[发明专利]一种三维VSP数据初至波拾取方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探数据处理技术，是一种三维VSP数据初至波拾取方法。

背景技术

在地震勘探中，波场最早到达的时间为初至时间，在VSP勘探中为下行纵波的到达时间，该时间的准确拾取对于利用初至求取速度及各向异性参数和波场分离至关重要。

目前在地震波初至拾取方面有很多方法，初至拾取一般采用能量比法、分形维法、神经网络法、互相关法等。能量比法是利用初至前后的地震能量特征差异来进行拾取，首先根据实际情况选择合适的时窗长度，并根据自己定义的时窗长度把地震道分成许多个小时窗，每个小时窗看成一个单位；然后对每个单元内的样点求能量和；最后将后一单元的能量和除以前一个单元的能量和并开平方，得到本样点时间的能量比值，所有时间的最大能量比值对应的为初至。能量比法实现简单，但其拾取精度很难达到VSP资料处理的要求。

VSP资料往往下行波能量最强，初至更易识别拾取，同时拾取的精度要求更高(小于采样率)，已有初至拾取技术均未考虑VSP资料的特点，自动拾取精度很难达到VSP资料的要求。对于三维VSP数据的初至，如何快速识别误差较大的初至是高效拾取的关键。

发明内容

本发明目的在于提供一种可避开背景干扰，拾取精度高的三维VSP数据初至波拾取方法。

本发明具体步骤包括：

1)用地震勘探方法取得三维三分量VSP数据集，进行观测系统定义、去除单频干扰、振幅恢复、静校正处理；

2)抽取若干炮不同井源距的VSP数据，初步拾取其初至，形成每个观测点深度的初至时间与井源距关系表；

步骤2)所述的井源距VSP数据包括最小井源距和最大井源距数据。

3)对每一道数据，利用初至井源距关系表采用三次样条插值出此道的先导初至t_p；

4)采用一个大于零的时窗Δt，截取(t_p-Δt)～(t_p+Δt)时间段的数据；

5)对截取的数据进行三分量合成模数道处理，公式为：

x_i、y_i、z_i表示三分量VSP数据第i个样点振幅值，m_i表示模数道第i个样点振幅值；

6)根据精度要求确定新的采样率，采用三次样条算法按新采样率把模数道数据重采样；

步骤6)新的采样率为0.01-0.1ms。

7)采用以下公式计算模数道数据每个样点的相邻振幅差的乘积值dm_i，dm_i＝(m_i-m_i-1)·(m_i+1-m_i)，m_i表示模数道第i个样点振幅值，dm_i小于零的值为波峰，并找出其中的最大波峰值A；

8)用小于1的比例因子α，计算每一个波峰与A的比值，确定比值大于α的波峰，其中的第一个波峰是初至后的第一个波峰，这个波峰值计为B；

9)用小于1的比例因子β，计算B之前的数据与B的比值，确定比值小于β的距离B最近的一个样点，对应的时间为拾取初至；

10)重复(3)～(9)至全部三维VSP数据拾取；

11)在炮集内利用相邻深度初至时差辅助手动拾取初至；

步骤11)手动拾取初至方法如下：

计算相邻深度初至时差dt_j，公式为：dt_j＝(t_j-t_j-1)/(d_j-d_j-1)，t_j表示第j道初至，d_j表示第j道深度值。对dt_j做多道中值滤波后的值计为dtm_j，计算Δt_j＝|dtm_j-dt_j|，用允许时差范围ΔT₁判断，当Δt_j＞ΔT₁时，对应的初至进行手动重新拾取，直到全部Δt_j小于ΔT₁为止，将四条曲线Δt_j、dtm_j、dtm_j-ΔT₁、dtm_j+ΔT₁与道集绘制在一起，手动拾取初至时，重新计算四条曲线并绘图。