地震勘测方法和地震勘测装置制造方法及图纸

技术编号:2661056 阅读:199 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
地震勘测方法,包括获得关于在勘测位置处的下部地质结构的成像地震数据,以及同时或基本上同时获得关于在勘测位置处近地表(5)的静态地震数据的步骤。该方法可以使用成像源(12)获得成像地震数据和分离静态源(13、13′)以获得静态地震数据。可替换的是可以仅使用一个成像源(12),并且可以从由成像源和至今为止仅认为是不必要的噪声产生的表面波、空气波或地滚波获得静态地震数据。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地震勘测方法,以及更具体的涉及用于在地球的内部地球的表面处或地球的表面附近的勘测位置处的地震勘测方法,地球的表面具有和地球内部的下部层不同的地震特性,并且期望获得关于地球内部的近地表区域的特性的信息。本专利技术也涉及一种地震勘测装置。附图说明图1是陆地地震勘测装置的示意图。在该装置中通过设置于地球表面2之上或设置在地球表面2处的地震源1发射地震能量。当激励源的地震能量进入地球内部并通过地球内部向下传播,直到通过作为地震能量的部分反射体3的地质特征对其反射。反射的地震能量向上经过地球的内部。并通过设置于地球表面之上的地震接收器阵列4对其探测。例如,通过测定从地震源1到接收器4的地震能量的传播时间获得关于地球内部的信息。在图1中仅给出了一个反射器3,但是实际上,多个位于地球内部的地质特征可作为用于地震能量的反射体。在图1中仅给出了一个源1,但是实际上,地球地震勘测装置具有一个源阵列。地震能量发射的能量不得不是足够的高以照射地球内部深处的地质结构,并且通常必须使用接收器阵列以获得需要的能量。地球内部的地质结构是不均一的。在处理地震数据中的一个问题是在地球表面处或在地球表面附近的区域5中的地球的地震特性常常与下部地质结构6的特性明显不同。在下文中将下部地质结构6参考作为“基底”,并且将在地球表面处或在地球表面附近的区域5参考作为“近地表”。近地表也可以参考作为“风化层”,因为近地表的风化结果是地震特性不同的一个原因,因为这使近地表5的固化比基底的少。在实际中,在近地表5中地震能量的速率可以明显低于在基底6中的地震能量的速率。如果近地表和基底具有相同的特性,相比较于被记录的传播时间,速率的不同将产生地震能量传播时间的偏移,并且已知将这些传播时间的偏移通常作为“静态偏移”或仅作为“静态”。给出的近地表5在图1中的地球内部的表面处,但它不需延伸至表面2,并且那里有上覆于近地表的进一步的层。近地表和基底之间的边界可以不是清楚的,并且地球的特性可以逐渐的变化。通过近地表5产生的静态偏移依赖于近地表的厚度,并依赖于通过近地表的地震能量的传播速率。侧变化通常既出现于近地表5的厚度又出现于通过近地表的传播速率,从而使在一个位置处的地震接收器处观测到的静态偏移很可能异于在另一个位置处的地震接收器处观测到的静态偏移。对于第一近似值,通过相对于在另一个接收器处的记录数据的静态时间偏移超前或延迟在一个接收器处记录的整个数据设置。在处理地震数据时非常期望考虑静态偏移。除非将这些静态数据从地震数据中去除,不管来自于更深层的地震事件的波至时间中的变化是由于在深度中的变化还是由于这些更深层的横向位置,将存在模糊度,或者仅由于在近地表5中传播引起模糊度。由近地表引起的静态偏移问题对用于多种成分地震数据是非常重要的。这是由于用于S波(剪切波)的静态偏移通常大大大于用于P波(压力波)的静态偏移,这是由于比如S波的横波对于地球内部的横向耦合是更灵敏的因素。这在图2中给出。图2中的x轴代表来自于源的横向距离。通常,由于用于近地表中地震波较低的传播速率,非常接近表面的静态偏移具有最大的振幅并具有对总静态偏移相当大的冲击。仅在处理地震数据中引起的进一步问题是由于定向、定位或传感器灵敏度的变化会引起误差。已知将这些效用作为传感器扰动,并且其不依赖于近地表的地质概况。传感器扰动的一个举例是传感器倾斜。这对用于多种成分传感器是特别重要的,其试图记录沿着传感器的x轴、y轴和z轴接收到的粒子运动的成分。如果配制传感器使它的内部z轴不垂直定向,在通过传感器记录的垂直成分和地震能量的水平成分之间将出现串馈。传感器倾斜的进一步缘由是移植误差。当接收器不设置于它的预定位置而是设置于横向和/或垂直偏离接收器的预定位置的位置处时,就出现了移植误差。相比较于到预定接收器位置的预期传播路径,这种移植误差引起了到接收器的地震能量传播路径的变化,并且这些引起了在接收器处地震能量的到时的变化。这些到时变化独立和附加于由近地表引起的静态偏移。传感器倾斜的进一步缘由是从接收器阵列中的一个接收器到阵列的另一个接收器的灵敏性的变化。可是,这些变化不会影响在传感器处地震能量的到时。在处理多种成分地震数据中遇到的进一步问题是接收器可以比另一个成分更精确的记录地震数据的一个成分。已知将其作为“矢量失真”。图3是在典型地球地震勘测中给出了静态偏移和传感器倾斜的示意性透视图。在图3中给出的五个接收器7到11中,两个接收器,不垂直定向接收器9,11,从而使这些接收器的内部z轴关于垂直方向倾斜。该接收器倾斜将引起影响通过接收器9和11获得的地震数据的传感器倾斜。需要指出,图3中的每个接收器具有不同的高度,并且这些高度差别再次引起了传感器偏移。用于通过近地表引起的静态偏移的修正地震数据的通常方法是假设从一个接收器到另一个接收器的静态偏移的变化是小的。如果彼此毗邻的设置接收器,该假设是合理的。在这个假设之上,通常的技术是用平均到时取代每个独立接收器处的局部到时,已经通过平均超过一个接收器组的距离的局部到时获得该平均到时。这导致了局部时间偏移的模糊,其依次引起了通过处理地震数据获得的地震图像的模糊。这不是令人满意的,具体的,期望得到高清晰度的图像和/获多种成分图像。先前技术方法具有的进一步问题是它使用于传感器倾斜的地震数据修正非常困难。为了修正用于传感器倾斜的地震数据,必须具有用于每个接收器的高清晰度数据。EP-A-0241658给出了地震勘测的方法,其使用在地球表面处设置的地震接收器和埋藏于地球内部的传感器获得的数据获得关于近地表的信息。可是,由于将传感器埋藏在地球内部是困难和昂贵的处理,该方法不适于实际操作。当在陆地基底地震勘测中激励地震源时,从源到接收器的一些地震能量路径整个展现存在于近地表5内部。这些路径的一个举例在图1中示出,如路径19。可以使用起因于整个展现存在于近地表5内部的路径的地震数据获得关于近地表的信息,并将这些数据参考作为“静态数据”。起因于沿包括在下部地质结构(比如图1中的路径20)处反射的路径的地震能量的地震数据提供了关于基底的地质结构的信息,并将这些数据参考作为“成像数据”。在陆地基底地震勘测中常常使用的一个地震源是振荡器源。振荡器源基本上包括装配的块结构,从而使其经历振动,并由于振荡块结构和地球表面之间的碰撞,结果产生地震能量。振荡块结构常常装配于具有能量以对振荡块结构的运动提供动力的推进装置之上。当使用振荡器作为陆地基底勘测中的地震源时,产生多种噪声信号,并且这些噪声信号将相当大的减少用于获得关于静态偏移的信息的地震数据的信噪比,一种噪声信号是发动机噪声,这是通过振荡器发动机产生的不规则噪声,而且其特征在于像覆盖地震信号的整个范围的较宽宽度频谱的光谱线。发动机噪声退化了源信号的全部信噪比。由于振荡器非线性引起了另一个噪声信号。在地震勘测中通常使用的振荡器产生相当大数量的非线性噪声,比如高阶谐波和次谐波。该非线性噪声是谐振荡失衡的结果,其包括振荡器块结构和地面的弹性空腔。如上面指出的,典型的陆地基底地震勘测使用了地震源阵列。这可以引起从源阵列的近地表中的独立源区域的不完全上部位置导致的干扰信号。以这种方式产生的干扰信号或拍频信号引起了源波场的相干退化本文档来自技高网...

【技术保护点】
地震勘测方法,包括获得涉及在勘测位置处下部地质结构的第一地震数据的步骤;其中该方法包括获得涉及在勘测位置处近地表的第二地震数据的进一步的步骤,与获得第一地震数据的步骤同时或基本上同时实施的获得第二地震数据的步骤。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:安卓尔雷克
申请(专利权)人:维斯特恩格科地震控股有限公司
类型:发明
国别省市:VG[英属维尔京群岛]

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