[发明专利]单震源定向照明地震信号合成方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种地球物理测量方法，尤其是地震勘探中的基于单震源的定向照明地震信号合成方法。

背景技术：

现有的可控震源地震勘探按参与工作的震源数目可分为两类。一类是单震源；另一类是阵列震源。单震源在地下半空间激发的地震波场可近似认为球面波场，无方向性；阵列可控震源激发的地震波场具有明显的方向性。阵列震源又分为组合震源和相控震源。其中组合震源激发的地震波场方向确定，主波束方向垂直地面向下；相控震源激发的地震波场也存在方向性，但方向可控；一般来说，合理控制地震波方向，采用相控震源可获得比单个或组合震源更高信噪比的地震信号。如ZL200410010711.3公开的“相控可控震源系统”和ZL200410010712.8公开的“相控阵地震勘探方法”。相控信号的高信噪比源于相控地震波场的方向性，而相控地震波场的方向性直接源于相控震源是一种方向性震源，换言之，相控地震信号的方向性是固有的；而常规可控震源地震勘探时，出于成本及现有工作设备的考虑，往往采用单个震源，当测区地质条件复杂或噪声较强时，单震源地震信号往往信噪较低，难以满足高分辨率勘探需求。

发明内容：

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种适用于背景噪声较强，难以得到高信噪比数据的地震勘探环境的基于单震源定向照明地震信号合成方法。

定向照明地震信号合成方法，是根据多个炮点位置上的差异，利用波场的矢量叠加原理，通过对多个单震源的单炮数据加权延时叠加，合成定向地震波信号，定向地震波方向可控。合理控制定向地震波方向，可使目标体的反射波信号信噪比最强。定向照明地震信号合成方法，能够有效解决强噪声地质体及倾斜地质体地震勘探信噪比低的问题。。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

基于单震源定向照明地震信号的合成方法，包括下列顺序和步骤：

a、在测线上设计1个以上乃至n个奇数等间距炮点，设炮点间距为d，同时在该测线上还布设有1个以上乃至N个等道间距检波点；

b、通过可控震源取得炮点1单炮地震数据；

c、按设定的炮点间距d在该测线上移动炮点，保持检波器阵列位置不变，取得炮点2单炮地震数据；

d、再按设定的炮点间距在该测线上移动炮点，保持检波器阵列位置不变，取得炮点3单炮地震数据，以此方式类推取得乃至n个炮点的单炮地震数据；

e、将取得的1、2、3……n炮单炮地震数据依次作等间隔延时；

f、将延时后的1、2、3……n炮单炮地震数据做线性叠加，合成具有方向性的定向照明地震信号，该信号对应定向地震波场。

有益效果：经试验，本发明公开的基于单震源定向照明地震信号合成方法适于背景噪声较强，难以得到高信噪比数据的地震勘探环境，与现有的单震源地震信号相比，定向照明地震信号的信噪比得到改善；由于合成定向照明地震波场时地震波方向可根据目标产状控制，对于陡倾角目标体勘探效果更好；与相控地震信号相比，具有需要震源数目少，工作成本低，控制简单的优点，且克服了多个激震器的不一致性的问题。

附图说明：

图1为不同炮点处各单炮地震数据形成的球面波场

图2为多个单炮地震数据形成的波场的叠加

图3为多个单炮地震数据合成的定向照明数据的等效地震波场

具体实施方式

定向照明地震，是根据多个炮点位置上的差异，对多个基于单震源的单炮数据加权延时叠加，由波场的矢量叠加原理，即可合成定向地震波信号，定向地震波方向由延时参数控制。合理控制定向地震波方向，可使目标体的反射波信号信噪比最强。定向照明地震信号合成方法，是实现基于单震源的定向照明地震勘探的最重要的技术保证，对解决强噪声地质区域及倾斜地质体的有效勘探具有重要意义。

基于单震源定向照明地震信号的合成方法，包括下列顺序和步骤：

a、在测线上设置1个以上乃至n个奇数等间距炮点，设炮点间距为d，同时在该测线上还设有1个以上乃至N个等道间距检波点；

b、通过可控震源取得炮点1单炮地震数据；

c、按设定的炮点间距d在该测线上移动炮点，保持检波器阵列位置不变，取得炮点2单炮地震数据；

d、再按设定的炮点间距在该测线上移动炮点，保持检波器阵列位置不变，取得炮点3单炮地震数据，以此方式类推取得乃至n个炮点的单炮地震数据；

e、将取得的1、2、3……n炮单炮地震数据依次作等间隔延时；

f、将延时后的1、2、3……n炮单炮地震数据做线性叠加，合成具有方向性的定向照明地震信号，该信号对应定向地震波场。