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有效提高转换波速度分析精度的方法.pdf
有效提高转换波速度分析精度的方法
Anefficientmethodfor accurationofCCP
improving velocity
王立明李庆春
(长安大学地质工程与测绘工程学院西安710054)
多波数据处理中,转换波速度分析是一个重要环节,如何提高转换波资料中横波速度参数的精度成
了关键性I、nJ题。转换波的上、下行波不对称性,使得常规的基于共中心点(CMP)速度分析不适用于转换波。
主要困难来自于CCP道集的分选和转换波时距关系的固有特性:第一,即使是均匀介质的水平反射层,转换波
的转换反射点的水平位置亦随着炮检距、反射层的深度以及横纵波波速比的变化而变化。第二,转换波的时距
关系不是双曲线,若用双曲线的时距关系进行速度分析,不会得到正确的横波速度值,特别是对中一浅层及大
炮检距将产生更大的误差。另外,在速度谱分辨率的处理上,当希望区分出相邻一次波同相轴与有倾角的
反射层,或是希望在多次波存在的情况下识别一次波时,如果用传统的利用所有道集制作的速度谱,也
会大大降低分辨率。
本文就上述问题,在前人工作基础上,研究试算了一种名为转换波选择性相关速度分析的方法。它
与传统速度分析有同样的稳健性,而且能比传统速度分析大大提高速度谱的分辨率,更大可能的从转换
波中拾取精确的横波速度参数。
1.方法原理
(1)CCP位置和转换波时距关系
对于水平层状介质,可将某反射层以上的各地层等效为一层均匀介质,等效层的纵、横波速度1,。和v。分
别为反射层以上各地层纵、横波速度的均方根值。
根据Snell定律及在均方根速度概念下转换波的时距方程,可分别得到转换点偏离中心点的水平距离D和
转换波旅行走时,.两个公式(许士勇等,2002)
JD≈l
l+—二丝二一f生h (1)
l+y
(K2f02。+2(1一力办2
≯解t2 +孵 (2)
式中,y=’,。/v。,h为半炮检距,fn,为转换波的零炮检距走时。
到此,我们就可用(1)式和(2)式进行传统的转换波速度分析并直接给出横波速度v。(“,)。
(2)高分辨率速度谱求取方法
在传统速度分析中,C肝或CCP道集中各道间所有可能的相关都被求和。各相关有其相同的重要性(等权),
各相关道间的不同时差直不影响。然而,若时差很小,例如小偏移距的道集中,其反射同相轴在相位上近似予
一个较宽范围的速度,即是一个试速度的函数。反之,若道与道问相关时差大,估算速度的分辨率相对就高。
这种方法的核心思想就是只统计道间时差大的相关,我们称这种方法为选择性相关速度分析方法。
为了选择出从速度谱计算中捧除的相关,首先在每一对相关的道间定出一些有效值,使用双曲线轨迹作为
传统近似。假设X,、X女分别是第J、k道对应震源接收器的偏移距,且Jk,则时差At陆的近似双曲线
etal,2002)
正比于两者的平方差,即At『七芘x;一x;,其相关的有效值J『七满足下式(ValmoreCelis
0sjk暑荔≤· (3)
其中x。和x…分别是最小偏移距和最大偏移距。
每一种可能的互相关对应一个有效值。然后,在计算中弃掉那些特定阀值的互相关。例如选择较小百分比
· 76·
的相关(可调如30%)就可能得到最高的分辨率。因此,我们仅考虑,尼的情况。,道和k道之间的相关都
Celisetal,
包含于速度分析计算中a在选择相关方法中,计算选择相干量UC,。(1,椭,,fo)的公
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