P-SV转换波静校正方法研究

摘要

随着全国范围内勘探程度的不断提高，转换波(即P-SV)勘探日益增多。P-SV转换波地震资料的信噪比较纵波低，其静校正量较纵波大，特别是山区P-SV转换波静校正成为影响P-SV转换波地震勘探效果最重要的关键技术之一。P-SV转换波静校正问题是世界公认的陆上P-SV转换波地震勘探的难点，成为提高资料处理质量的瓶颈。P-SV转换波静校正工作已成为衡量P-SV转换波地震资料处理技术水平高低的重要标准。 P-SV转换波的静校正量是由震源点的P波静校正量和接收点SV波静校正量组成。由于在同一介质中SV波的传播速度比P波速度低，并且SV波不受孔隙流体影响，这就造成同一位置的SV波静校正量大于P波静校正量，一般SV波静校正量是P波静校正量的2-10倍。由于转换波传播路径的不对称，使得常规纵波的静校正算法难以直接应用到转换波静校正处理中。转换波记录信噪比通常较低，初至附近纵波折射、转换波折射等信息混杂在一起，使得转换波初至不易分辨，难以拾取。也造成了折射静校正算法难以在转换波静校正中得到应用。这些因素都使得转换波静校正成为一个不易解决的问题。 国内外专家对转换波静校正问题的解决方案主要有以下两种：1、共检波点叠加道相关静校正方法；2、延迟时时差静校正算法。这两种算法在实际应用中都取得了一定的效果，但是也存在着诸如适用条件严格和计算精度差等问题。本文在吸收前人研究成果的基础上，通过认真研究转换波的传播特点，提出了一些切实可行的算法和对前人算法的改进。 论文首先对共检波点叠加道相关算法进行了验证。通过理论模型和公式的分析，得出了该算法在水平反射界面下应用效果最佳的结论。针对该算法计算精度差和适用条件过于严格的问题，通过对计算公式进行改进，提出了更适合实际资料计算的共检波点叠加道最优化及构造改正算法。对初始静校正量的计算采用了最优化算法，有效地克服了叠加剖面信噪比低时的静校正量计算问题。根据纵波资料的构造对计算结果进行改正，使得该算法有可能应用到复杂构造中。实际资料的计算结果表明，改进算法有着比原算法更高的精度，计算的静校正量更合理。 本文通过分析转换波的传播特性，系统推导了转换波记录中纵波折射和转换波折射波的时距曲线方程。并通过这些方程总结了P-SV转换波记录中折射波的一个重要特点：P-P-p折射波和P-P-SV折射波在一定条件下平行。基于这个特点，提出了将P-P-SV折射波作为转换波记录的初至进行研究，并提出了识别转换波初至的几点判断准则。在这些准则的指导下，进一步实现了转换波初至自动识别的方法….初至能量叠加算法。通过转换波初至的同相位叠加，转换波记录中不易识别的转换波初至在叠加剖面中变得非常突出；该算法的成功应用，为拾取转换波初至提供了基础。在此基础上本文实现了τ-p变换自动拾取P-SV转换波初至的算法。这种算法通过利用初至叠加结果进行约束，对记录滑动进行τ-p变换来确定转换波初至，有效地克服了原始记录中初至能量较弱造成的拾取失败。 延迟时时差算法是近几年来提出的一种适合复杂结构下的转换波静校正算法，在一些地区的应用中表现出了不错的效果。但当遇到噪音或转换波初至能量较弱等情况时，该算法计算的纵波初至和转换波初至时差效果不佳，最终静校正量往往难以取得正确的结果。本文利用初至叠加结果提供的初至时差代替相关法求取初至时差，有效地解决了这个问题。这个改进大大提高了算法的计算精度。 利用自动拾取的转换波初至进行共炮域初至拟合静校正，在实际资料的处理中取得了很好的效果。该算法使用经过炮点纵波静校正后的初至进行拟合处理。将纵波静校正中的共偏移距道集初至拟合分解算法进行修改，提出了在共炮道集中滑动拟合求取静校正量的算法。使用该算法对苏里格、四川某地、塔河、大庆和胜利油田的多条转换波资料测线进行了静校正计算，均取得了令人满意的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪言

1.1转换波静校正特点及研究现状

1.2本论文研究思路

1.3内容简介

1.4论文进行的主要研究工作和取得的进展

第2章转换波理论基础

2.1孤立系统中应力-应变本构关系

2.2孤立系统中波动方程

2.3转换波传播特征

2.4转换波振幅特征描述

2.5转换波速度及转换波Dix公式

2.6本章小结

第3章改进的转换波共检波点叠加道相关法

3.1共接收点道集相干法算法原理

3.2改进的共接收点叠加道集相干法

3.3估算静校正量

3.4在最优时窗内进行处理

3.4.1最优化算法求取初始静校正量

3.4.2根据纵波叠加剖面对静校正量进行修正

3.5理论数据试验

3.6实际数据试验

3.7本章小结

第4章转换波初至及拾取方法研究

4.1纵波初至拾取方法简介

4.1.1能量比值法

4.1.2约束初至拾取法

4.1.3神经网络法

4.1.4边缘检测初至拾取

4.2转换波初至拾取研究现状

4.3转换波的折射时距方程

4.3.1折射界面水平的转换波折射波时距方程

4.3.2折射界面倾斜的转换波折射波时距方程

4.4转换波和纵波折射界面不同时的折射时距曲线特点

4.5转换波初至的认识

4.6转换波初至的识别和拾取标准

4.7叠加法确定转换波初至

4.8 τ-p变换自动拾取转换波初至

4.8.1 τ-p变换

4.8.2 τ-p变换在初至拾取中的应用

4.9实际地震记录中转换波初至的自动拾取

4.10本章小结

第5章转换波折射静校正算法研究

5.1折射静校正方法的研究现状

5.1.1延迟时静校正

5.1.2初至拟合迭代分解静校正

5.2转换波延迟时静校正

5.2.1算法原理

5.2.2叠加确定纵波和转换波初至时差

5.3共炮域初至拟合静校正

5.3.1共炮域初至拟合静校正原理

5.3.2共炮域初至拟合静校正效果

5.4本章小结

结论和建议

致 谢

参考文献