一種利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法，向待勘探區發射地震縱波后，利用埋設于地震縱波接收點的檢波器在垂直地面方向和平行地面方向上分別對反射地震縱波的垂直矢量縱波和水平矢量縱波進行接收，根據所述反射地震縱波的出射方向與鉛垂線或水平面的夾角將所述反射地震縱波的垂直矢量縱波和水平矢量縱波進行矢量合成得到所述反射地震縱波，通過分析合成的所述反射地震縱波的信息進行勘探。本發明利用矢量分解和合成的原理，通過對非垂直出射的反射地震縱波進行多角度的接收、合成，可以獲得真正的反射地震波出射時的信息，提高有效波的能量和信噪比，進而獲得有效的反射地震波信息并進行進一步地勘探。
【專利說明】一種利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于地球勘探物理學領域，更具體地講，涉及一種利用矢量合成縱波進行 地震勘探的方法。
【背景技術】
[0002] 地震勘探是利用人工方法產生并發射地震波，地震波向地下傳播過程中遇到不同 巖層的分界面時，部分地震波會反射回地面，在地面利用檢波器收集這些反射回來的地震 波，并對所收集的反射波信息進行研究以查明地下地質目標的一種勘探方法。
[0003] 目前，在石油、天然氣的地震勘探中，仍然以縱波地震勘探方法為主。縱波地震 勘探是利用收集的縱波信息進行勘探的方法，但現在使用的縱波地震勘探方法有一個假 設前提，即在地表存在低降速地層。具體來說，地震縱波在地下的傳播過程中遵循斯奈爾 (Snell)定律，即當地震縱波從地下高速地層傳播到地表低降速地層時，根據斯奈爾定律， 地震縱波將垂直出射，因此利用一個垂直地表埋置的檢波器就可以很好的接收到垂直出射 的地震縱波。
[0004] 但是，在碳酸鹽巖出露區等其它區域，由于地表并不存在低降速地層，或者低降速 地層的地震波傳播速度與地下高速地層的地震波傳播速度差別不大，因而導致地震縱波在 地表出射時并不是垂直地出射，而是與地面呈一定角度地出射。此時如果仍然采用一個垂 直地表埋置的檢波器，就不能很好地接收到與地面呈一定角度出射的反射地震縱波，進而 無法有效地進行反射波信息的分析和進一步的勘探。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術中的不足，本發明旨在解決上述技術問題中的一個或多個。
[0006] 本發明的目的在于提供一種能夠解決地震勘探中地震縱波非垂直出射所造成反 射的地震縱波接收不全的問題的一種地震勘探方法，從而獲得真正的地震縱波出射時的信 息并進行有效分析和勘探。
[0007] 為了實現上述目的，本發明提供了一種利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法， 向待勘探區發射地震縱波后，利用埋設于地震縱波接收點的檢波器在垂直地面方向和平行 地面方向上分別對反射地震縱波的垂直矢量縱波和水平矢量縱波進行接收，根據所述反射 地震縱波的出射方向與鉛垂線或水平面的夾角將所述反射地震縱波的垂直矢量縱波和水 平矢量縱波進行矢量合成得到所述反射地震縱波，通過分析合成的所述反射地震縱波的信 息進行勘探。
[0008] 根據本發明的利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法的一個實施例，所述方法具 體包括以下步驟：
[0009] a、對待勘探區進行近地表結構調查，建立近地表速度結構模型，并獲得地震縱波 在近地表地層中的傳播速度V(l、地震縱波在地下勘探深度范圍內地層中傳播的均方根速度 V和反射地震縱波的雙程旅行時間td ;
[0010] b、通過震源向所述待勘探區發射地震縱波，選取多個地震縱波接收點并分別埋設 多分量檢波器，每個多分量檢波器將接收在垂直地面方向和平行地面方向上分別接收反射 地震縱波的垂直矢量縱波和水平矢量縱波；
[0011] C、利用下式1計算出射到第i個多分量檢波器的反射地震縱波的出射角Θ i，其 中，1彡i彡η且i為正整數，η為多分量檢波器的數量，
[0012] 式中
【權利要求】
1. 一種利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法，其特征在于，向待勘探區發射地震縱 波后，利用埋設于地震縱波接收點的檢波器在垂直地面方向和平行地面方向上分別對反射 地震縱波的垂直矢量縱波和水平矢量縱波進行接收，根據所述反射地震縱波的出射方向與 鉛垂線或水平面的夾角將所述反射地震縱波的垂直矢量縱波和水平矢量縱波進行矢量合 成得到所述反射地震縱波，通過分析合成的所述反射地震縱波的信息進行勘探。
2. 根據權利要求1所述的利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法，其特征在于，所述 方法具體包括以下步驟： a、 對待勘探區進行近地表結構調查，建立近地表速度結構模型，并獲得地震縱波在近 地表地層中的傳播速度v〇、地震縱波在地下勘探深度范圍內地層中傳播的均方根速度v和 反射地震縱波的雙程旅行時間h ; b、 通過震源向所述待勘探區發射地震縱波，選取多個地震縱波接收點并分別埋設多分 量檢波器，每個多分量檢波器分別在垂直地面方向和平行地面方向上接受反射地震縱波的 垂直矢量縱波和水平矢量縱波； C、利用下式1計算出射到第i個多分量檢波器的反射地震縱波的出射角Θ i，其中， 1彡i彡η且i為正整數，η為多分量檢波器的數量，
式中，Θ i為出射到第i個多分量檢波器的反射地震縱波的出射方向與鉛垂線之間的夾 角，單位是。且0° < Θ i < 90° ; Xi為從震源到第i個多分量檢波器的距離，單位是m ; V(l為地震縱波在近地表地層中的傳播速度，單位是m/s ; v為地震縱波在地下勘探深度范圍內地層中傳播的均方根速度，單位是m/s ; h為反射地震縱波的雙程旅行時間，單位是s ; d、 利用步驟c計算得到的Θ i和下式2矢量合成出射到第i個多分量檢波器的反射地 震縱波， Zj = X^cos Θ j+Y^sin Θ j-式 2， 式中，Zi為出射到第i個多分量檢波器的反射地震縱波； Xi為第i個多分量檢波器在垂直地面方向上接收到的反射地震縱波的垂直矢量縱波； t為第i個多分量檢波器在平行地面方向上接收到的反射地震縱波的水平矢量縱波； e、 分析步驟d矢量合成得到的出射到各多分量檢波器的反射地震縱波信息進行勘探。
3. 根據權利要求1或2所述的利用矢量合成縱波進行地震勘探的方法，其特征在于，所 述方法適用于反射地震縱波非垂直出射的待勘探區。
【文檔編號】G01V1/00GK104101897SQ201410329213
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】楊智超, 張孟, 李亞林, 徐傳平, 李正佳, 巫芙蓉, 李敏, 王曉陽 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司
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