一种改进的确定低速带厚度的浅层折射波法制造技术

本发明专利技术提出一种确定低速带厚度的浅层折射波法，流程包括：建立纵测线，确定并记录激发点和接收点的位置坐标；激发地震波，在接收点记录直达波和折射波的到时；用公式计算直达波波速和折射波波速；用公式计算低速带厚度；目前确定低速带厚度的浅层折射波需要手工绘制直达波和折射波时距曲线，计算直达波和折射波波速，也是手工绘图完成，计算结果与选择的数据段有关、与操作者有关；目前计算低速带厚度需要反向延长折射波时距曲线确定截距，容易产生较大误差，且操作过程繁杂；本发明专利技术用数学计算代替目前手工绘图，整个过程完全可以由计算机通过计算实现，计算结果准确度提高，操作过程简单，非常适合野外操作。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的确定低速带厚度的浅层折射波法
本专利技术属于地震勘探
，具体涉及一种改进的确定低速带厚度的浅层折射波法。
技术介绍
地层调查方法中的地震勘探方法常用的有浅层折射法和微地震测井法。用折射波法确定低速带厚度的物理基础是低速带底界是一个良好的折射面。目前确定低速带的浅层折射法：在地表两层介质模型条件下，假定第一层地表介质的地震波速度小于下层，通过建立纵测线，用折射波法观测，可以通过绘制得到一条直达波时距曲线和一条折射波时距曲线，如图1的上半部分是用纵测线勘探得到的折射波时距曲线和直达波时距曲线，下半部分是地表结构模型。图1中的纵轴t是地震波走时，水平x轴是测线坐标，h0是低速带厚度，ti1是折射波时距曲线在t轴上的截距，φ是折射波的临界角，v0是第一层介质、即低速带的地震波速度，v1是低速带下面介质的地震波速度，也称为折射波速度。目前以上述折射波观测结果为基础，按照下列步骤求得低速带参数，包括低速带厚度。参考文献：陆基孟等，地震勘探原理，中国石油大学出版社，山东东营，2011，第三版，94-96页.（1）用公式（1）可以从直达波时距曲线求出第一层介质的速度v0；（1）（2）用公式（2）可以从折射波时距曲线求出低速带下面高速层速度，即折射波速度v1;（2）（3）把折射波时距曲线延长，使之与t轴相交，得到交叉时ti1，也就是折射波时距曲线与t轴的截距，因为，以及，φ为临界角，可以得到：（3）用公式（3）可以计算出低速带厚度h0。上述确定低速带厚度的方法已经得到广泛应用。不足之处是v0，v1和ti1都是用作图方法得到的，因此误差较大，工作繁杂，不适合野外采用。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术提出一种改进的确定低速带厚度的浅层折射波法，具体流程如下：步骤1：在尽量估计盲区半径基础上建立纵测线，确定并记录激发点和接收点的位置坐标，纵测线的建立要保证等检波距，且激发点到第一个接收点距离等于检波距；在折射波勘探过程中，接收到折射波的条件是激发点与折射波接收点之间距离应大于等于勘探区的折射波盲区半径，实际勘探测线长度要大于盲区半径R的数倍；（4）可以用公式（4）计算盲区半径需要事先估计临界角φ，和低速带厚度h0，具体可以在公式（4）中假定临界角为一个较大的数值，等于45°，对于熟悉勘探区的、并有一定经验的物探工作者，用经验方法估计低速带厚度。如果对勘探区不太了解，在勘探初期，尽量把勘探距离选大一些；盲区半径参考文献：李启成等，地球物理勘探理论与方法[M].地质出版社，2019,21页，倒数第二行。公式（4）中Φ为临界角：（5）临界角概念参考文献：李启成等，地球物理勘探理论与方法[M].地质出版社，2019,21页.步骤2：激发地震波，在接收点记录直达波和折射波的到时；步骤3：用公式（6）计算直达波速度v0和用公式（7）计算折射波速度v1；，i=1,2,3...,n，i为接收点号，不包括激发点；（6）公式（6）中，v0i是由第i接收点数据计算得到直达波速度，由公式确定，xi为接收点位置坐标，ti为地震波到时；，i=1,2,3...,n，i为接收点号，不包括激发点，（7）公式（7）中v1i，是用与第i个接收点相关数据计算得到的折射波速度，由公式确定，其中bi为截距；上述方程两两联立，联立的两方程bi设为相同，具体方法是i=1,2联立、i=2,3联立，...，i=n-1,n联立，得到n-1个第二层介质中的波速；步骤4：用公式（8）计算低速带厚度，如勘探点较多，可以得到多个低速带厚度后，取平均值。（8）公式（8）中第二个折射波接收点到激发点距离应等于第一个折射波接收点到激发点距离的2倍；在图2中，公式（8）中就是tOABC，就是tOABGDEF；这样书写的原因是折射波接收点可能有多个，因此这样书写有普遍意义，也方便表达；tOABC为折射波走时，具体为图2中折射地震波从O点出发，经过A、B传播到C所用时间；tOABGDEF亦为折射波走时，具体为图2中折射地震波从O点出发，经过A、B、G、D、E，传播到F所用时间；用公式（8）可以得到低速带厚度。对于水平折射面或倾角很小的折射面，由于OC=CF，所以tOABC=tCDEF，因此我们没有必要在C点设置地震激发源，也没必要测定tCDEF，仅仅需要用2tOABC代替tOABC+tCDEF，从而简化了野外勘探程序。强调一下上面的观点：在推导公式（8）过程中用到两个激发点，对于倾角很小的折射面，在物探中，一般认为倾角很小为小于等于15°的角可以只用一个激发点，如果用多个激发点，可使探测结果更准确。实际勘探中，和是成对出现的，每一对都可以计算出一个低速带厚度h0，最后取平均值。考虑到效率，一般取一对即可。公式（6）、（7）、（8）的推导过程：图2中，设O点作为激发点发出的地震波，一条射线经OAB，到达C点被接收；从O点发出的另外一条射线经OABGDE，到达F点被接收；假定C点为另外一个激发点发出一条射线，经CDE，到达F点被接收，令OC=CF，OC、CF表示距离；进一步设tOABC为地震波从O出发,经过A、B传播到C所用时间；tOABGDEF为地震波从O点出发，经过A、B、G、D、E，传播到F所用时间；tCDEF为地震波从C点出发，经D、E，到达F点所用时间。对于水平折射面ABGDE，tOABC=tCDEF。（9）把公式（5）带入公式（9）的右侧，得到：（10）又（8）在图2中，公式（8）中就是tOABC，就是tOABGDEF；这样书写的原因是折射波接收点可能有多个，这样书写有普遍意义，也方便表达；tOABC为折射波走时，具体为图2中折射地震波从O点出发，经过A、B传播到C所用时间；tOABDEF亦为折射波走时，具体为图2中折射地震波从O点出发，经过A、B、G、D、E，传播到F所用时间；用公式（8）可以得到低速带厚度h0。对于水平折射面或倾角很小的折射面，由于OC=CF，所以tOABC=tCDEF，因此我们没有必要在C点设置地震激发源，也没必要测定tCDEF，仅仅需要用2tOABC代替tOABC+tCDEF，从而简化了野外勘探过程。但如果在C点设置了激发点，勘探结果会更准确。实际勘探中，和是成对出现的，可以有多对，每一对都可以计算出一个低速带厚度h0，最后取平均值。考虑到效率，一般取一对即可。所述公式（3）中的ti1与公式（8）中的物理本质相同。区别是公式（3）中的ti1是截距，需要反向延长折射波曲线与时间轴相交，其交点就是ti1。显然ti1的获得过程是在勘探数据基础上绘图手动完成的，操作比较繁杂，误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的确定低速带厚度的浅层折射波法，其特征在于，具体流程如下：/n步骤1：在尽量估计盲区半径基础上建立纵测线，确定并记录激发点和接收点的位置坐标，纵测线的建立要保证等检波距，且激发点到第一个接收点距离等于检波距；/n步骤2：激发地震波，在接收点记录直达波和折射波的到时；/n步骤3：用公式（1）计算直达波速度 v

【技术特征摘要】
1.一种改进的确定低速带厚度的浅层折射波法，其特征在于，具体流程如下：
步骤1：在尽量估计盲区半径基础上建立纵测线，确定并记录激发点和接收点的位置坐标，纵测线的建立要保证等检波距，且激发点到第一个接收点距离等于检波距；
步骤2：激发地震波，在接收点记录直达波和折射波的到时；
步骤3：用公式（1）计算直达波速度v0、用公式（2）计算折射波速度v1；

，i=1,2,3，…n,i为接收点号，不包括激发点；（1）
公式（1）中，v0i是由第i接收点数据计算得到直达波速度，由公式确定，xi为接收点位置坐标，ti为地震波到时；

，i=1,2,3...,n，i为接收点号，不包括激发点，（2）
公式（2）中v1i，是用与第i个接收点相关数据计算得到的折射波速度，由公式确定，其中bi为截距；上述方程两两联立，联立的两方程bi设为相同，具体方法是i=1,2联立、i=2,3联立，...，i=n-1,n联立，得到n-1个第二层介质中的波速；
步骤4：用公式（3）计算低速带厚度，如勘探点较多，可以得到多个低速带厚度后，取平均值；

（3）
公式（3）中是第一个接收点的折射波到时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启成，苑树鹏，郑新娟，席桂梅，贺翔，吴奎，徐伊豪，王明成，肖燕妃，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21