速度比，通过内插法获取不同深度的二维或三维的表层纵横波速度比。
在一实施例中，所述预定偏移距范围不小于能反映表层结构特点的最小偏移距。
图10为本发明另一实施例提供的快速求取表层纵横波速度比的计算机设备结构示意图。如图10所示，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。所述计算机程序在被所述处理器运行时执行图3和/或图4所示的步骤。
另外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行图3和/或图4所示步骤的计算机程序。
本发明提供的快速计算表层纵横波速度比值的方法不依赖于横波表层调查或其他额外资料，直接利用横波激发生产记录中的纵波信息，同时对纵波和横波进行初至拾取，通过初至斜率拟合求取不同深度对应的纵横波速度比值，最终形成该炮位置的表层纵横波速度比值成果和深度-比值曲线，为多波地震资料处理和横波建模及静校正计算提供参考依据。本发明技术方案适用于横波地震勘探项目，通过横波地震记录中纵、横波初至信息，快速直接对表层纵横波速度比值进行计算，简单有效，减少了对横波表层调查的依赖，降低了勘探成本，具有较好的应用前景。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种快速求取表层纵横波速度比的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1、选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息；
步骤S2、拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间；
步骤S3、对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率；
步骤S4、根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比；
所述根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，包括：
将横波斜率与纵波斜率之比作为纵横波速度比；
所述步骤S3包括：
按偏移距分别对纵波初至时间和横波初至时间进行排序，得到初至时距关系图；
根据纵波初至时间拐点和横波初至时间拐点，分别对纵波初至时间和横波初至时间进行线性拟合，求取初至时距关系图上拟合直线的斜率；
根据拟合直线与时间轴交点的时间值，按照折射法求取各层对应厚度。
2.根据权利要求1所述的快速求取表层纵横波速度比的方法，其特征在于，所述方法还包括：
选择与所述横波震源激发点位置不同的其他横波震源激发点，重复步骤S1～步骤S4，形成纵横波速度比控制点；
根据所述纵横波速度比控制点及已得到的表层纵横波速度比，通过内插法获取不同深度的二维或三维的表层纵横波速度比。
3.根据权利要求1-2任一项所述的快速求取表层纵横波速度比的方法，其特征在于，所述预定偏移距范围不小于能反映表层结构特点的最小偏移距。
4.一种快速求取表层纵横波速度比的装置，其特征在于，所述装置包括：
地震记录选择单元，用于选择横波震源激发点的地震记录，所述地震记录在预定偏移距范围内包括纵波信息；
初至时间拾取单元，用于拾取所述地震记录中的纵波初至时间和横波初至时间；
拟合单元，用于对所述纵波初至时间和横波初至时间分别进行线性拟合，求取纵波的厚度及斜率、横波的厚度及斜率；
纵横波速度比计算单元，用于根据纵波斜率和横波斜率求取纵横波速度比，并绘制厚度—速度比值曲线，得到所选横波震源激发点的表层纵横波速度比；
所述纵横波速度比计算单元还具体用于：
将横波斜率与纵波斜率之比作为纵横波速度比；
所述拟合单元包括：
排序模块，用于按偏移距分别对纵波初至时间和横波初至时间进行排序，得到初至时距关系图；
拟合模块，用于根据纵波初至时间拐点和横波初至时间拐点，分别对纵波初至时间和横波初至时间进行线性拟合，求取初至时距关系图上拟合直线的斜率；
厚度计算模块，用于根据拟合直线与时间轴交点的时间值，按照折射法求取各层对应厚度。
5.根据权利要求4所述的快速求取表层纵横波速度比的装置，其特征在于，所述装置还包括：
纵横波速度比控制点获取单元，用于选择与所述横波震源激发点位置不同的其他横波震源激发点，重复所述地震记录选择单元、初至时间拾取单元、拟合单元及纵横波速度比计算单元的操作，形成纵横波速度比控制点；
多维纵横波速度比获取单元，用于根据所述纵横波速度比控制点及已得到的表层纵横波速度比，通过内插法获取不同深度的二维或三维的表层纵横波速度比。
6.根据权利要求4-5任一项所述的快速求取表层纵横波速度比的装置，其特征在于，所述预定偏移距范围不小于能反映表层结构特点的最小偏移距。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3任一项权利要求所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至3任一项权利要求所述方法的计算机程序。
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