CN112987095A - 一种地质断层探测方法及装置 - Google Patents
一种地质断层探测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112987095A CN112987095A CN202110214394.0A CN202110214394A CN112987095A CN 112987095 A CN112987095 A CN 112987095A CN 202110214394 A CN202110214394 A CN 202110214394A CN 112987095 A CN112987095 A CN 112987095A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data sets
- wave
- channel
- seismic data
- seismic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 25
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 18
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/303—Analysis for determining velocity profiles or travel times
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/306—Analysis for determining physical properties of the subsurface, e.g. impedance, porosity or attenuation profiles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/64—Geostructures, e.g. in 3D data cubes
- G01V2210/642—Faults
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开一种地质断层探测方法及装置，包括：获取N个第一地震数据集；根据N个第一地震数据集得到L个第二地震数据集；根据L个第二地震数据集得到L个理论波列宽度；根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线；根据N个第一地震数据集得到K个第三地震数据集；根据K个第三地震数据集得到K个平均槽波波列宽度；根据K个平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；根据第一曲线和第二曲线得到相关系数；若相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
Description
技术领域
本发明涉及地质探测领域，尤其涉及一种地质断层探测方法及装置。
背景技术
地震槽波技术是物探技术在矿井内探测异常地质体有效方法之一，槽波在矿井物探应用中，按照观测方式分为：反射观测、透射观测、超前观测等三种基本方式，在反射观测中，利用反射槽波信息探测工作面内异常体几何分布，对于断层探测，其探测准确率达到80％，然而在实际反射法探测应用中，距离观测排列很近(小于30m)、断层走向与巷道近平行、且断层落差小于1个煤层厚度(煤层厚度一般为2-8m)的地质异常体，对这类异常体探测并识别时，因反射槽波与直达槽波在时间域内重叠，存在探测盲区，因此地质探测领域急需一种能够精确探测盲区内断层并能够高分辨率成像的地质探测方法。
发明内容
本发明提供一种地质断层探测方法及装置，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
本发明一方面提供一种地质断层探测方法包括：
获取N个第一地震数据集，所述N为正整数，第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道接收震波得到的Oi个第一地震数据，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，所述M等于
计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；
对L个所述第二地震数据集进行滤波和包络运算处理，再利用速度扫描叠加成像获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集；
根据L个所述槽波时长数据集和L个所述槽波速度数据集得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集得到断层深度；
根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线；
计算M个接收道与N个震源的偏移距，得到K个不同的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集；
对于每一个所述第三地震数据集：提取所有接收道接收的槽波波列宽度，根据该第三地震数据集中所有接收道对应的槽波波列宽度计算平均槽波波列宽度；
根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；
将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到相关系数；
若相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
其中，所述确定存在断层后，该方法还包括：
根据N个第一地震数据集计算直达槽波和反射槽波的速度，将第一曲线和第二曲线中的所有值做差值运算，得到多个差值，取多个差值的平均数，得到波列宽度；
根据直达槽波和反射槽波的速度，在K个所述第三地震数据集中以波列宽度作为宽度创建窗口，计算该窗口内的极化信息，得到K个极化信息；
根据K个所述极化信息从K个所述第三地震数据集中提取反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，所述每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，所述每个反射槽波数据包含多个子波；
从N个第一地震数据集中提取出一个直达纵波的子波，得到纵波子波；
将K个所述第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集；
对K个所述第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像。
其中，所述根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线，该方法包括：
将K个所述平均槽波波列宽度按照对应所述第三地震数据集的偏移距由小到大排列，形成横轴为偏移距，竖轴为时间域的散点图；
对所述散点图进行曲线拟合，得到第二曲线。
其中，所述根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，该方法包括：
对于每一个槽波速度数据集：对于每一个槽波速度v：根据断层深度h，震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度。
其中，所述得到相关系数后，该方法还包括：
若相关系数小于预设阈值，则确定不存在断层。
本发明另一方面提供一种地质断层探测装置，该装置包括：
采集模块，用于获取N个第一地震数据集，所述N为正整数，第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道接收震波得到的Oi个第一地震数据，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，所述M等于
计算模块，用于计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；
处理模块，用于对L个所述第二地震数据集进行滤波和包络运算处理，再利用速度扫描叠加成像获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集；
所述处理模块，还用于根据L个所述槽波时长数据集和L个所述槽波速度数据集得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集得到断层深度；
所述计算模块，还用于根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线；
所述计算模块，还用于计算M个接收道与N个震源的偏移距，得到K个不同的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集；
所述计算模块，还用于对于每一个所述第三地震数据集：提取所有接收道接收的槽波波列宽度，根据该第三地震数据集中所有接收道对应的槽波波列宽度计算平均槽波波列宽度；
所述处理模块，还用于根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；
所述处理模块，还用于将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到相关系数；
判断模块，用于判断相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
其中，所述计算模块，还用于根据N个第一地震数据集计算直达槽波和反射槽波的速度，将第一曲线和第二曲线中的所有值做差值运算，得到多个差值，取多个差值的平均数，得到波列宽度；
所述计算模块，还用于根据直达槽波和反射槽波的速度，在K个所述第三地震数据集中以波列宽度作为宽度创建窗口，计算该窗口内的极化信息，得到K个极化信息；
所述处理模块，还用于根据K个所述极化信息从K个所述第三地震数据集中提取反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，所述每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，所述每个反射槽波数据包含多个子波；
所述处理模块，还用于从N个第一地震数据集中提取出一个直达纵波的子波，得到纵波子波；
所述处理模块，还用于将K个所述第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集；
所述处理模块，还用于对K个所述第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像。
其中，所述处理模块，还用于将K个所述平均槽波波列宽度按照对应所述第三地震数据集的偏移距由小到大排列，形成横轴为偏移距，竖轴为时间域的散点图；
所述处理模块，还用于对所述散点图进行曲线拟合，得到第二曲线。
其中，所述计算模块，还用于对于每一个槽波速度数据集：对于每一个槽波速度v：根据断层深度h，震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度。
其中，所述判断模块，还用于判断相关系数小于预设阈值，则确定不存在断层。
在本发明上述的方案中，通过获得N个第一地震数据集，再根据N个第一地震数据集的到L个第二地震数据集和K个第三地震数据集，根据L个第二地震数据集和K个第三地震数据集得到第一曲线和第二曲线，将第一曲线和第二曲线做互相关处理得到相关系数，当相关系数小于预设阈值时，相当于第一曲线和第二曲线的曲线形态一致，则判断地质盲区内存在断层，该方法能够有效的判断地下煤矿探测盲区(相当于该区域内的反射槽波与直达槽波在时间域内重叠)内是否存在断层，将反射槽波数据集中所有数据的子波替换成纵波子波，因为纵波子波不具频散特性，因此纵波子波的波列宽度小于具有频散特性的反射槽波波列宽度，因此替换后通过成像处理形成的断层图像分辨率非常高，识别断层更精确。
附图说明
图1示出了一实施例提供的地质断层探测方法流程图
图2示出了一实施例提供的地质断层探测装置结构示意图
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。
为了精确探测盲区内的断层并能够高分辨率成像，如图1所示，本发明一实施例提供了一种地质断层探测方法，该方法包括：
步骤101，获取N个第一地震数据集，所述N为正整数，第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道接收震波得到的Oi个第一地震数据，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，所述M等于
获取N个第一地震数据集，在煤矿巷道一侧布置接收点和激发点，将多个接收道接收到的地震信息收集到一个集合中，得到第一地震数据集，制造了N次震波得到了N个第一地震数据集，每次震波所布置的接收道位置和数量可能都不同，第i次震波所布置的接收道数量为Oi，即第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道和对应的Oi个第一地震数据，N个第一地震数据集中共包含M个接收道和对应的M个第一地震数据，M等于
所以N个第一地震数据集中共包含M个接收道和对应的M个第一地震数据，当震源产生震波沿着煤层传播，因顶底板围岩速度高于煤层速度，向围岩辐射的地震波在大于临界角时，产生全反射，因此震波主要在煤层内形成互相干涉的槽波，槽波具有频散特征，其时间域的波列宽度比纵波、横波波列长。
步骤201，计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数。
计算M个接收道与震源的中点位置，因为有多个震源，计算出的M个第一中心点中可能有位置相同的，所以要对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，若是第一中心点中不存在位置相同的，则L等于M，所以L小于等于M，根据L个第二中心点将N个第一地震数据集中的M个第一地震数据进行拆分，将中心点位置在同一个第二中心点位置的第一地震数据分到同一个第二地震数据集中，得到L个第二地震数据集。
步骤202，对L个所述第二地震数据集进行滤波和包络运算处理，再利用速度扫描叠加成像获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集。
对L个第二地震数据集进行常规的滤波和包络运算处理，提高数据的质量，再对L个第二地震数据集进行速度扫描叠加成像处理，获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集。
步骤203，根据L个所述槽波时长数据集和L个所述槽波速度数据集得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集得到断层深度。
将每个槽波时长数据和对应的槽波速度数据相乘得到对应的断层深度，即得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集确定假设的断层的深度。
步骤204，根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线。
根据L个槽波速度数据集中的速度数据v、断层深度h和震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度，得到L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度绘制出第一曲线。
步骤301，计算M个接收道与N个震源的偏移距，得到K个不同的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集。
计算接收道和震源的偏移距，根据偏移距，将偏移距相等的地震数据放到同一个第三地震数据集中，因为有N次震波，也就是有N个震源，且每次震波发生时的接收道数量也不同，所以不相等的偏移距的数量不等于N，所以得到了K个不相等的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集。
步骤302，对于每一个所述第三地震数据集：提取所有接收道接收的槽波波列宽度，根据该第三地震数据集中所有接收道对应的槽波波列宽度计算平均槽波波列宽度。
提取同一个第三地震数据集中每一个接收道数据中的波列宽度wij，其中i为第i个第三地震数据集，j为第i个第三地震数据集中的第j接收道。根据公式
将同一第三地震数据集中的波列宽度求平均，获得第i个第三地震数据集中直达槽波与近距离反射槽波AFW波列时间宽度值。
步骤303，根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；
根据K个第三地震数据集的波列时间宽度值组成向量：
根据与第三地震数据集对应的偏移距x与波列宽度值，做二维散点图，横轴为偏移距x，单位为米，纵轴为波列宽度时间值，单位为毫秒，进行多项式曲线拟合，获得拟合系数，然后根据拟合系数对曲线等间隔差值，与第一曲线横轴采样一致，获得第二曲线。
步骤201至204和步骤301至303可以同时进行。
步骤401，将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到相关系数。
将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到一个相关系数。
步骤402，若相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
若相关系数大于预设阈值，则确定存在断层，预设的阈值根据地震数据的质量来设定，当地震数据质量较高时一般设置为0.7，当地震数据质量较低时，则降低该预设阈值到0.6或0.5，当相关系数大于预设阈值则意味着第一曲线和第二曲线吻合，表明存在断层，则确定探测的盲区内存在断层。
在步骤402中，所述确定存在断层后：在一可实施方式中，，根据N个第一地震数据集计算直达槽波和反射槽波的速度，将第一曲线和第二曲线中的所有值做差值运算，得到多个差值，取多个差值的平均数，得到波列宽度。
当确定断层存在时，在N个第一地震数据集中选取直达波清晰的地震记录，根据这些地震记录计算出直达槽波和反射槽波的速度，再根据公式δ＝TX-XDT求第一曲线和第二曲线中所有数值的差值，并根据所有差值求得平均值
该值为独立直达槽波或独立反射槽波的波列宽度。
根据直达槽波和反射槽波的速度，在K个所述第三地震数据集中以波列宽度作为宽度创建窗口，计算该窗口内的极化信息，得到K个极化信息。
根据直达槽波和反射槽波的速度在第三地震数据集选取位置以平均值
为宽度创建窗口，并沿直达槽波和反射槽波的旅行时间计算窗口内的极化信息，得到K个极化信息，随着偏移距的增加，在同一第三地震数据集中反射槽波的极化角一致，在不同第三地震数据集中，极化角变小，而随着偏移距的增加，在第三地震数据集中直达槽波极化角一致，在不同第三地震数据集中，极化角不发生变化。
根据K个所述极化信息从K个所述第三地震数据集中提取反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，所述每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，所述每个反射槽波数据包含多个子波。
根据极化信息从第三地震数据集提取出反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，每个反射槽波数据包含多个子波，子波代表该反射槽波的振幅数据。
从N个第一地震数据集中提取出一个直达纵波的子波，得到纵波子波。
从第一地震数据集中提取直达纵波的子波，得到一个纵波子波。
将K个所述第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集。
将K个第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集，反射槽波的子波振幅较大，根据反射槽波数据直接成像会导致图像分辨率较低，而直达波的子波振幅较小，将反射槽波数据中的子波全部替换成直达波的子波后成像能够得到分辨率非常高的图像。
对K个所述第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像。
对K个第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像，所述成像处理可以是常规偏移成像处理、克希霍夫积分偏移或者共中心点扫描叠加成像方法。
在步骤303中，所述根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线：在一可实施方式中，将K个所述平均槽波波列宽度按照对应所述第三地震数据集的偏移距由小到大排列，形成横轴为偏移距，竖轴为时间域的散点图；
根据K个第三地震数据集的波列时间宽度值组成向量：
根据与第三地震数据集对应的偏移距x与波列宽度值，做二维散点图，横轴为偏移距x，单位为米，纵轴为波列宽度时间值，单位为毫秒。
对所述散点图进行曲线拟合，得到第二曲线。
对散点图进行多项式曲线拟合，获得拟合系数，然后根据拟合系数对曲线等间隔差值，与第一曲线横轴采样一致，获得第二曲线。
在步骤204中，所述根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，在一可实施方式中：对于每一个槽波速度数据集：对于每一个槽波速度v：根据断层深度h，震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度。
在步骤401中，所述得到相关系数后，在一可实施方式中：若相关系数小于预设阈值，则确定不存在断层。
若根据第一曲线和第二曲线做互相关处理后得到的相关系数小于预设阈值，则意味着第一曲线和第二曲线不吻合，表明不存在断层，则确定探测的盲区内不存在断层。
在本发明上述的方案中，通过获得N个第一地震数据集，再根据N个第一地震数据集的到L个第二地震数据集和K个第三地震数据集，根据L个第二地震数据集和K个第三地震数据集得到第一曲线和第二曲线，将第一曲线和第二曲线做互相关处理得到相关系数，当相关系数小于预设阈值时，相当于第一曲线和第二曲线的曲线形态一致，则判断地质盲区内存在断层，该方法能够有效的判断地下煤矿探测盲区(相当于该区域内的反射槽波与直达槽波在时间域内重叠)内是否存在断层，将反射槽波数据集中所有数据的子波替换成纵波子波，因为纵波子波不具频散特性，因此纵波子波的波列宽度小于具有频散特性的反射槽波波列宽度，因此替换后通过成像处理形成的断层图像分辨率非常高，识别断层更精确。
本发明一实施例还提供了一种地质断层探测装置，如图2所示，该装置包括：
采集模块10，用于获取N个第一地震数据集，所述N为正整数，第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道接收震波得到的Oi个第一地震数据，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，所述M等于
计算模块20，用于计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；
处理模块30，用于对L个所述第二地震数据集进行滤波和包络运算处理，再利用速度扫描叠加成像获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集；
所述处理模块30，还用于根据L个所述槽波时长数据集和L个所述槽波速度数据集得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集得到断层深度；
所述计算模块20，还用于根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线；
所述计算模块20，还用于计算M个接收道与N个震源的偏移距，得到K个不同的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集；
所述计算模块20，还用于对于每一个所述第三地震数据集：提取所有接收道接收的槽波波列宽度，根据该第三地震数据集中所有接收道对应的槽波波列宽度计算平均槽波波列宽度；
所述处理模块30，还用于根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；
所述处理模块30，还用于将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到相关系数；
判断模块40，用于判断相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
其中，所述计算模块20，还用于根据N个第一地震数据集计算直达槽波和反射槽波的速度，将第一曲线和第二曲线中的所有值做差值运算，得到多个差值，取多个差值的平均数，得到波列宽度；
所述计算模块20，还用于根据直达槽波和反射槽波的速度，在K个所述第三地震数据集中以波列宽度作为宽度创建窗口，计算该窗口内的极化信息，得到K个极化信息；
所述处理模块30，还用于根据K个所述极化信息从K个所述第三地震数据集中提取反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，所述每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，所述每个反射槽波数据包含多个子波；
所述处理模块30，还用于从N个第一地震数据集中提取出一个直达纵波的子波，得到纵波子波；
所述处理模块30，还用于将K个所述第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集；
所述处理模块30，还用于对K个所述第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像。
其中，所述处理模块30，还用于将K个所述平均槽波波列宽度按照对应所述第三地震数据集的偏移距由小到大排列，形成横轴为偏移距，竖轴为时间域的散点图；
所述处理模块30，还用于对所述散点图进行曲线拟合，得到第二曲线。
其中，所述计算模块20，还用于对于每一个槽波速度数据集：对于每一个槽波速度v：根据断层深度h，震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度。
其中，所述判断模块40，还用于判断相关系数小于预设阈值，则确定不存在断层。
除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种地质断层探测方法，其特征在于，包括：
获取N个第一地震数据集，所述N为正整数，第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道接收震波得到的Oi个第一地震数据，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，所述M等于
计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；
对L个所述第二地震数据集进行滤波和包络运算处理，再利用速度扫描叠加成像获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集；
根据L个所述槽波时长数据集和L个所述槽波速度数据集得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集得到断层深度；
根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线；
计算M个接收道与N个震源的偏移距，得到K个不同的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集；
对于每一个所述第三地震数据集：提取所有接收道接收的槽波波列宽度，根据该第三地震数据集中所有接收道对应的槽波波列宽度计算平均槽波波列宽度；
根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；
将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到相关系数；
若相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
2.根据权利要求1所述的地质断层探测方法，其特征在于，所述确定存在断层后，该方法还包括：
根据N个第一地震数据集计算直达槽波和反射槽波的速度，将第一曲线和第二曲线中的所有值做差值运算，得到多个差值，取多个差值的平均数，得到波列宽度；
根据直达槽波和反射槽波的速度，在K个所述第三地震数据集中以波列宽度作为宽度创建窗口，计算该窗口内的极化信息，得到K个极化信息；
根据K个所述极化信息从K个所述第三地震数据集中提取反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，所述每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，所述每个反射槽波数据包含多个子波；
从N个第一地震数据集中提取出一个直达纵波的子波，得到纵波子波；
将K个所述第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集；
对K个所述第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像。
3.根据权利要求1所述的地质断层探测方法，其特征在于，所述根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线，该方法包括：
将K个所述平均槽波波列宽度按照对应所述第三地震数据集的偏移距由小到大排列，形成横轴为偏移距，竖轴为时间域的散点图；
对所述散点图进行曲线拟合，得到第二曲线。
4.根据权利要求1所述的地质断层探测方法，其特征在于，所述根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，该方法包括：
对于每一个槽波速度数据集：对于每一个槽波速度v：根据断层深度h，震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度。
5.根据权利要求1所述的地质断层探测方法，其特征在于，所述得到相关系数后，该方法还包括：
若相关系数小于预设阈值，则确定不存在断层。
6.一种地质断层探测装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于获取N个第一地震数据集，所述N为正整数，第i个第一地震数据集中包含Oi个接收道接收震波得到的Oi个第一地震数据，N个所述第一地震数据集中共包含M个接收道对应的M个第一地震数据，所述M等于
计算模块，用于计算M个接收道与震源的中点位置，得到M个第一中心点，对M个第一中心点做去重处理，得到L个第二中心点，根据L个第二中心点对N个第一地震数据集进行拆分，得到L个第二地震数据集，所述L为小于等于M的正整数；
处理模块，用于对L个所述第二地震数据集进行滤波和包络运算处理，再利用速度扫描叠加成像获得L个槽波时长数据集和L个槽波速度数据集；
所述处理模块，还用于根据L个所述槽波时长数据集和L个所述槽波速度数据集得到L个断层深度数据集，根据L个断层深度数据集得到断层深度；
所述计算模块，还用于根据L个槽波速度数据集和断层深度计算得出L个理论波列宽度，根据L个理论波列宽度，绘制出第一曲线；
所述计算模块，还用于计算M个接收道与N个震源的偏移距，得到K个不同的偏移距，根据K个不同的偏移距对N个第一地震数据集进行拆分，得到K个第三地震数据集；
所述计算模块，还用于对于每一个所述第三地震数据集：提取所有接收道接收的槽波波列宽度，根据该第三地震数据集中所有接收道对应的槽波波列宽度计算平均槽波波列宽度；
所述处理模块，还用于根据K个所述平均槽波波列宽度，绘制出第二曲线；
所述处理模块，还用于将第一曲线和第二曲线做互相关处理，得到相关系数；
判断模块，用于判断相关系数大于预设阈值，则确定存在断层。
7.根据权利要求6所述的地质断层探测装置，其特征在于，
所述计算模块，还用于根据N个第一地震数据集计算直达槽波和反射槽波的速度，将第一曲线和第二曲线中的所有值做差值运算，得到多个差值，取多个差值的平均数，得到波列宽度；
所述计算模块，还用于根据直达槽波和反射槽波的速度，在K个所述第三地震数据集中以波列宽度作为宽度创建窗口，计算该窗口内的极化信息，得到K个极化信息；
所述处理模块，还用于根据K个所述极化信息从K个所述第三地震数据集中提取反射槽波，得到K个第一反射槽波数据集，所述每个第一反射槽波数据集包括多个反射槽波数据，所述每个反射槽波数据包含多个子波；
所述处理模块，还用于从N个第一地震数据集中提取出一个直达纵波的子波，得到纵波子波；
所述处理模块，还用于将K个所述第一反射槽波数据集中的所有反射槽波数据中的所有子波替换成纵波子波，得到K个第二反射槽波数据集；
所述处理模块，还用于对K个所述第二反射槽波数据集做成像处理，得到断层图像。
8.根据权利要求6所述的地质断层探测装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于将K个所述平均槽波波列宽度按照对应所述第三地震数据集的偏移距由小到大排列，形成横轴为偏移距，竖轴为时间域的散点图；
所述处理模块，还用于对所述散点图进行曲线拟合，得到第二曲线。
9.根据权利要求1所述的地质断层探测装置，其特征在于，
所述计算模块，还用于对于每一个槽波速度数据集：对于每一个槽波速度v：根据断层深度h，震源到接收点的距离2x，通过公式
计算反射槽波达到接收道的时间，通过公式
计算直达波到达接收道的时间，再通过公式
计算出理论波列宽度。
10.根据权利要求6所述的地质断层探测装置，其特征在于，
所述判断模块，还用于判断相关系数小于预设阈值，则确定不存在断层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110214394.0A CN112987095B (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种地质断层探测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110214394.0A CN112987095B (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种地质断层探测方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112987095A true CN112987095A (zh) | 2021-06-18 |
| CN112987095B CN112987095B (zh) | 2021-10-15 |
Family
ID=76350804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110214394.0A Active CN112987095B (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种地质断层探测方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112987095B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101495971A (zh) * | 2006-05-31 | 2009-07-29 | 普拉德研究及开发有限公司 | 包括智能检测断层-断层关系的方法的断层建模的交互自动化方法 |
| CN101609157A (zh) * | 2009-07-20 | 2009-12-23 | 中国矿业大学(北京) | 用于监测发震断层面剪切力的物理模拟实验方法及装置 |
| CN103235333A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-08-07 | 中国矿业大学 | 基于反射槽波信号的煤巷超前探测断层方法 |
| CN103837897A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-06-04 | 山东科技大学 | 煤矿井下槽波精细探测方法 |
| CN105247386A (zh) * | 2013-05-15 | 2016-01-13 | 界标制图有限公司 | 用来解释地质断层的地层地震道 |
| CN107515425A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 适用于陡坡带砂砾岩沉积连通体的地震预测方法 |
| CN112346120A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-09 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种槽波频散曲线的变异度计算方法及异常体的识别方法 |
-
2021
- 2021-02-25 CN CN202110214394.0A patent/CN112987095B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101495971A (zh) * | 2006-05-31 | 2009-07-29 | 普拉德研究及开发有限公司 | 包括智能检测断层-断层关系的方法的断层建模的交互自动化方法 |
| CN101609157A (zh) * | 2009-07-20 | 2009-12-23 | 中国矿业大学(北京) | 用于监测发震断层面剪切力的物理模拟实验方法及装置 |
| CN103235333A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-08-07 | 中国矿业大学 | 基于反射槽波信号的煤巷超前探测断层方法 |
| CN105247386A (zh) * | 2013-05-15 | 2016-01-13 | 界标制图有限公司 | 用来解释地质断层的地层地震道 |
| CN103837897A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-06-04 | 山东科技大学 | 煤矿井下槽波精细探测方法 |
| CN107515425A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 适用于陡坡带砂砾岩沉积连通体的地震预测方法 |
| CN112346120A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-09 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种槽波频散曲线的变异度计算方法及异常体的识别方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| TENG JIWEN 等: "Research and Application of In-seam Seismic Survey Technology for Disaster-causing Potential Geology Anomalous Body in Coal Seam", 《ACTA GEOLOGICA SINICA》 * |
| 赵云佩 等: "槽波反射法在探测采空区中的应用", 《世界核地质科学》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112987095B (zh) | 2021-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2962135B1 (en) | System and method for detecting a fracture in a rock formation using an electromagnetic source | |
| US10024991B2 (en) | Method and device for processing seismic signals | |
| CN101937099B (zh) | 用于三维表面相关的多次波消除的动态孔径确定的方法 | |
| US20180258756A1 (en) | Stitching methods to enhance beamforming results | |
| CN110529087B (zh) | 一种评价地层水力压裂效果的方法及装置 | |
| Liu et al. | Imaging diffractors using wave-equation migration | |
| CN109799531B (zh) | 一种基于地震分频相干属性的裂缝储层预测方法 | |
| US20150241582A1 (en) | Methods and systems for using known source events in seismic data processing | |
| US8639442B2 (en) | Identifying invalid seismic data | |
| US20150124561A1 (en) | Sound Velocity Profile Streamlining and Optimization Method Based on Maximum Offset of Velocity | |
| Akhouayri et al. | Automatic detection and picking of P-wave arrival in locally stationary noise using cross-correlation | |
| EP3273274A1 (en) | Device and method for estimating pre-stack wavelet model from seismic gathers | |
| US20100254219A1 (en) | Detection of Features in Seismic Images | |
| US20140247969A1 (en) | Identification of multiples contamination in seismic images | |
| WO2016123436A1 (en) | Improved signal detection in semblance methods | |
| CN112987095B (zh) | 一种地质断层探测方法及装置 | |
| EP3105621B1 (en) | Method of identifying reflected signals | |
| US7663971B2 (en) | Resonance scattering seismic method | |
| Rinehart et al. | Using wavelet covariance models for simultaneous picking of overlapping P‐and S‐wave arrival times in noisy single‐component data | |
| JPH08122279A (ja) | 地中の比誘電率測定方法及び地質測定方法並びに位置測定方法 | |
| CN107664771A (zh) | 一种基于相似性系数的微地震全波形定位方法 | |
| CN113156504B (zh) | 一种地震波速度的确定方法及装置 | |
| CN112444871A (zh) | 基于散射波地震响应特征的裂缝间距定量分析方法和设备 | |
| RU67732U1 (ru) | Система высокоразрешающей геоэлектроразведки небрата-сочельникова | |
| US11194068B1 (en) | Systems and methods for object location detection such as detecting airplane crash location |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220915 Address after: Room 401, 4th Floor, No. 7 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing 100000 Patentee after: BEIJING SIKAIWEIKE PHYSICAL GEOGRAPHY INFORMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: No.11, Datun Road, Chaoyang District, Beijing Patentee before: Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS |