[发明专利]利用地震记录中的面波信息调查表层结构的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及地震勘探领域，特别是涉及到一种利用地震记录中的面波信息调查表层结构的方法。

背景技术

地震勘探近地表结构调查中常用的方法各有优缺点，岩性取心比较可靠，但成本高，且对地层具有破坏性；折射波法和反射波法对于波阻抗差异较小的地质体界面反映较弱，不容易分辨，特别是折射波法要求下层介质速度一定要大于上层介质速度，如果地层存在低速夹层、速度倒转，折射法将无能为力。面波勘探法是一种新型的浅层地震勘探方法，不受上述物性条件制约，仅要求各层介质间存在横波速度差异，因此在地层划分方面有较好的分辨能力。面波法除了能弥补传统方法的不足，还具有快速，经济，易采集处理、对环境无破坏，抗干扰强以及进行连续表层探测等诸多优点。

面波分为拉夫波和瑞雷波，与拉夫波相比，瑞雷波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，因此面波勘探一般指的是瑞雷波勘探。以下面波勘探指的是瑞雷波勘探。

迄今为止，虽然国内外对于利用瑞雷波调查近地层结构开展了大量的研究，发表了许多论文，但关于石油勘探中面波应用的公开文献数量较少，从事这方面研究的力量也不多。从这些公开发表的文献上看，目前国内石油勘探领域对利用瑞雷面波调查表层结构的研究主要可分为两条路线。一条路线是直接应用工程勘探中瞬态瑞雷波勘探技术调查地表结构，如米晓利等人的研究（米晓利，王欣等.瞬态瑞雷波技术在地震勘探方面的应用研究.物探装备，2002.12（2）：95～100）。这种方式目前已经取得了一定的实际效果，但需要开展专门的野外工作，增加了石油地震勘探的投资。另一条路线是借鉴瞬态瑞雷波勘探的思路，利用单炮记录中的面波信息来调查地表结构，如裴江云、席拥军、周熙襄、王振国等人的研究（周熙襄，王振国等. 利用瑞利面波调查表层结构的可行性探讨.石油地球物理勘探,2004.39（02）:181～186,122～248）。这种方式充分挖掘单炮记录数据，不需要专门投资，把常规生产中的干扰波转化成有用信息。如果研究成功，将会具有广阔的应用前景和较高的经济效益。但目前该路线主要处于理论探索阶段，还有一些理论与技术上的问题等待解决。

因此，亟待研制一套利用地震记录中的面波提高表层结构调查精度的流程与方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于地震勘探的新的浅表层结构的利用地震记录中的面波信息调查表层结构的方法，该方法的建立基于地震单炮面波信息调查表层结构的处理流程，克服传统表层结构方法对地层速度和波阻抗的严格要求，获得了准确的浅表层厚度和速度资料。   

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：利用地震记录中的面波信息调查表层结构的方法，该利用地震记录中的面波信息调查表层结构的方法包括：步骤1，输入原始数据，进行原始数据处理；步骤2，将步骤1中处理后的数据在频率波数域进行面波波形的提取，获得基阶组分的面波频散数据；步骤3，将步骤2中的得到的所述面波频散数据在距离频率域数据叠加成频散文件；以及步骤4，根据步骤3中在距离频率域所得到的频散文件进行反演拟合，得到地层模型综合成果图。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，在进行原始数据处理时，整理地震采集获得的单端激发的共炮点等道距单炮记录，包括核定采集距离参数、识别和清理干扰波型、观察频谱特征、设定频率波数转换的频段上限。

在步骤2中，进行面波波形的提取时，在显出的频率波数谱图形上，人工选择、追踪相应于提取波型的幅度峰，自动找出该频率的幅度峰脊，读取相速度，圈出幅度峰的范围，获得该面波频散数据。

在步骤3中，通过该频散文件观察排列道全部叠加的该面波频散数据或偏移距由近到远的每两道间的所述面波频散数据，并将该频散文件存盘，

在步骤3中，将该频散文件转入深度速度域反演页面作数值反演。

在步骤4中，将在距离频率域所得到频散数据进行反演拟合，拟合满意后将反演模型参数置入该频散文件，得出近地表层数、厚度及剪切波速等模型参数。