[发明专利]二维垂直地震剖面不同类型地震波场分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术，是地震数据处理中的二维垂直地震剖面不 同类型地震波场分离方法。

背景技术

二维垂直地震剖面(Walk-away VSP)勘探数据中，VSP资料处理通常 包括初至拾取、速度反演、波场分离、成像等。由于在原始VSP数据中， 不同波场相互重叠在一起，因此，将不同类型的地震波场进行分离是VSP 数据处理的一项基本任务，波场分离的效果直接影响最终成果的可靠性和 效果。

常规VSP(零偏VSP，非零偏VSP)处理中常用的波场分离手段主要有 中值滤波、F-K滤波、tau-p变换等技术，在共炮点道集中进行应用。

中值滤波是非线性多道滤波方法。应用中值滤波进行VSP数据的波场 分离，要求目标波场能够按照波至时间进行准确排齐。排齐的精度对波场 分离效果影响严重，这要求能够对目标波场的波至时间进行准确测定。另 一方面，它也要求参与处理的各信号道的波形应该一致。如果波形不一致， 即使波至时间对准，其相位也不会相同，中值滤波同样达不到预期的效果。

F-K滤波是依据不同波场在视速度上的差异进行波场分离的多道方法。 F-K滤波要求数据的空间采样间隔足够小，并且是等间隔采样。若空间采样 间隔不足够小，将产生假频问题。F-K滤波还存在Rieber混合问题，即数 据经F-K滤波后的空间混合效应。空间混合效应使信号波形发生畸变，并 模糊了VSP同相轴的端点位置，这为后续解释带来困难。不同波场间的视 速度差异越小，在进行波场分离时这种空间混合效应越严重。

tau-p变换同样是依据不同波场间在视速度上的差异进行波场分离的 多道方法。但有限空间数据的tau-p变换结果会出现波场能量延伸现象(即 所谓的端点效应)，降低了对不同波场的分辨效果，使得反变换后的不同 波场相互干扰。随着参与处理道数的减少(即数据空间的减小)，这种影 响会更加严重。

由于Walkaway VSP数据采集方式的特殊性，上述这些常规VSP处理中 一般比较有效的方法并不能直接套用。这是因为一方面由于受井下接收器 级数的限制，数据观测井段小，其在共炮点道集中的道数较少，现有的一 些波场分离方法由于边界效应的影响不太适用；另一方面由于Walkaway VSP 是多井源距VSP，炮点到井口的距离在较大范围内变化，使得在共接收点道 集中波阻特征变化明显(与中值滤波关于波形一致的假设相矛盾)，并且不 同波场间的视速度差异并不明显(会加重F-K滤波的空间混合效应)，制约 着这些常规波场分离手段的应用效果。

发明内容

本发明目的是提供一种改进地震数据波场分离效果，准确提供层位、 构造等信息的二维垂直地震剖面不同类型地震波场分离方法。

本发明通过以下技术方案实现，具体实施步骤是：

1)沿炮线方向不同位置人工激发地震波，在井中放置地震波接收器串 接收地震波场信号，再由电缆传到地面记录仪器记录三分量walkaway VSP 地震波波场；

2)在地震波波场数据上拾取不同接收点处的波场初至时间；

3)采用通常的方法将波场初至时间反演层速度，建立参考层速度模型；

4)依据振幅强弱，按先下行波、后上行波，先纵波，后转换波的顺序 依次进行不同类型地震波场的分离，确定进行分离的波场的类型；

5)在地理坐标系下将数据转换到射线坐标系统中；

步骤5)所述的转换是依据参考速度模型进行射线追踪，确定目标波场 的偏振方向；

以上所述的目标波场是预分离出的波场。

6)利用步骤5的结果，对空间窗中的数据依据下式进行从时间-深度- 井源距域(t-z-x)到时间截距-垂直慢度-水平慢度域(τ-p-q)的变换：