專利名稱：一種疊后地震波中繞射波信息提取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地震波中的繞射波信息提取方法，特別是涉及一種疊后地震波中繞射波信息提取方法。
背景技術：
在物理學中，把波繞過障礙物而傳播的現(xiàn)象稱為繞射。繞射時，波的路徑發(fā)生了改變或彎曲，它符合惠更斯原理。在地震勘探工作中，把地震波在傳播中遇到地層劇烈變化的地方，例如斷層的斷點、斷棱，地層尖滅點，不均勻體、侵入體和地下礁的邊緣等所引起的波稱為繞射波。這些地層劇烈變化的地方可視為一個新的震源產生振動，并向周圍以球面波形式傳播。繞射波是異常波中的一種，常以反射波的延續(xù)形態(tài)出現(xiàn)，頻率和有效速度均低于正常反射波，波峰(或波谷)數(shù)目少，能量衰減較快。通常情況下，地震波中不是單純的反射波，也同時含有波形情況比較復雜的繞射波。
地震波在記錄的時候是在地面，即地下界面產生的地震波傳到地面后被記錄下來。為了研究地下地質界面，需要將地面記錄的地震波按波傳播的物理規(guī)律放回到地下，這個過程就是偏移。逆偏移就是偏移的反過程，即將偏移后的數(shù)據(jù)放回到地面。由于地下同一點產生的地震波被地面多個接收點接收到，可以將同一點產生、不同點接收的波在消除傳播時差后疊加起來，達到提高信噪比的目的，這就是地震波的疊加。偏移分地震波疊加前偏移與地震波疊加后偏移，即疊前偏移與疊后偏移。
如圖1所示，接收點2探測到的地震波是由震源點1發(fā)出的，經過反射點3的反射，以及在傳播中遇到地層劇烈變化的地方產生的繞射波。一般，我們需要對接收點2接收到的數(shù)據(jù)進行常規(guī)反射波偏移處理，其處理流程為動校正、疊加、偏移。動校正的目的是將反射波雙曲線進行時差校正，將曲線拉平為直線，由于軌跡上每點的校正時差是不同的，所以，稱之為動校正。疊加就是將拉平后的數(shù)據(jù)進行疊加，目的在于提高信噪比。偏移就是對疊加數(shù)據(jù)進行反射波疊后偏移，使得地下反射回到正確的位置。這些處理過程是地震數(shù)據(jù)處理的常規(guī)過程。動校正后反射波4和反射波軌跡5分別如圖1所示。圖2、圖3分別是常規(guī)處理得到的疊加數(shù)據(jù)和偏移數(shù)據(jù)。
現(xiàn)有技術中的問題是，在常規(guī)處理后的數(shù)據(jù)中，經過由于反射波信息占優(yōu)，使得人們無法研究一些地質體的微小變化，無法準確定位地質體邊界等問題。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)用技術中存在的上述問題，提供一種疊后地震波中繞射波信息提取方法。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為一種疊后地震波中繞射波信息提取方法，包括以下步驟，步驟101 通過計算得到反射波偏移數(shù)據(jù)；步驟102 在步驟101中的反射波偏移數(shù)據(jù)中提取反射波信息；步驟103 將步驟102中提取到的反射波信息乘以權系數(shù)，再與步驟101得到的反射波偏移數(shù)據(jù)相減，得到繞射波信息。
在上述技術方案中，在步驟103之后還包括，步驟104 對步驟103中得到的所述繞射波信息進行逆偏移，得到繞射波疊加數(shù)據(jù)。
在上述技術方案中，在步驟104之后還包括，步驟105 根據(jù)步驟104中得到的所述繞射波疊加數(shù)據(jù)，在反射波偏移速度基礎上，進行繞射波偏移速度分析。
在上述技術方案中，在步驟105之后還包括，步驟106 利用步驟105得到的繞射波偏移速度，對步驟104得到的繞射波疊加數(shù)據(jù)進行偏移，得到繞射波信息占優(yōu)的偏移數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點本發(fā)明的疊后地震波中繞射波信息提取方法，通過將提取到的反射波信息與反射波預測值相減得到繞射波信息，解決了地震波疊加后無法從中提取出地震波的繞射信息，無法對繞射信息進行分析的技術難題。


為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中圖1是地震波傳播過程示意圖；圖2是本發(fā)明的疊后地震波中繞射波信息提取方法一種具體實施方式
的流程示意圖； 圖3是圖2所示具體實施方式
中，疊后地震波數(shù)據(jù)疊加結果示意圖； 圖4是圖2所示具體實施方式
中，疊后地震波數(shù)據(jù)疊后偏移結果示意圖； 圖5是圖2所示具體實施方式
中，預測提取的反射波信息示意圖； 圖6是圖2所示具體實施方式
中，權系數(shù)為1時提取的繞射波信息示意圖； 圖7是圖2所示具體實施方式
中，權系數(shù)為0. 99時提取的繞射波信息示意圖； 圖8是圖2所示具體實施方式
中，權系數(shù)為0. 97時提取的繞射波信息示意圖； 圖9是圖2所示具體實施方式
中，繞射波數(shù)據(jù)(權系數(shù)0. 99)逆偏移結果示意圖； 圖10是圖2所示具體實施方式
中，采用100%反射波偏移速度的繞射波偏移結果示意圖；圖11是圖2所示具體實施方式
中，采用101%反射波偏移速度的繞射波偏移結果示意圖；圖12是圖2所示具體實施方式
中，采用103%反射波偏移速度的繞射波偏移結果示意圖；圖13是圖2所示具體實施方式
中，采用97%反射波偏移速度的繞射波偏移結果示意圖；圖14是便于理解繪制的產生圖3至圖13的數(shù)據(jù)所用地質模型示意圖。
圖中附圖標記表示為1-震源點；2-接收點；3-反射點；4-動校正后反射波；5-反射波軌跡。
具體實施方式
本發(fā)明的中心發(fā)明思想為，通過對包含繞射波和反射波的地震波進行反射波偏移，在將上述反射波偏移的偏移結果與反射波預測值相減，以得到繞射波信息。其中，反射波預測值為全部為反射波的地震波疊后偏移的信息。
圖2-14顯示了本發(fā)明的疊后地震波中繞射波信息提取方法的一種具體的實施方式。一種疊后地震波中繞射波信息提取方法，如圖2所示，其包括以下的具體步驟步驟101 輸入偏移速度，如圖3所示，對疊后地震波數(shù)據(jù)進行反射波偏移得到疊后偏移數(shù)據(jù)，疊后偏移數(shù)如圖4所示，或者直接輸入反射波偏移數(shù)據(jù)。反射波偏移是將地震波數(shù)據(jù)按照反射波的偏移方法進行偏移計算處理。圖3中存在繞射波(彎曲、弱振幅形成的橫向連續(xù)性波形)，說明存在地層不連續(xù)，但無法較為準確地確定位置。已知在第8道 (trace)、20道、33道附近有斷點；圖4中繞射波消失，通常稱為繞射波歸位。圖4中已看不出任何地層不連續(xù)的信息.步驟102 在步驟101中的所述反射波偏移得到的結果中提取反射波信息。步驟101中的反射波偏移提取出來的地震波信息結果中同時包括反射波信息和繞射波信息的，本步驟 102是將其中的反射波信息提取出來。反射波是連續(xù)介質產生的回傳波，在偏移數(shù)據(jù)中，分布具有規(guī)律性，是可預測的，即可以根據(jù)前面的數(shù)據(jù)推算出后面的數(shù)據(jù)。繞射波是由斷點、 尺寸比較小的地質體產生的波，在疊后偏移數(shù)據(jù)中基本上是不可預測的，也可以看作繞射點分布是不連續(xù)的。據(jù)此，可以得到預測得到反射波數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。圖5是預測分離出的反射波信息。
步驟103 將步驟102中提取到的反射波信息乘以常權系數(shù)，然后與步驟101等到的反射波偏移數(shù)據(jù)相減，得到繞射波信息。權系數(shù)是為了控制反射信息的壓制，權系數(shù)變化范圍在0和1之間。權系數(shù)等于1意味著反射波信息全壓制，等于0，意味著沒有繞射波信息輸出。具體權系數(shù)的選取根據(jù)數(shù)據(jù)情況掃描確定。掃描就是給多個權系數(shù)，對一分部數(shù)據(jù)進行繞射波信息提取，得到多個繞射波信息提取結果，從中選出認為較好的權系數(shù)。然后， 再將確定的權系數(shù)應用到全部數(shù)據(jù)。圖6、圖7、圖8分別是是權系數(shù)為1、0. 99,0. 97時經步驟104、105、106后的結果。圖6中可以看出地層不連續(xù)的信息，但地層連續(xù)性的信息也沒有。圖7中可以看出地層不連續(xù)的信息，也可以看出一些地層連續(xù)的信息。圖8中可以看出地層不連續(xù)的信息，地層連續(xù)性的信息強于圖7。
步驟104 對步驟103中得到的所述繞射波信息進行逆偏移，得到繞射波疊加數(shù)據(jù)，所用速度與反射波偏移速度一致。圖7是提取的繞射波信息，圖9是圖7中數(shù)據(jù)逆偏移的結果。圖9中的繞射波信息豐富。
步驟105 根據(jù)步驟104中得到的所述繞射波疊加數(shù)據(jù)，在反射波偏移速度基礎上，進行繞射波偏移速度分析。其目的是為了得到較好的繞射波偏移結果，因為，實際中適合于反射波的偏移速度不一定是適合于繞射波的最佳速度。繞射波偏移速度分析是指給定繞射波多組速度，分別對一部分繞射波數(shù)據(jù)進行偏移，選取認為偏移效果較好的速度作為偏移速度。然后，用該速度，對全繞射波數(shù)據(jù)偏移。多組速度的給定可以對反射波偏移速度乘以不同的百分比得到。圖10、圖11、圖12、圖13分別是對反射波偏移速度乘以100%、 101%、103%、97%作為繞射波偏移速度，得到的繞射波偏移結果。圖10至圖13說明速度對繞射波偏移結果的影響。圖11中，繞射點附近相鄰道波形最直，說明101%速度最合適。圖 10中繞射點附近相鄰道波形略微向下，說明速度100%速度略低。圖13中以97%作為繞射波偏移速度，速度太低，繞射波沒有歸位。圖12中繞射點附近相鄰道波形向上翹，說明繞射波偏移速度為103%時則速度太高，繞射過歸位。圖14是便于理解繪制的產生圖3至圖13 數(shù)據(jù)所用地質模型示意圖。圖14中粗黑色線代表地層，在100米及400米附近出現(xiàn)地層間斷，250米附近存在地層跳躍，即斷層。在地層間斷及跳躍點會出產生繞射波。
步驟106 利用步驟105得到的繞射波偏移速度，對步驟104得到的繞射波疊加數(shù)據(jù)進行偏移，得到繞射波信息占優(yōu)的偏移數(shù)據(jù)。這里繞射體是指能產生繞射波的地下地質體。圖11是經過步驟上述步驟得到的繞射波偏移結果。
現(xiàn)有技術中由于反射波信息占優(yōu)，存在使得人們無法研究一些地質體的微小變化，無法準確定位地質體邊界等問題，與圖13相比，圖4中有一些微小的變化沒有表現(xiàn)出來。
本發(fā)明的疊后地震波中繞射波信息提取方法，通過將提取到的反射波信息與反射波預測值相減得到繞射波信息，解決了現(xiàn)有技術中地震波疊加后無法從中提取出地震波的繞射信息，進而也就無法對繞射信息進行分析的技術難題。
顯然，上述實例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
權利要求
1.一種疊后地震波中繞射波信息提取方法，其特征在于，包括以下步驟，步驟101:通過計算得到反射波偏移數(shù)據(jù)；步驟102 在步驟101中的反射波偏移數(shù)據(jù)中提取反射波信息；步驟103 將步驟102中提取到的反射波信息乘以權系數(shù)，再與步驟101得到的反射波偏移數(shù)據(jù)相減，得到繞射波信息。
2.根據(jù)權利要求1所述提取方法，其特征在于，在步驟103之后還包括，步驟104:對步驟103中得到的所述繞射波信息進行逆偏移，得到繞射波疊加數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求2所述提取方法，其特征在于，在步驟104之后還包括，步驟105:根據(jù)步驟104中得到的所述繞射波疊加數(shù)據(jù)，在反射波偏移速度基礎上，進行繞射波偏移速度分析。
4.根據(jù)權利要求3所述提取方法，其特征在于，在步驟105之后還包括，步驟106:利用步驟105得到的繞射波偏移速度，對步驟104得到的繞射波疊加數(shù)據(jù)進行偏移，得到繞射波信息占優(yōu)的偏移數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種疊后地震波中繞射波信息提取方法，包括以下步驟步驟101通過計算得到反射波偏移數(shù)據(jù)；步驟102在步驟101中的反射波偏移數(shù)據(jù)中提取反射波信息；步驟103將步驟102中提取到的反射波信息乘以權系數(shù)，再與步驟101得到的反射波偏移數(shù)據(jù)相減，得到繞射波信息。本發(fā)明的疊后地震波中繞射波信息提取方法，通過將提取到的反射波信息與反射波預測值相減得到繞射波信息，解決了現(xiàn)有技術中的地震波疊加后無法從中提取出地震波的繞射信息，進而無法對繞射信息進行分析的技術難題。
文檔編號G01V1/28GK102520444SQ20111041447
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權日2011年12月13日
發(fā)明者王真理, 趙驚濤 申請人:中國科學院地質與地球物理研究所