CN113805232A - 浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质 - Google Patents

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CN113805232A CN202010556322.XA CN202010556322A CN113805232A CN 113805232 A CN113805232 A CN 113805232A CN 202010556322 A CN202010556322 A CN 202010556322A CN 113805232 A CN113805232 A CN 113805232A
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Abstract

本发明涉及勘探技术领域，具体涉及一种浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质，包括：获取地震波参数，其中，地震波参数包括第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，第一传播时长为从形成第一反射波到第一反射波被接收的时长，第二传播时长为从形成第二反射波到第二反射波被接收的时长，第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；根据地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，提高了品质因子计算的准确率。

Description

浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及勘探技术领域，特别地涉及一种浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质。
背景技术
介质(例如岩土、空气、水等)对地震波能量的吸收效应是客观存在的物理现象。由于介质的吸收效应，导致地震波在介质中传播时其能量的衰减。介质的吸收效应通常使用品质因子Q(Quality，品质)进行度量。品质因子Q不仅是度量地震波在介质中衰减特性的重要参数，也是指示地层油气含量的重要属性之一，因此，对品质因子Q的研究尤为重要。
在现有技术中，求取浅层地表品质因子Q通常是利用井间地震资料中不同传播距离的直达波，基于谱比法估计出品质因子Q。然而，在浅层地表下，由于直达波传播距离较近、覆盖面积小以及直达波射线穿射过的区域小等因素，可能会导致品质因子Q估计不准确，甚至是无法被估计。
因此，在现有技术中，存在品质因子Q估计不准确，甚至无法被估计的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质，获取地震波参数，并结合第一对应关系，得到品质因子，以提高品质因子Q估算的准确度。
第一方面，本发明提供了一种浅层地表的品质因子的估计方法，所述方法包括：
获取地震波参数；
其中，所述地震波参数包括：第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，所述第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，所述第一传播时长为从形成所述第一反射波到所述第一反射波被接收的时长，所述第二传播时长为从形成所述第二反射波到所述第二反射波被接收的时长，所述第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；
根据所述地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，其中，所述第一对应关系为所述地震波参数与所述品质因子之间的对应关系。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一对应关系为：
Figure BDA0002544423700000021
其中，AR为所述第二反射波，C′为常数系数，
Figure BDA0002544423700000022
为所述球面波反射系数，As为所述第一反射波，e为自然常数，π为圆周率，f为所述第一反射波的频率，△t为所述时间差，Q为品质因子。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述获取地震波参数的步骤，包括：
获取接收井底部的接收器发送的所述第一反射波。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述获取地震波参数的步骤，还包括：
获取所述接收井底部的接收器发送的所述第二反射波。
结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，所述获取地震波参数的步骤，包括：
获取球面波参数；
其中，所述球面波参数包括第三入射波的角频率、上层介质的纵波速度、下层介质的纵波速度、上层介质的密度、下层介质的密度、第一距离、第二距离、偏移距离、传播距离以及入射角，其中，所述第一距离为震源到反射平面的距离，所述第二距离为检波点到所述反射平面的距离，所述反射平面为上层介质与下层介质之间的平面，所述偏移距离为震源在所述反射平面上的投影与所述检波点在所述反射平面上的投影之间的距离，所述传播距离为所述第三入射波传播路径的长度与第三反射波传播路径的长度之和，所述入射角为所述第三入射波与反射平面的法线之间的夹角；
根据所述球面波参数以及第二对应关系，得到所述球面波反射系数。
结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第二对应关系为：
Figure BDA0002544423700000031
Figure BDA0002544423700000032
Figure BDA0002544423700000033
Figure BDA0002544423700000034
Figure BDA0002544423700000035
其中，
Figure BDA0002544423700000036
为球面波反射系数，ω为所述第三入射波的角频率，α1为上层介质的纵波速度，α2为下层介质的纵波速度，ρ1为上层介质的密度，ρ2为下层介质的密度，J0为零阶贝塞尔函数，r为偏移距离，e为自然常数，h为第一距离，z为第二距离，R为传播距离，
Figure BDA0002544423700000037
为入射角，i为复数单位，B(x)和B(ix)均为中间参数。
结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，所述方法还包括：
获取多组地震波参数；
根据多组所述地震波参数以及第一对应关系，分别得到多个品质因子；
计算多个所述品质因子的平均值，获得平均品质因子。
第二方面，本申请还提供了一种浅层地表的品质因子的估计系统，所述浅层地表的品质因子的估计系统包括：获取模块和估计模块；
所述获取模块，用于获取地震波参数；
其中，所述地震波参数包括：第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，所述第一反射波为第一入射波从激发井中的
第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述第二反射波为
第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反
射波，所述时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，所述第一传
播时长为从形成所述第一反射波到所述第一反射波被接收的时长，所述第二
传播时长为从形成所述第二反射波到所述第二反射波被接收的时长，所述第
一反射波的频率与第二反射波的频率相同；
所述估计模块，用于根据所述地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，其中，所述第一对应关系为所述地震波参数与所述品质因子之间的对应关系。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一对应关系为：
Figure BDA0002544423700000041
其中，AR为所述第二反射波，C′为常数系数，
Figure BDA0002544423700000042
为所述球面波反射系数，As为所述第一反射波，e为自然常数，π为圆周率，f为所述第一反射波的频率，△t为所述时间差，Q为品质因子。
结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述获取模块，还用于获取接收井底部的接收器发送的所述第一反射波。
结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述获取模块，还用于获取所述接收井底部的接收器发送的所述第二反射波。
结合第二方面，在第四种可能的实现方式中，所述获取模块，还用于获取球面波参数，其中，所述球面波参数包括第三入射波的角频率、上层介质的纵波速度、下层介质的纵波速度、上层介质的密度、下层介质的密度、第一距离、第二距离、偏移距离、传播距离以及入射角，其中，所述第一距离为震源到反射平面的距离，所述第二距离为检波点到所述反射平面的距离，所述反射平面为上层介质与下层介质之间的平面，所述偏移距离为震源在所述反射平面上的投影与所述检波点在所述反射平面上的投影之间的距离，所述传播距离为所述第三入射波传播路径的长度与第三反射波传播路径的长度之和，所述入射角为所述第三入射波与反射平面的法线之间的夹角；
根据所述球面波参数以及第二对应关系，得到所述球面波反射系数。
结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第二对应关系为：
Figure BDA0002544423700000051
Figure BDA0002544423700000052
Figure BDA0002544423700000053
Figure BDA0002544423700000054
Figure BDA0002544423700000055
其中，
Figure BDA0002544423700000056
为球面波反射系数，ω为所述第三入射波的角频率，α1为上层介质的纵波速度，α2为下层介质的纵波速度，ρ1为上层介质的密度，ρ2为下层介质的密度，J0为零阶贝塞尔函数，r为偏移距离，e为自然常数，h为第一距离，z为第二距离，R为传播距离，
Figure BDA0002544423700000057
为入射角，i为复数单位，B(x)和B(ix)均为中间参数。
结合第二方面，在第六种可能的实现方式中，所述浅层地表的品质因子的估计系统还包括：计算模块；
所述获取模块，还用于获取多组地震波参数；
所述估计模块，还用于根据多组所述地震波参数以及第一对应关系，分别得到多个品质因子；
所述计算模块，用于计算多个所述品质因子的平均值，获得平均品质因子。
第三方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述存储介质被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面中任意一项所述的浅层地表的品质因子的估计方法。
第四方面，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，执行如第一方面中任意一项所述的浅层地表的品质因子的估计方法。
本发明提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质，预先建立地震波参数与品质因子之间的第一对应关系，通过获取地震波参数，其中，地震波参数包括第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，第一传播时长为从形成第一反射波到第一反射波被接收的时长，第二传播时长为从形成第二反射波到第二反射波被接收的时长，第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；根据地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子；一方面，地震波参数包括第一反射波和第二反射波，由于反射波在井间传播时，拥有更长的传播距离和更广的覆盖面积，因此通过反射波(为第一反射波和第二反射波)以及第一对应关系，计算得到的品质因子Q值更准确；另一方面，在浅层地表条件下，由于本发明考虑了球面波反射系数，能够避免频变现象(即反射系数随频率变化而改变的现象)对品质因子估计的影响，提高品质因子Q的计算精度。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，具体地，在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述：
图1为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种地震波传播示意图；
图3为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法的另一流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种两层介质模型示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种两层介质模型示意图；
图6为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法的另一流程示意图；
图7为本发明实施例提供的波形图；
图8为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计系统的连接框图；
图9为本发明实施例提供的另一种浅层地表的品质因子的估计系统的连接框图。
附图标记：1-浅层地表的品质因子的估计系统；100-获取模块；200-估计模块；300-计算模块。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面，将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
针对现有技术中存在的上述技术问题，本实施例提供一种浅层地表的品质因子的估计方法，图1为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法的流程示意图，需要说明的是，本发明实施例提供的浅层地表的品质因子的估计方法并不以图1以及以下的具体顺序为限制，应当理解，在其它实施例中，本发明实施例提供的浅层地表的品质因子的估计方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。下面将对图1涉及到的具体流程进行阐述，如图1所示，浅层地表的品质因子的估计方法包括如下步骤：
步骤S1、获取地震波参数。
其中，所述地震波参数包括：第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差。
所述第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，所述第一传播时长为从形成所述第一反射波到所述第一反射波被接收的时长，所述第二传播时长为从形成所述第二反射波到所述第二反射波被接收的时长，所述第一反射波的频率与第二反射波的频率相同。
图2为本发明实施例提供的一种地震波传播示意图，请参阅图2，在地面I以下设置激发井A和接收井B。
可选地，激发井A和接收井B的深度均可以设置为40米。
其中，在激发井A中设置多个炮点，每个炮点向四周发出球面地震波，可以理解的是，炮点相当于震源。
可选地，炮点可以为点震源。
在接收井B的底部设置接收器b1，用于接收地层反射界面II反射的反射波。
当所述地震波参数包括所述第一反射波时，步骤S1包括如下子步骤：
子步骤S11、获取接收井底部的接收器发送的所述第一反射波。
请继续参阅图2，激发井A的第一炮点位置a1向四周发出地震波(即球面波)，地震波中的第一入射波在传播层III中传播，在经过地层反射界面II反射后，改变其传播路径，形成第一反射波，第一反射波在传播层III中传播至接收井B底部的接收器b1时，被接收器b1接收。
可选地，第一炮点位置a1为距离激发井A底部19米的位置。
当所述地震波包括所述第二反射波时，步骤S1还包括如下子步骤：
子步骤S12、获取所述接收井底部的接收器发送的所述第二反射波。
请继续参阅图2，与子步骤S11类似地，激发井A的第二炮点位置a2向四周发出地震波，地震波中的第二入射波在传播层III中传播，在经过地层反射界面II反射后，改变其传播路径，形成第二反射波，第二反射波在传播层III中传播至接收井B底部的接收器b1时，被接收器b1接收。
可选地，第二炮点位置a2为距离激发井A底部17米的位置。
需要说明的是，第一炮点位置a1和第二炮点位置a2是激发井A中任意两个炮点位置。
当所述地震波参数包括所述球面波参数时，图3为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法的另一流程示意图，具体地，请参阅图3，所述步骤S1还包括如下子步骤：
子步骤S13-1、获取球面波参数。
在本步骤中，获取球面波参数，由于球面波携带更多的地震波信息，因此球面波能够真实的反映地震波。
需要说明的是，炮点以及震源均产生的是球面波。
图4为本发明实施例提供的一种两层介质模型示意图，请参阅图4，震源c1与检波点c2均位于上层介质IV中。震源c1用于产生地震波，检波点c2的检波器用于接收地震波。
继续参阅图4，第三入射波从震源c1处发出后，到达上层介质IV与下层介质V之间的反射平面X后，以入射角
Figure BDA0002544423700000102
入射，经过反射平面X上的反射点c3发生反射，形成的第三反射波在检波点c2被接收。
其中，所述球面波参数包括第三入射波的角频率、上层介质IV的纵波速度、下层介质V的纵波速度、上层介质IV的密度、下层介质V的密度、第一距离、第二距离、偏移距离、传播距离以及入射角。
所述第一距离h为震源c1到反射平面X的距离，所述第二距离z为检波点c2到所述反射平面X的距离，所述反射平面X为上层介质IV与下层介质V之间的平面，所述偏移距离r为震源c1在所述反射平面X上的投影与所述检波点c2在所述反射平面X上的投影之间的距离，所述传播距离R为所述第三入射波传播路径的长度与第三反射波传播路径的长度之和，所述入射角为所述第三入射波与反射平面的法线之间的夹角。
可选地，震源c1为点震源。
图5为本发明实施例提供的另一种两层介质模型示意图，请参阅图5，可以理解的，第三入射波传播路径的长度为震源c1至反射点c3之间的长度。第三反射波传播路径的长度为反射点c3至检波点c2之间的长度。因此，传播距离R为震源c1至反射点c3之间的长度与反射点c3至检波点c2之间的长度之和。
请继续参见图5，x1为震源c1在反射平面X上的投影点，x2为检波点c2在反射平面X上的投影点。沿着反射平面X做与三角形c1c3x2对称的三角形c3x2c’2，因此，点c’2至反射点c3之间的长度与反射点c3至检波点c2之间的长度相同。故，传播距离R可以认为是震源c1至点c’2之间的距离，即直角三角形c1pc’2的斜边的长度。
利用勾股定理，根据直角三角形c1p的斜边c1p的长度(长度为h+z)，与另一条斜边pc’2的长度(长度为r)，可以计算出传播距离R，具体地，传播距离R可以通过下式计算：
Figure BDA0002544423700000101
其中，R为传播距离，z为第二距离，h为第一距离，r为偏移距离。
可选地，反射波参数还可以根据地震资料获取。
子步骤S13-2、根据所述球面波参数以及第二对应关系，得到所述球面波反射系数。
可选地，所述第二对应关系为：
Figure BDA0002544423700000111
Figure BDA0002544423700000112
Figure BDA0002544423700000113
Figure BDA0002544423700000114
其中，
Figure BDA0002544423700000115
为球面波反射系数，ω为所述第三入射波的角频率，α1为上层介质的纵波速度，α2为下层介质的纵波速度，ρ1为上层介质的密度，ρ2为下层介质的密度，J0为零阶贝塞尔函数，r为偏移距离，e为自然常数，h为第一距离，z为第二距离，R为传播距离，
Figure BDA0002544423700000116
为入射角，i为复数单位，B(x)和B(ix)均为中间参数。
需要说明的是，零阶贝塞尔函数J0可以消除第三反射波的不光滑性。
可选地，入射角
Figure BDA0002544423700000117
可以为趋近于90°的角，例如入射角
Figure BDA0002544423700000118
可以为89°，也可以为90°。当入射角
Figure BDA0002544423700000119
为90°时，第三入射波和第三反射波在同一条直线上。
需要说明的是，在上述公式(1.3)至公式(1.5)中，B(x)、B(ix)和x均为中间参数，均是为了简化计算式(1.2)而设置的，并无实际意义。将计算式(1.1)、(1.3)、(1.4)以及(1.5)带入计算式(1.2)中，可计算获得球面波反射系数
Figure BDA00025444237000001110
还需要说明的是，在子步骤S13-1至子步骤S13-2中，反射平面X可以为步骤S1中的地层反射界面II，也可以是单独的反射平面。
当反射平面X为地层反射界面II时，第三入射波可以为第一入射波或第二入射波，对应的第三反射波也可以为第一反射波或第二反射波。第三入射波还可以为激发井A中其他炮点位置发送的入射波。
步骤S2、根据所述地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，其中，所述第一对应关系为所述地震波参数与所述品质因子之间的对应关系。
可以理解的是，获取的地震波参数均是从传播层III中获取的，因此，计算得到的品质因子为传播层III对应的品质因子。
在一种具体地实施方式中，所述第一对应关系为：
Figure BDA0002544423700000121
其中，在公式(1.6中)，AR为所述第二反射波，C′为常数系数，
Figure BDA0002544423700000122
为所述球面波反射系数，As为所述第一反射波，e为自然常数，π为圆周率，f为所述第一反射波的频率，△t为所述时间差，Q为品质因子。
品质因子Q表示波在介质中传播时的阻尼性质，并且品质因子Q与阻尼性质成反比，当品质因子Q越大时，介质的阻尼越小；反之，当品质因子Q越小时，介质的阻尼越大。因此，可以根据计算得到的品质因子Q判断浅层地表的阻尼大小。
本实施例提供的浅层地表的品质因子的估计方法，预先建立地震波参数与品质因子之间的第一对应关系，通过获取地震波参数，其中，地震波参数包括第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，第一传播时长为从形成第一反射波到第一反射波被接收的时长，第二传播时长为从形成第二反射波到第二反射波被接收的时长，第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；根据地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子；一方面，地震波参数包括第一反射波和第二反射波，由于反射波在井间传播时，拥有更长的传播距离和更广的覆盖面积，所以，通过反射波(为第一反射波和第二反射波)以及第一对应关系，计算得到的品质因子Q值更准确；另一方面，在浅层地表条件下，由于本实施例考虑了球面波反射系数，能够避免频变现象对品质因子估计的影响，提高品质因子Q的计算精度。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例提供了一种浅层地表的品质因子的估计方法，通过计算多个品质因子的平均值，且以该平均值作为传播层的品质因子，用以提高品质因子估计的准确度，图6为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法的另一流程示意图，请参阅图6，浅层地表的品质因子的估计方法包括：
步骤S3、获取多组地震波参数。
按照步骤S1的方式，每组选取不同的两个炮点测量地震波参数。多次测量地震波参数，得到多组地震波参数。
可选地，地震波参数可以为，但不限于3组、5组、6组等。具体组数可以根据浅层地表的实际情况选择。
步骤S4、根据多组所述地震波参数以及第一对应关系，分别得到多个品质因子。
步骤S4与步骤S2的方式相同，在此不再赘述。
步骤S5、计算多个所述品质因子的平均值，获得平均品质因子。
可选地，获取的地震波参数可以为6组、3组等，对应的品质因子可以为6个、3个等。
以品质因子为6个为例，6个品质因子分别为16.71、16.34、15.83、14.17、15.68以及13.05。计算得到的平均值为(16.71+16.34+15.83+14.17+15.68+13.0)/6＝15.30，因此，传播层II品质因子为15.30。
采用现有技术的测量方式(例如现有技术的谱比法)，测量得到的传播层II品质因子为6.28。
通过复杂的、高成本的、高精度的物理实验，得到传播层II的品质因子为15。在此，可以以品质因子为15为浅层地表的实际品质因子，相较于现有技术的测量结果(品质因子为6.28)，本发明的测量结果(品质因子为15.30)更接近实际的品质因子15，因此，本申请估计的品质因子更加准确。
在本实施例中，首先，采集多组地震波参数并结合第一对应关系，计算出多个品质因子；再计算多个品质因子的平均值，获得平均品质因子，以平均品质因子作为传播层II的品质因子，提高了对传播层II品质因子估计的准确度。
实施例三
通过地震资料采集到的波形图，具体地，图7为本发明实施例提供的波形图，请参阅图7，以距离地面深度为横轴，以传播时间为纵轴，建立D-T坐标，其中，横轴的单位为米，纵轴的单位为毫秒。
在图7中，①为反射波，②为直达波，③为干扰波。
由于干扰波③的存在，会导致估计的品质因子不准确，因此，在本实施例中，所述方法还包括：接收到所述接收井底部的接收器发送的所述第二反射波后，采用滤波器对所述第二反射波进行滤波。
可选地，所述方法还包括：接收到所述接收井底部的接收器发送的所述第一反射波后，采用所述滤波器对所述第一反射波进行滤波。
可选地，滤波器可以为，但不限于，低通滤波器、带通滤波器等。
由于直达波②是直接由激发井中的炮点位置传播至接收井底部的接收器，相较于同一深度(例如40米)的反射波①，其传播路径较短，覆盖的土层较少，因此，通过直达波计算的品质因子不稳定，不能准确的反映土层的情况。
由于反射波在井间传播时，拥有更长的传播距离和更广的覆盖面积，因此通过反射波③以及第一对应关系，计算得到的品质因子Q值更准确。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
(1)、通过获取地震波参数，其中，地震波参数包括第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，第一传播时长为从形成第一反射波到第一反射波被接收的时长，第二传播时长为从形成第二反射波到第二反射波被接收的时长，第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；根据地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，地震波参数包括第一反射波和第二反射波，由于反射波在井间传播时，拥有更长的传播距离和更广的覆盖面积，因此通过反射波(为第一反射波和第二反射波)以及第一对应关系，计算得到的品质因子Q值更准确，且得到品质因子Q的成本低；
(2)、在浅层地表条件下，由于本发明考虑了球面波反射系数，且球面波反射系数能更加准确的反映地震波的实际特征，能够避免频变现象对品质因子估计的影响，提高品质因子Q的计算精度；
(3)、采集多组地震波参数，根据多组地震波参数与第一对应关系，计算得到多个品质因子；再计算多个品质因子的平均值，获得平均品质因子，以平均品质因子作为传播层的品质因子，提高了对浅层地表的传播层品质因子估计的准确度；
(4)、对采集的第一反射波和第二反射波进行滤波，滤除其中的干扰波，保证了估计的品质因子的准确性。
实施例三
为了执行上述方法类实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种浅层地表的品质因子的估计系统的实现方式，图8为本发明实施例提供的一种浅层地表的品质因子的估计系统的连接框图，请参阅图8。需要说明的是，本实施例所提供的浅层地表的品质因子的估计系统1，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容，浅层地表的品质因子的估计系统1包括：获取模块100和估计模块200。
所述获取模块100，用于获取地震波参数，其中，所述地震波参数包括：第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，所述第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，所述第一传播时长为从形成所述第一反射波到所述第一反射波被接收的时长，所述第二传播时长为从形成所述第二反射波到所述第二反射波被接收的时长，所述第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；
可以理解的是，获取模块100用于执行上述步骤S1。
所述估计模块200，用于根据所述地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，其中，所述第一对应关系为所述地震波参数与所述品质因子之间的对应关系。
可以理解的是，估计模块200用于执行上述步骤S2。
可选地，所述第一对应关系为：
Figure BDA0002544423700000151
其中，AR为所述第二反射波，C′为常数系数，
Figure BDA0002544423700000161
为所述球面波反射系数，As为所述第一反射波，e为自然常数，π为圆周率，f为所述第一反射波的频率，△t为所述时间差，Q为品质因子。
可选地，所述获取模块100，还用于获取接收井底部的接收器发送的所述第一反射波。
可以理解的是，获取模块100还用于执行上述步骤S11。
可选地，所述获取模块100，还用于获取所述接收井底部的接收器发送的所述第二反射波。
可以理解的是，获取模块100还用于执行上述步骤S12。
可选地，所述获取模块100，还用于获取球面波参数，其中，所述球面波参数包括第三入射波的角频率、上层介质的纵波速度、下层介质的纵波速度、上层介质的密度、下层介质的密度、第一距离、第二距离、偏移距离、传播距离以及入射角，其中，所述第一距离为震源到反射平面的距离，所述第二距离为检波点到所述反射平面的距离，所述反射平面为上层介质与下层介质之间的平面，所述偏移距离为震源在所述反射平面上的投影与所述检波点在所述反射平面上的投影之间的距离，所述传播距离为所述第三入射波传播路径的长度与第三反射波传播路径的长度之和，所述入射角为所述第三入射波与反射平面的法线之间的夹角；
可以理解的是，获取模块100还用于执行上述步骤S13-1至步骤S13-2。
根据所述球面波参数以及第二对应关系，得到所述球面波反射系数。
可选地，所述第二对应关系为：
Figure BDA0002544423700000162
Figure BDA0002544423700000163
Figure BDA0002544423700000171
Figure BDA0002544423700000172
Figure BDA0002544423700000173
其中，
Figure BDA0002544423700000174
为球面波反射系数，ω为所述第三入射波的角频率，α1为上层介质的纵波速度，α2为下层介质的纵波速度，ρ1为上层介质的密度，ρ2为下层介质的密度，J0为零阶贝塞尔函数，r为偏移距离，e为自然常数，h为第一距离，z为第二距离，R为传播距离，
Figure BDA0002544423700000175
为入射角，i为复数单位，B(x)和B(ix)均为中间参数。
需要说明的是，零阶贝塞尔函数J0可以消除第三反射波的不光滑性。
实施例四
在上一实施例图8的基础上，本实施例还提供一种所述浅层地表的品质因子的估计系统1还包括：计算模块300，图9为本发明实施例提供的另一种浅层地表的品质因子的估计系统的连接框图，具体地，请参阅图9。
所述获取模块100，还用于获取多组地震波参数；
可以理解的是，获取模块100用于执行上述步骤S3。
所述估计模块200，还用于根据多组所述地震波参数以及第一对应关系，分别得到多个品质因子；
可以理解的是，估计模块200用于执行上述步骤S4。
所述计算模块300，用于计算多个所述品质因子的平均值，获得平均品质因子。
可以理解的是，计算模块300用于执行上述步骤S5。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，获取模块100、估计模块200以及计算模块300的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例五
本实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述存储介质被一个或多个处理器执行时，实现如实施例一至实施例三任意一实施例中所述的浅层地表的品质因子的估计方法。
上述存储介质可以是闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等。
实施例六
本实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，执行如实施例一至实施例三任意一实施例中所述的浅层地表的品质因子的估计方法。
处理器可以是专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，处理器可以用于执行上述实施例一至实施例三任意一实施例中的浅层地表的品质因子的估计方法。
存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
综上所述，本发明提供的一种浅层地表的品质因子的估计方法、系统及存储介质，预先建立地震波参数与品质因子之间的第一对应关系，通过获取地震波参数，其中，地震波参数包括第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，第一传播时长为从形成第一反射波到第一反射波被接收的时长，第二传播时长为从形成第二反射波到第二反射波被接收的时长，第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；根据地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子；一方面，地震波参数包括第一反射波和第二反射波，由于反射波在井间传播时，拥有更长的传播距离和更广的覆盖面积，因此通过反射波(为第一反射波和第二反射波)以及第一对应关系，计算得到的品质因子Q值更准确；另一方面，在浅层地表条件下，由于本发明考虑了球面波反射系数，且球面波反射系数能更加准确的反映地震波的实际特征，能够避免频变现象对品质因子估计的影响，提高品质因子Q的计算精度。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，本发明所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，上述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
需要说明的是，在本发明中，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、物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、物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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但上述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述方法包括：
获取地震波参数，其中，所述地震波参数包括：第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，所述第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，所述第一传播时长为从形成所述第一反射波到所述第一反射波被接收的时长，所述第二传播时长为从形成所述第二反射波到所述第二反射波被接收的时长，所述第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；
根据所述地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，其中，所述第一对应关系为所述地震波参数与所述品质因子之间的对应关系。
2.根据权利要求1所述的浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述第一对应关系为：
Figure FDA0002544423690000011
其中，AR为所述第二反射波，C′为常数系数，
Figure FDA0002544423690000012
为所述球面波反射系数，As为所述第一反射波，e为自然常数，π为圆周率，f为所述第一反射波的频率，△t为所述时间差，Q为品质因子。
3.根据权利要求1所述的浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述获取地震波参数的步骤，包括：
获取接收井底部的接收器发送的所述第一反射波。
4.根据权利要求3所述的浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述获取地震波参数的步骤，还包括：
获取所述接收井底部的接收器发送的所述第二反射波。
5.根据权利要求1所述的浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述获取地震波参数的步骤，包括：
获取球面波参数，其中，所述球面波参数包括第三入射波的角频率、上层介质的纵波速度、下层介质的纵波速度、上层介质的密度、下层介质的密度、第一距离、第二距离、偏移距离、传播距离以及入射角，所述第一距离为震源到反射平面的距离，所述第二距离为检波点到所述反射平面的距离，所述反射平面为上层介质与下层介质之间的平面，所述偏移距离为震源在所述反射平面上的投影与所述检波点在所述反射平面上的投影之间的距离，所述传播距离为所述第三入射波传播路径的长度与第三反射波传播路径的长度之和，所述入射角为所述第三入射波与反射平面的法线之间的夹角；
根据所述球面波参数以及第二对应关系，得到所述球面波反射系数。
6.根据权利要求5所述的浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述第二对应关系为：
Figure FDA0002544423690000021
Figure FDA0002544423690000022
Figure FDA0002544423690000023
Figure FDA0002544423690000024
Figure FDA0002544423690000025
其中，
Figure FDA0002544423690000026
为球面波反射系数，ω为所述第三入射波的角频率，α1为上层介质的纵波速度，α2为下层介质的纵波速度，ρ1为上层介质的密度，ρ2为下层介质的密度，J0为零阶贝塞尔函数，r为偏移距离，e为自然常数，h为第一距离，z为第二距离，R为传播距离，
Figure FDA0002544423690000031
为入射角，i为复数单位，B(x)和B(ix)均为中间参数。
7.根据权利要求1所述的浅层地表的品质因子的估计方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取多组地震波参数；
根据多组所述地震波参数以及第一对应关系，分别得到多个品质因子；
计算多个所述品质因子的平均值，获得平均品质因子。
8.一种浅层地表的品质因子的估计系统，其特征在于，包括：获取模块和估计模块；
所述获取模块，用于获取地震波参数，其中，所述地震波参数包括：第一反射波、第二反射波、球面波反射系数、第一反射波的频率以及时间差，所述第一反射波为第一入射波从激发井中的第一炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述第二反射波为第二入射波从激发井中的第二炮点位置发出后，经过地层反射界面形成的反射波，所述时间差为第一传播时长与第二传播时长之间的差值，所述第一传播时长为从形成所述第一反射波到所述第一反射波被接收的时长，所述第二传播时长为从形成所述第二反射波到所述第二反射波被接收的时长，所述第一反射波的频率与第二反射波的频率相同；
所述估计模块，用于根据所述地震波参数以及第一对应关系，得到品质因子，其中，所述第一对应关系为所述地震波参数与所述品质因子之间的对应关系。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述存储介质被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1-7中任意一项所述的浅层地表的品质因子的估计方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，执行如权利要求1-7中任意一项所述的浅层地表的品质因子的估计方法。
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