[发明专利]一种高精度地震波层速度反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探数据处理技术，本发明目的是提供一种利用地震数据的相位谱属性，且具有很强抗噪性的高精度的地震波层速度反演方法。

背景技术

在地震勘探中，零偏垂直地震剖面(VSP)由于炮点离井口很近，可认为不同深度接收到的下行直达波具有相同的传播路径，能直接利用不同深度地震记录的初至时间反演地震波的层速度，为地面地震处理以及解释提供有力手段。而目前的VSP资料处理中，都是先对地震记录在时间域进行重采样，提高采样率，再进行初至拾取。其具体做法是利用该道地震记录中相邻几个样点的值内插出更多的样点值，比如将1毫秒采样率的信号内插成0.0001毫秒采样率的信号，然后再进行初至拾取，利用获得的初至，计算相邻道之间的时差，再用相邻道的深度差除以时间差得到层速度。由于这种提高采样率的方法仅仅只是一种数学算法，其内插出的信号并不是真实信号，不能提高原始数据的分辨率，同时内插结果受内插方法和资料信噪比的影响很大，无法真正起稿初至拾取的精度，导致反演的层速度不够精确，制约了VSP资料的应用价值。

发明内容

本发明目的是提供一种利用地震数据的相位谱属性，且具有很强抗噪性的高精度地震波层速度反演方法。

本发明具体步骤包括：

1)地面震源激发，井下检波器接收得到VSP数据；

2)对地震记录进行傅里叶变换得到振幅谱，将高频部分的振幅谱清零，然后反傅里叶变换，得到只保留低频信号的地震记录，然后拾取每道地震记录的初至；

3)对步骤2)中的地震记录进行傅里叶变换得到振幅谱，然后在深度方向再进行一次傅里叶变换得到F-K谱，并将上行波对应的F-K谱清零，然后分别在波数方向和频率方向进行反傅里叶变换得到下行波；

4)从每道的下行波中沿初至往后开一时窗，对该时窗内的信号进行傅里叶变换，得到每个频率的相位谱；

5)重复步骤4)，得到所有道下行波每个频率的相位谱；

6)求取相邻道中相同频率的相位谱之差；

7)对步骤6)中的相位谱之差进行最小二乘拟合，得到相邻道初至差；

8)相邻道的深度差除以相邻道初至差得到高精度的层速度。

步骤6)所述的相邻道相位谱之差计算如下式：

Si+1(ω)=∫-∞+∞si(t-Δti+1)e-j2πftdt=∫-∞+∞si(t)e-j2πf(t-Δti+1)dt]]>