一种考虑倾角时差的反射面视深度确定方法技术

本发明专利技术属于地震勘探技术领域，具体涉及一种考虑倾角时差的反射面视深度确定方法。目前地震反射波勘探都用到偏移归位方法确定反射面，但偏移归位需要绘制公切线，这一定会存在较大的误差。本发明专利技术在用地震勘探确定反射面倾角的基础上，首次提出用反射面倾角确定反射点的视深度，并准确实现；本发明专利技术还首次提出用理论数据检验勘探理论的方法，理论数据具有实际地震记录不具备的准确性。无论对地震勘探的实践，还是对地震勘探的理论或教学，都具有深刻的理论和实践价值。的理论和实践价值。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑倾角时差的反射面视深度确定方法


[0001]本专利技术属于地震勘探
，具体涉及一种考虑倾角时差的反射面视深度确定方法。

技术介绍

[0002]在地震勘探中，用反射波方法确定反射面位置需要用到动校正，经过动校正后确定了共中心点法线深度后，需要采用偏移归位的方法，确定反射面的位置。
[0003]参考文献：陆基孟,王永刚.地震勘探原理[M].第三版,山东东营:中国石油大学出版社,2011,第35页,第201页.
[0004]用偏移归位法确定反射面位置的方法如下：
[0005]如图1，根据相关公式计算出共中心点的法线深度h
M
后，以共中心点M1为圆心，以对应的法线深度h
M
为半径画弧，可以得到如图1的半圆弧，此半圆弧上的任意一点，如A，B，C...，等，都可能是反射面上的反射点，所以根据一个共中心点的数据不能唯一的确定反射点。但是可以根据多个共中心点数据，如M1，M2，M3...，等，为圆心，以各自对应的法线深度h
M1
，h
M2
，h
M3
...为半径画弧，得到一系列圆弧，如图2，这些圆弧的包络线，或公切线就是反射面的位置，包络线实质也是对法线深度曲线平滑的结果。
[0006]由上面的分析可以看出，由偏移归位法确定反射面需要绘制公切线，而公切线的绘制有较大的人为因素，存在误差较大是必然的。

技术实现思路

[0007]为了减小误差，我们引入倾角时差的概念。如图3所示，O为地震波激发点，该激发点的法线深度为h，水平地面上有两个等炮检距X的接收点S和S
’
，RR
’
是地震波反射面，反射面倾角为φ，反射面以上介质地震波传播速度是v，对于接收点S，其下行波旅行时t
s
用公式(1)计算：
[0008][0009]当x/2h<<1时，将公式(1)用泰勒级数展开，略去2次幂以上的高次项得：
[0010][0011]公式(2)中是激发点(O点)处的自激自收时间。
[0012]对于S
’
点，其上行波旅行时t
s'
为：
[0013][0014]同理，当x/2h<<1时，将公式(3)用泰勒级数展开，略去2次幂以上的高次项得：
[0015][0016]将震源两边等距离的两观测点反射波旅行时相减，得到倾角时差Δt
d
为：
[0017][0018]当在O点两边炮检距为x的两点上测出倾角时差后，可以用公式(6)估算斜面倾角φ，公式(6)是公式(5)的变形。
[0019][0020]如图4，M为一共中心点，φ为反射面倾角，h为共中心点的法线深度，h1为其视深度。
[0021]视深度与法线深度的关系由公式(7)确定。
[0022][0023]这样在确定反射面时，可以用目前反射波勘探方法确定共中心点法线深度，再用公式(6)确定反射面倾角，最后用公式(7)确定共中心点的视深度。视深度的位置坐标是唯一确定的，不同于用偏移归位法确定的反射面不具有唯一性，所以可以用视深度数据准确绘制射线平面内的反射面。用公式(7)确定反射面的方法称为考虑倾角时差的用视深度确定反射面方法。
[0024]考虑到叙述的完整性，我们在用偏移归位法确定反射面方法的基础上，实现并验证用改进方法确定反射面的理论。
[0025]为了验证我们提出改进方法确定反射面的准确性，必须有一个已知的反射面。但在自然界中发现一个信息完全被准确掌握的反射面几乎是不可能的。为了得到地震波走时准确数据，提出通过理论模型获得数据，这可以为以后的地震勘探理论提供验证方法。如图5中倾斜反射面R，反射面倾角为φ，通过理论计算可以得到地震波旅行时t随位置坐标x的变化关系。以O点为激发点，O点的法线深度为h，地震波波速为v，x为观测点坐标，在上行方向接收到的地震波旅行时t用公式(3)计算；D点的法线深度为h
’
，如果以D点为激发点，在下行方向接收到的地震波旅行时t用公式(1)计算。
[0026]一种考虑倾角时差的反射面视深度确定方法，进一步确定反射面，其实施方式流程图如图7所示。具体流程如下：
[0027]步骤1：建立多次覆盖观测系统，记录激发点和接收点的位置坐标，掌握反射层以上介质的地震波波速和目标层的法线深度变化范围，用公式(8)计算出目标层的自激自收时间(t0)的变化范围；
[0028][0029]公式(8)中v是地震波波速，h是目标层的法线深度，x是接收点的位置坐标，当激发点为原点时，也是炮检距；
[0030]步骤2：激发地震波，在接收点记录地震波旅行时t；
[0031]获得图5中上行反射波走时的计算方程为公式(9)：
[0032][0033]步骤3：抽道集：把同一共中心点道集的地震记录集中到一起；
[0034]步骤4：选择一个共中心点道集，在确定了波速和自激自收时间(t0)变化范围的基础上，按一定步长，由小到大增加波速和自激自收时间(t0)，用公式(10)计算动校正量；
[0035][0036]公式(10)中Δt
φ
为动校正量；
[0037]在地震波波速和自激自收时间(t0)的变化范围内，改变地震波波速和自激自收时间(t0)，用公式(11)计算共中心点的自激自收时间(t
0M
)，对该共中心点的自激自收时间(t
0M
)剖面进行水平叠加，采用振幅最大者对应的共中心点的自激自收时间为实际的共中心点自激自收时间(t
0M
)；
[0038]t
0M
＝t
‑
Δt
φ
(11)
[0039]目前地震勘探工作中常用多次覆盖观测系统，以确定共中心点的法线深度；如图7，就是在不同激发点、不同接收点对同一反射点进行勘探；这样的目的之一是为了减少单独一次勘探造成的偶然误差，另外一个目的是为了准确地确定公式(10)中的动校正量；公式(10)中计算动校正量需要掌握波速和自激自收时间(t0)，当自激自收时间(t0)，和波速不能准确确定的条件下，用共中心点动校正勘探；
[0040]用共中心点动校正确定反射点的原理是：对多次共中心点勘探记录，在一定范围内选择波速和自激自收时间(t0)，计算每条勘探记录的动校正量，使动校正后的每条勘探记录在共中心点的自激自收时间(t
0M
)都相等；因为每条记录勘探的是同一反射点，所以动校正后的每条勘探记录在共中心点的自激自收时间都必然相等；
[0041]具体做法是，在确定了波速和自激自收时间(t0)变化范围的基础上，按一定步长，由小到大增加波速和自激自收时间(t0)，按一定顺序把它们排列组合，确定动校正量，进而确定每条记录在共中心点的自激自收时间(t
0M
)；在上述工作基础上，把由相同波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑倾角时差的反射面视深度确定方法，其特征在于，提出用反射面倾角确定反射点的视深度，并准确实现，具体流程如下：步骤1：建立多次覆盖观测系统，记录激发点和接收点的位置坐标，掌握反射目标层以上介质的地震波波速和目标层的法线深度变化范围，用公式(1)计算出目标层的自激自收时间(t0)的变化范围；公式(1)中v是地震波波速，h是目标层的法线深度；步骤2：激发地震波，在接收点记录地震波旅行时t；步骤3：抽道集：把共中心点道集的地震记录集中到一起；步骤4：动校正和水平叠加：选择一个共中心点道集，在确定了波速和自激自收时间(t0)变化范围的基础上，按一定步长，由小到大增加波速和自激自收时间(t0)，用公式(2)计算动校正量；公式(2)中Δt
φ
为动校正量，x为炮检距，v为地震波速度；在地震波波速和自激自收时间(t0)的变化基础上，改变地震波波速和自激自收时间(t0)，用公式(3)确定不同的共中心点自激自收时间(t
0M
)，对所有共中心点的自激自收时间(t
0M
)剖面进行水平叠加，采用振幅最大者对应的时间为共中心点的最佳自激自收时间(t
0M
)；t
0M
＝t
‑
Δt
φ
(3)目前地震勘探工作中常用多次覆盖观测系统，以确定共中心点的法线深度，确定共中心点的具体做法是：在确定了波速和自激自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李启成，孙敬雯，刘倩，郑新娟，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：