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专利名称：一种地震散射p-p波成像方法
技术领域：
本发明属于地震波成像处理技术领域，特别是一种地震散射P-P波成像方法。
背景技术：
实际地震勘探中，反射波在地震波成份中是非常有限的，而反射波与其它成份地 震波传播的规律又是不同的，把其它成份的地震波愣是用反射理论来处理，所获得的成像 结果必定不准确；另外，基于反射波时距双曲线理论的共中心点(CMP)道集处理技术是针 对水平层状均勻介质模型发展起来的一套处理技术，严格来说，该技术只适用于水平层状 均勻介质，而现实中，这种理想的情况几乎不存在。传统地震成像技术在理论上和实际应用 效果上均存在不可逾越的不足和困难，因此，必须寻求其它处理技术来改善或解决目前地 震成像技术成像效果存在缺陷的问题，尤其是地下构造复杂区域(如山前断裂带、盆地边 缘破碎带、地质构造活动频繁带等)、不均勻性突出地带、地质构造与水平层状均勻介质模 型相去甚远地带(如岩浆侵入体、变质体、透镜体、石灰岩溶洞、金属矿脉等)和近地表风化 严重地带等。

发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种地震散射P-P波成像 方法，该方法无须进行道集选排，基于点散射地质模型，依据地震散射P-P波时距双曲线规 律，通过单点寻优成像，与传统水平叠加成像技术相比较，在传统覆盖次数一定的情况下， 本发明比传统水平叠加成像技术的叠加次数大大提高，同时利用上了传统意义上的绕射 波、断面波等异常波信息进行成像，因此，该方法不但有效提高了信噪比，而且能大大提高 成像精度；同时，因成像位置和区域可以根据实际情况来定义，只要采集到的数据所覆盖的 区域均可进行成像，因此，该方法有效信息利用充分，比传统成像技术扩大了成像区域，所 获取的地质信息更丰富。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种地震散射P-P波成像方法，包 括如下步骤第一步将地震数据读取到二维数组F中，同时将观测系统参数加载到原始地震 数据道头中，并依据观测系统和采集参数计算出散射点位置和坐标；第二步依据散射波时距双曲线方程，在炮集上，固定tM的情况下，以成像速度来 确定散射双曲线轨迹，然后计算地震散射P-P波正常时差。地震散射P-P波时距双曲线方程 地震散射P-P波正常时差 式中，j = l，2，…，m为地震道号，i = 1，2，…，η为地震道号，、为延迟时间，
z0i为散射点距地表视深度，Vp为地震散射P波传播速度，Lj为炮散距，Xj为炮检距；第三步从地震波旅行时中减去地震散射P-P波正常时差；第四步对各炮检距上减去地震散射P-P波正常时差的双曲线轨迹的散射振幅进 行加权求和，便实现了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加权求和原理为
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式中E为正常时差校正后的地震记录，m为地震记录总道数，j为道序号(j = 1， 2……m)，i为采样点序号(i = 1,2……η)；第五步对成像数据按地震格式输出。本发明基于点散射地质模型，依据地震散射P-P波时距双曲线规律，通过单点寻 优对具有更为广泛意义的地震散射波成像。与传统水平叠加成像技术相比较，在传统覆盖 次数一定的情况下，该技术比传统水平叠加成像技术的叠加次数大大提高，同时利用上了 传统意义上的绕射波、断面波等异常波信息进行成像，因此，该方法不但能有效提高信噪 比，而且能有效改善成像精度；同时，因成像位置和区域可以根据实际情况来定义，采集到 的数据所覆盖的区域，均可进行成像，因此，有效信息利用充分，所获得的地质信息更为丰
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图1为本发明地震散射P-P波时距曲线图，其中图1(a)是地震散射P_P波时距曲 线图；图1(b)是图中参数说明。图2为本发明断层地质模型、测线布设图。图3为本发明断层模型地震资料部分炮集记录图。图4为本发明断层模型地震散射P-P波成像剖面。图5为本发明实际地震探测典型单炮地震记录图。图6为本发明实际地震探测散射P-P波成像剖面图。图7为本发明断层模型地震数据采集参数。图8为本发明实际地震探测数据采集参数。具体实施方法下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。参见附图1、2、3、4、5、6、7、8，一种地震散射P-P波成像方法，包括如下步骤第一步将地震数据读取到二维数组F中，同时将观测系统参数加载到原始地震 数据道头中，并依据观测系统和采集参数计算出散射点位置和坐标；第二步依据散射波时距双曲线方程，在炮集上，固定tM的情况下，以成像速度来 确定散射双曲线轨迹，然后计算地震散射P-P波正常时差。地震散射P-P波时距双曲线方程 地震散射P-P波正常时差
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式中，j = l，2，…，m为地震道号，i = 1，2，…，η为地震道号，、为延迟时间，
z0i为散射点距地表视深度，Vp为地震散射P波传播速度，Lj为炮散距，Xj为炮检距。第三步从地震波旅行时中减去地震散射P-P波正常时差；第四步对各炮检距上减去地震散射P-P波正常时差的双曲线轨迹的散射振幅进 行加权求和，便实现了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加权求和原理为溯 式中E为正常时差校正后的地震记录，m为地震记录总道数，j为道序号(j = 1， 2……m)，i为采样点序号(i = 1,2……η)；第五步对成像数据按地震格式输出。实施例一以一含有51炮，每炮64道，每道1024个采样点的断层模型地震资料为例说明本 实例的实施步骤第一步将含有51炮，每炮64道，每道1024个采样点的地震数据读取到二维数组 F中，同时将观测系统参数加载到原始地震数据道头中，并依据观测系统和采集参数计算出 散射点位置和坐标；第二步依据散射波时距双曲线方程，在炮集上，固定tM的情况下，以成像速度来 确定散射双曲线轨迹，然后计算地震散射P-P波正常时差。地震散射P-P波时距双曲线方程 地震散射P-P波正常时差 式中，j = l，2，…，m为地震道号，i = 1，2，…，η为地震道号，、为延迟时间，
z0i为散射点距地表视深度，Vp为地震散射P波传播速度，Lj为炮散距，Xj为炮检距；第三步从地震波旅行时中减去地震散射P-P波正常时差；第四步对各炮检距上减去地震散射P-P波正常时差的双曲线轨迹的散射振幅进 行加权求和，便实现了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加权求和原理为 式中E为正常时差校正后的地震记录，m为地震记录总道数，j为道序号(j = 1， 2……m)，i为采样点序号(i = 1,2……η)；第五步对成像数据按地震格式输出。实施例二以一含有160炮，每炮96道，每道1000个采样点的实际地震勘探资料为例说明本 实例的实施步骤
第一步将含有160炮，每炮96道，每道1000个采样点的地震数据读取到二维数 组F中，同时将观测系统参数加载到原始地震数据道头中，并依据观测系统和采集参数计 算出散射点位置和坐标；第二步依据散射波时距双曲线方程，在炮集上，固定tM的情况下，以成像速度来 确定散射双曲线轨迹，然后计算地震散射P-P波正常时差。地震散射P-P波时距双曲线方程 地震散射P-P波正常时差 式中，j = l，2，…，m为地震道号，i = 1，2，…，η为地震道号，、为延迟时间，
z0i为散射点距地表视深度，Vp为地震散射P波传播速度，Lj为炮散距，Xj为炮检距；第三步从地震波旅行时中减去地震散射P-P波正常时差；第四步对各炮检距上减去地震散射P-P波正常时差的双曲线轨迹的散射振幅进 行加权求和，便实现了地震散射P-P波成像。地震散射波振幅加权求和原理为 式中E为正常时差校正后的地震记录，m为地震记录总道数，j为道序号(j = 1， 2……m)，i为采样点序号(i = 1,2……η)；第五步对成像数据按地震格式输出。
权利要求
一种地震散射P P波成像方法，其特征在于，包括如下步骤第一步将地震数据读取到二维数组F中，同时将观测系统参数加载到原始地震数据道头中，并依据观测系统和采集参数计算出散射点位置和坐标；第二步依据散射波时距双曲线方程，在炮集上，固定t0i的情况下，以成像速度来确定散射双曲线轨迹，然后计算地震散射P P波正常时差。地震散射P P波时距双曲线方程 <mrow><msub> <mi>t</mi> <mi>ji</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <msub><mi>v</mi><mi>P</mi> </msub></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <msqrt><msubsup> <mi>L</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>+</mo> <msqrt><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>j</mi></msub><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>)</mo></mrow> </mrow>地震散射P P波正常时差 <mrow><mi>&Delta;</mi><msub> <mi>t</mi> <mi>ji</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mn>1</mn> <msub><mi>v</mi><mi>P</mi> </msub></mfrac><mrow> <mo>(</mo> <msqrt><msubsup> <mi>L</mi> <mi>j</mi> <mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>+</mo> <msqrt><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>x</mi> <mi>j</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>L</mi> <mi>j</mi></msub><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msubsup> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </msqrt> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><msub> <mi>z</mi> <mrow><mn>0</mn><mi>i</mi> </mrow></msub> </mrow> <msub><mi>v</mi><mi>P</mi> </msub></mfrac> </mrow>式中，j＝1，2，…，m为地震道号，i＝1，2，…，n为地震道号，tji为延迟时间，z0i为散射点距地表视深度，VP地震散射P波传播速度，Lj为炮散距，Xj为炮检距；第三步从地震波旅行时中减去地震散射P P波正常时差；第四步对各炮检距上减去地震散射P P波正常时差的双曲线轨迹的散射振幅进行加权求和，便实现了地震散射P P波成像。地震散射波振幅加权求和原理为式中E为正常时差校正后的地震记录，m为地震记录总道数，j为道序号(j＝1，2……m)，i为采样点序号(i＝1，2……n)；第五步对成像数据按地震格式输出。FSA00000146871000013.tif
全文摘要
一种地震散射P-P波成像方法，步骤如下第一步将地震数据读取到二维数组F中，同时将观测系统参数加载到原始地震数据道头中，并依据观测系统和采集参数计算出散射点位置和坐标；第二步依据散射波时距双曲线方程，在炮集上，固定t0i的情况下，以成像速度来确定散射双曲线轨迹，然后计算地震散射P-P波正常时差；第三步从地震波旅行时中减去地震散射P-P波正常时差；第四步对各炮检距上减去地震散射P-P波正常时差的双曲线轨迹的散射振幅进行加权求和，便实现了地震散射P-P波成像；第五步对成像数据按地震格式输出，具有提高了水平叠加成像技术的叠加次数，有效提高了信噪比和成像精度的特点。
文档编号G01V1/28GK101900830SQ20101018947
公开日2010年12月1日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者沈鸿雁 申请人:西安石油大学