浅层地震多波联合勘探方法技术

本公开提出了浅层地震多波联合勘探方法，建立多波联合勘探观测系统进行数据采集；基于所采集的数据，针对异常体探测，联合使用联合地震映像法、瑞雷波相邻道相位差法提取相速度剖面两种处理方法进行异常体探测工作，并对结果进行比对约束，判断异常体的空间分布，排除假异常；针对S波速度结构分层，联合折射波层析成像、面波频散曲线反演两种处理方法进行联合反演，获取精度更高的S波速度结构。相比现有的单方法勘探观测系统，其能够充分的利用地下的地震波信息，达到一次作业，多波多方法并用的目的。

【技术实现步骤摘要】
浅层地震多波联合勘探方法
本公开涉及勘探
，特别是涉及浅层地震多波联合勘探方法。
技术介绍
浅层地震勘探作为一种高精度、无损高效的地球物理勘探技术越来越多的进入到工程物探，城市勘探中。目前，常用的浅层地震勘探方法有反射波、折射波、面波、地震映像等几种方法，其中反射波法主要用于地层的划分，折射波法用于揭示地下速度结构特征，面波法用于提交测区S波速度结构资料，地震映像则常用于异常体、断裂的圈定与识别。几种方法都有其优势，勘探中也往往根据探测的任务选用合适的方法，但是单一的方法也存在不足与局限性。专利技术人在研究中发现，单一的勘探方法往往只能提供一部分勘探所需的资料，并且由于浅层地质情况的复杂性，勘探的结果往往具有多解性，单方法难以对这一多解性进行约束以得到精度更高的结果。具体来说，地震映像法对异常体的横向位置有较好的探测效果，但纵向的分辨率不佳，且难以进行地层分层工作。折射波法无法提交S波速度资料。瑞雷面波法中频散曲线的反演结果往往受初始模型的影响较大，往往需要施加一定的先验信息才能得到较为准确的结果。另外，在实际的勘探工作中，比如对地下破碎带这样的低速异常体进行探测上，由于第四纪覆盖层的地质情况复杂，噪声的干扰较多，单一的勘探方法得到的结果往往是假的低速异常体，提交的勘探结果也无法得到有效的比对检验。因此，研究浅层地震多波联合勘探技术对高精度野外勘探来说具有十分重要的意义。
技术实现思路
本说明书实施方式的目的是提供浅层地震多波联合勘探方法，得到精度更高的勘探成果。本说明书实施方式提供浅层地震多波联合勘探方法，通过以下技术方案实现：包括：建立多波联合勘探观测系统进行数据采集；基于所采集的数据，针对异常体探测，联合使用联合地震映像法、瑞雷波相邻道相位差法提取相速度剖面两种处理方法进行异常体探测工作，并对结果进行比对约束，判断异常体的空间分布，排除假异常；针对S波速度结构分层，联合折射波层析成像、面波频散曲线反演两种处理方法进行联合反演，获取精度更高的S波速度结构。进一步的技术方案，建立多波联合勘探观测系统进行数据采集工作，其建立过程为：炮点从最左边出发，逐道间距移动，即炮间距等于道间距，排列不动，直到炮点达到最右端；最左端、最右端距最近的检波器距离需根据地震映像、面波、折射波的野外勘探偏移距的选择要求来选择；敲击完反向炮之后，一个排列结束，而后移动排列，排列的移动需要满足排列与排列之间至少有一道重合。进一步的技术方案，异常体探测及S波速度结构分层作为探测任务单独进行，或同时进行。进一步的技术方案，针对异常体探测，具体为：基于多波联合勘探观测系统进行数据采集所获得的原始的地震记录，提取不同偏移距的地震映像剖面，而后识别地震映像剖面上的异常区域；基于原始的地震记录，利用相邻道相位差法提取多道频散曲线，再利用半波长经验公式得到瑞雷面波相速度剖面，基于相对速度剖面圈定异常；基于地震映像剖面、瑞雷面波相速度剖面结果，进行比照确认，从而得到更精确的异常位置，排除掉假异常。进一步的技术方案，计算瑞雷波相速度剖面，需要运用多排列正反炮覆盖叠加的地震记录数据进行，提取数据过程：在利用多波联合勘探观测系统采集到的数据中，确定面波排列的长度与偏移距，按该偏移距抽出此排列的正反炮数据，然后排列移动半个长列长度，接着抽出正反炮数据，直至到达测线末端，这些数据组成了后续处理的数据集。进一步的技术方案，针对S波速度结构分层，联合折射波层析成像、面波频散曲线反演两种处理方法进行联合反演，具体为：基于多波联合勘探观测系统进行数据采集所获得的原始的地震记录，抽出相遇或追逐相遇观测系统，然后拾取初至，解释并建立初始模型，再进行走时层析成像来反演地下纵波速度，并根据速度的分布进行分层；基于原始的地震记录，确定该测线上面波要做多少个排列，确定偏移距，然后抽出确定好的排列的面波记录；基于层析成像的结果，计算出每个排列中心的每层平均纵波速度与层厚，将其为先验信息提供给面波进行频散曲线的反演，从而得到更精确的S波速度结构。进一步的技术方案，抽出数据后，利用能量比法自动拾取初至，拾取不准的需要进行调整，而后利用t0差数法进行解释，并利用解释的结果建立初始模型，初始模型是利用解释的第一层和基岩面的纵波速度，从第一层到基岩面均匀递增建立的。进一步的技术方案，确定偏移距用以下标准：在非常软的地层：Vs<100m/s，偏移距应为1～5m；在较软的地层：100m/s<Vs<300m/s，偏移距应为5～10m；在较硬的地层：300m/s<Vs<500m/s，偏移距应为10～20m；在非常硬的地层：500m/s<Vs，偏移距应为20～40m。进一步的技术方案，瑞雷面波波速与S波波速关系式为：式中：σ为泊松比，该参数本身代表着地下介质的“软”、“硬”程度，它本身没有量纲值，其值范围一般在0～0.5。进一步的技术方案，用瑞雷波来反演S波速度结构，瑞雷波频散曲线的反演方法为带阻尼的最小二乘反演，依赖初始模型的设定，作为先验信息参与并约束反演的层析成像信息，参与的方式是在面波排列中心位置，按一定半径搜索每层在该处的平均纵波速度，然后利用纵波与横波速度转换关系得到该处横波速度作为初始模型的横波速度，在中心位置的分层结果作为初始模型的层厚，从而进行反演。进一步的技术方案，结合地质资料对处理的结果进行进一步的解释：在异常体的探测中，探测到的高速低速异常体有多种解释结果，这就需要结合前期地质资料进行约束；在S波速度分层中，得到的S波速度需要进一步进行后续的处理，从而用于后续的解释指导工作。与现有技术相比，本公开的有益效果是：本公开联合使用多种勘探方法，把地下多种波作为有效波进行多波多方法并用的联合勘探，则会有效的缓解上述难题，一是可以利用单方法的结果进行对比检验从而更精确的确定地下异常体，二是有条件进行多种波的联合反演，从而得到精度、分辨率更高的结果。另外，进行一次作业，多波多方法并用的勘探方式也有助于更充分的利用地下信息，提高勘探效率。本公开提出的一种适用于多波联合勘探方法，相比现有的单方法勘探观测系统，其能够充分的利用地下的地震波信息，达到一次作业，多波多方法并用的目的。本公开提出了多波联合勘探技术，针对异常体探测，联合使用联合地震映像法、瑞雷波相邻道相位差法提取相速度剖面两种处理方法进行异常体探测工作，通过对结果进行比对约束，能够提高对异常体的定位精度，消除“虚假”异常体；针对S波速度分层来说，本专利技术联合折射波层析成像、面波频散曲线反演两种处理方法进行联合反演，具体是将层析成像的结果作为先验信息提供给面波频散曲线反演，有效的提高了反演的精度。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。...

【技术保护点】
1.浅层地震多波联合勘探方法，其特征是，包括：/n建立多波联合勘探观测系统进行数据采集；/n基于所采集的数据，针对异常体探测，联合使用联合地震映像法、瑞雷波相邻道相位差法提取相速度剖面两种处理方法进行异常体探测工作，并对结果进行比对约束，判断异常体的空间分布，排除假异常；/n针对S波速度结构分层，联合折射波层析成像、面波频散曲线反演两种处理方法进行联合反演，获取精度更高的S波速度结构。/n

【技术特征摘要】
1.浅层地震多波联合勘探方法，其特征是，包括：
建立多波联合勘探观测系统进行数据采集；
基于所采集的数据，针对异常体探测，联合使用联合地震映像法、瑞雷波相邻道相位差法提取相速度剖面两种处理方法进行异常体探测工作，并对结果进行比对约束，判断异常体的空间分布，排除假异常；
针对S波速度结构分层，联合折射波层析成像、面波频散曲线反演两种处理方法进行联合反演，获取精度更高的S波速度结构。


2.如权利要求1所述的浅层地震多波联合勘探方法，其特征是，建立多波联合勘探观测系统进行数据采集工作，其建立过程为：
炮点从最左边出发，逐道间距移动，即炮间距等于道间距，排列不动，直到炮点达到最右端；
最左端、最右端距最近的检波器距离需根据地震映像、面波、折射波的野外勘探偏移距的选择要求来选择；
敲击完反向炮之后，一个排列结束，而后移动排列，排列的移动需要满足排列与排列之间至少有一道重合。


3.如权利要求1所述的浅层地震多波联合勘探方法，其特征是，异常体探测及S波速度结构分层作为探测任务单独进行，或同时进行。


4.如权利要求1所述的浅层地震多波联合勘探方法，其特征是，针对异常体探测，具体为：
基于多波联合勘探观测系统进行数据采集所获得的原始的地震记录，提取不同偏移距的地震映像剖面，而后识别地震映像剖面上的异常区域；
基于原始的地震记录，利用相邻道相位差法提取多道频散曲线，再利用半波长经验公式得到瑞雷面波相速度剖面，基于相对速度剖面圈定异常；
基于地震映像剖面、瑞雷面波相速度剖面结果，进行比照确认，从而得到更精确的异常位置，排除掉假异常。


5.如权利要求4所述的浅层地震多波联合勘探方法，其特征是，计算瑞雷波相速度剖面，需要运用多排列正反炮覆盖叠加的地震记录数据进行，提取数据过程：在利用多波联合勘探观测系统采集到的数据中，确定面波排列的长度与偏移距，按该偏移距抽出此排列的正反炮数据，然后排列移动半个长列长度，接着抽出正反炮数据，直至到达测线末端，这些数据组成了后续处理的数据集。


6.如权利要求1所述的浅层地震多波联合勘探方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭，张学强，杨庆义，付康伟，蔡伟，刘浩，孙长帅，刘灿，李仁杰，王冰，焦学文，任传健，于天文，郭翔，卢向星，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37