垂直地震剖面的上、下行地震事件的区分法制造技术

区分垂直地震剖面图中上、下行地震波事件的方法，特别是地震源偏离竖向间隔配置若干地震探测器的钻孔的垂直地震剖面图方法。本法每次处理两个探测器信号并基于如下概念：反向行进波的空间导数，其符号相反近似两个按时间积分以求出相位的信号的差值。然后将此积分差值信号进行幅值定标校正，并通过与表示两探测器信号之和的信号相加或相减，以形成一系列滤波后信号，按探测器深度的排列次序记录该信号以形成保留上行或下行地震事件的垂直地震剖面图。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种用垂直地震剖面技术进行地震勘探的方法，更详细地说，是关于一种处理地震数据信号以便在垂直地震剖面图上区分下行波地震事件与上行波地震事件的方法。所谓垂直地震剖面技术，是由安置在钻井中不同深度处的地震波探测器探测置于地面或靠近地面的地震能源所发出的声波，并根据该声波产生表示声波的电信号，再将这些电信号按探测器所处的深度次序排成的阵列形式记录下来。地震勘探一般采用一地震能源和一系列置于关键位置并使其可以接收地震波的地震探测器。地震能源可以是一种能将一系列冲击或机械振动传送到地面的设备，在靠近地面处的爆炸力极强炸药、或其它能产生地震波能量的装置。由此在地下所产生的声波(包括那些为地层界面所反射的声波在内)为地震探测器所探测并转换成表示声波的电信号。根据这些电信号可以推导出与地层结构有关的资料数据。在勘测垂直地震剖面时，各地震探测器系安置在钻孔(例如钻井)的不同深度处，各探测器根据从地震能源接收的能量发出的信号则按探测器所处深度的次序在单独的显示器上记录和排成阵列。从该显示可以看到各信号迹线之间的相关性，经分析和说明可以提供有关地质基体结构的资料。但由于探测器所收到的地震能量中所包含的分量及表示该分量的电信号的复杂性，往往给信号分析过程带来了极大困难。这些分量一般包括表示从能源传来直接到达的波场的下行分量、其它来自地震能量在探测器上方的地层中经过多次反射的下行分量、来自为探测器下方各地层或结构界面所反射的地震能量的上行分量、和各种寄生波。鉴于为我们提供的最有用的资料和我们最关心的是上行分量和表示它们从各地层界面反射情况的传送时间，因此迄今人们已创造了一系列可在现场操作和处理数据的方法，其目的是增强探测器信号中的上行分量，同时使下行分量的干扰影响减到最小程度。用于区分在探测器信号中地震波行程的两相反方向的现行方法多数都假设调整信号迹线中诸第一个中断点的时间位移也可用以调整所希望的上行地震波事件。但这种假设只有当上行事行是获自水平反射器且探测器信号是来自位于竖向钻孔中能源偏移为零(即，震源系尽量安置得靠近钻孔而不是偏离钻孔)的探测器时，才是绝对正确的。特别是，现行技术在补偿“倾角”反射器和用以鉴别地质结构(例如远离钻井处的断层或盐丘)的偏移垂直地震剖面勘测方面，效果有限。此外目前使用的多通道“倾角”滤波器需要有两个以上的探测器信号，从这些信号来提取所希望获得的资料。本专利技术书所介绍的新式滤波方法不需要预处理来调整地震信号迹线中的地震事件，而且可用于各式各样几何条件，包括震源是偏离钻井的垂直地震剖面勘测在内的各种用途。此外还可能借助于双迹线滤波的方法来减少探测垂直地震剖面所需用的接收机深度标高的数目，从而降低探测费用。本专利技术是关于一种用垂直地震剖面技术进行地震勘探的方法，即，由安置在钻孔不同深度的地震探测器探测置于地面或靠近地面的地震能源所发出的地震波能量，并根据该地震波能量产生表示地震波能量的电信号，再将这些电信号按探测器所处的深度次序记录成垂直地震剖面列阵，并加以处理以便将上行地震波事件与下行地震波事件区分开来。该方法包括以下步骤将来自钻井毗邻标高的一对探测器信号混合成和数信号，从该对探测器中较高一个的信号减去另一个探测器的信号以得出差值信号，对该差值信号进行积分以得出积分信号，计算振幅定标校正值并将其加到积分信号上以估算出适合于该探测器对之间中点的探测器深度的大致抵达时间，再从和数迹线减去振幅校正积分迹线，从而增加到达探测器时上行的地震事件的振幅，并衰减到达探测器时下行的地震事件。将上述步骤两个两个地连续应用到垂直地震剖面图的所有信号上以改变垂直地震剖面图，使上行事件相对于下行事件增强。在本方法的另一个保持下行事件不变的修改方案中，时间校正信号是加到和数信号上而不是从和数信号减去时间校正信号。附图说明图1是钻井所贯穿的地层剖面和地面上的地震能源发射出来为安置在钻井中特定深度的地震探测器所接收的地震波波程的几何图形的示意图。图2是表示在钻井中依次安置渐深的地震探测器在不同时间内所收到的地震波的探测器信号的垂直地震剖面影像，其中各探测器信号系对应于各探测器的深度在水平方向上成直线排列，图中示出了直接到达各探测器的声波和从各探测器下方的地层界面反射回来的声波的各种形状。图3是图2垂直地震剖面中信号迹线10和11的再现图形，其中各迹线均在水平方向上且上下排列地显示着。图4与图3类似，是表示成对信号迹线10和11的和数和差值的和数信号迹线和差值信号迹线，以及表示差值信号迹线的积分的第三信号迹线(即积分迹线)的显示图。图5是从和数迹线减去积分迹线获得的第一信号迹线，和从积分迹线与和数迹线相加获得的第二信号迹线的显示图。图6是将本专利技术的方法的顺次各步骤应用于图2的垂直地震剖面中的所有信号(每次两条迹线)之后从图2的垂直地震剖面得出的垂直地震剖面。图7是本专利技术为滤清从探测垂直地震剖面中得出的探测器信号所用系统的方框图。图8是趋近为安置在钻井中两毗邻标高的地震探测器所确定的轴线的一个入射波的声线路径几何形状的示意图。图9是表示本专利技术滤波方法的方向振幅响应R(θ，θ0)作为入射角函数的极坐标曲线图，其中直接到达的声波与图7的接收机对所确定的轴线成0°度入射角到达。图10是本专利技术滤波方法的方向振幅响应R(θ，θ0)作为入射角函数的极坐标曲线图，其中直接到达的声波与图7的接收机对所确定的轴线成30度入射角到达。图11是本专利技术滤波方法的方向振幅响应R(θ，θ0)作为入射角函数的极坐标曲线图，其中直接到达的声波与图7的接收机对所确定的轴线成60度入射角到达。现在更详细地参看各附图。图1例示了为获取垂直地震剖面而进行的地震勘探的一般设备布置示意图。从图中可以看到，钻机11处在已在地层15、16、17中的钻井13上方的位置。钻井13的深度可任意规定，但一般延伸到几千英尺。地震波传感器或探测器19(有时叫做地震检波器)用电缆21悬挂在钻井13中地层15与16的界面22和地层16与17的界面23上方的预定深度处。电缆21绕在装设在钻机11上或安置在靠近钻井13地面另一处的电缆盘24上，将探测器19所产生的电信号传送到地面设备25，以便加以记录和处理。这类设备一般包括精确指示探测器19的深度用的装置(图中未示出)。如图1所示，地震波源34安置在地面33上且偏离钻井13。地震波源在图1中是画成能投下重物、使地面产生一系列撞击的投载装置34，但应该理解的是，其它各种能产生地震波的装置(例如振动器或爆破性炸药)都可用以代替投载装置。工作时，地震波由地面33上的投载装置34所引起的撞击产生。这些波在下面的地层中传播，并由探测器19加以检测，探测器19则由一个锚定件(图中未示出)固定在钻井13的壁上，使探测器与钻井适宜接收地震波能量的壁接触。这种锚定件可参看美国专利4，397，004。地震检波器19根据对地震波能量的检测产生表示冲击在其上的地震波的电信号，此信号再经由电缆21传送到装在地面设备25中的电磁记录器中。图1中所示的是只有一个探测器19，但不言而喻，在电缆21上沿垂直方向上可以每隔一段距离悬挂多个这类探测器，使其与钻井壁接触，并使这些探测器的信号经由多根电缆21传送到记录设备上，记录设备可以是任何适于以可重现的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震地质勘探的方法，该方法是令安置在地面或靠近地面处的地震能源产生地震波能量，该地震波能量可由以垂直相间一定距离的阵列方式配置在钻孔中的各地震探测器加以检测，然后将地震探测器根据该地震能量产生的电信号而加以处理以便对到达各探测器时上行的地震事件与到达各探测器时下行的地震事件加以鉴别，该方法的特征在于包括下列步骤：ａ）在地下某给定位置产生地震波；ｂ）在能源下方贯穿着地层的钻孔中垂直相隔一定距离的多个标高处检测所产生的地震波，并借助于安置在钻孔中各所述标高上的探测传感 器根据该地震波产生表示该地震波的电信号；ｃ）将来自钻孔中毗邻标高处的一对探测器的一对探测信号进行混合以形成和数信号；ｄ）从该对探测器中较高的一个所发出的信号减去该对中另一个探测器所发出的信号以形成差值信号；ｅ）对该差值信号进行积 分以形成积分信号；ｆ）往积分信号上加幅值定标校正估算值以便形成大致表示安置在所述探测器对之间中点处的探测器所发出的探测器信号的合成信号；和ｇ）从所述和数信号减去所述幅值校正信号以形成经改进的滤波信号，其中到达各探测器时上行的地震波事 的幅值增加，而到达各探测器时下行的地震波事件则衰减。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维W贝尔，弗农D考克斯，
申请(专利权)人：康诺科有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]