[发明专利]一种获得宽频可控震源扫描信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种获得宽频可控震源扫描信号的方法和装置。

背景技术

一般地震勘探中常用的震源包括人工地面震源、炸药震源和可控震源。由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制，可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率，还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿，这是其它人工地面震源和炸药震源难于做到的，所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能量足够，信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料。因此，可控震源技术在地震勘探中得到了广泛的应用。

在利用可控震源进行地震勘探中，要求采用震源机械-液压系统能够响应并可物理实现的信号，即信号频率宽度有限，其最低频率大于可控震源振动器所能激发信号的最低频率；最高频率不能超出振动器所能激发信号频率的上限，并且震源所激发信号的频带应在大地可传输信号通频带内，且信号具有良好分辨率的零相位相关子波。这种信号的振幅和频率都是时间的函数，称这种信号为扫描信号或扫频信号。

在地震勘探中，利用扫描信号进行扫描后能有效带回多少地下信息的决定性因素是地震波频宽。首先地震波反演技术的应用为利用地震属性直接确定多孔介质的物性参数、流体含量、边界以及孔隙度等提供了一种可靠的工具，而且只有包含低频(3Hz以下)的宽频地震波才能保证这一技术的可靠性。

但可控震源传到地下的信号通常不是完全与预先给定的扫描信号频率成分相同。可控震源传入大地的实际信号由震源系统的结构、以及震源系统与地表接触面的耦合条件等决定的。尤其对于地震波低频能量，震源系统与地表接触面的耦合条件会导致无法获得正确的地震波输出响应，也即无法获得均衡输出的扫描信号谱，因而无法得到包含低频(3Hz以下)的宽频地震波，也就不能准确的确定多孔介质的物性参数、流体含量、边界以及孔隙度等地质信息。

发明内容

本申请的目的是提供一种获得宽频可控震源扫描信号的方法和装置，以解决可控震源系统与大地震动耦合过程中对原设计信号的改造问题，使地震波的宽频均衡输出。

为了实现上述目的，本申请提供了一种获得宽频可控震源扫描信号的方法，该方法包括：

获得通过预设扫描信号扫描得到的近道共偏移距道集；

根据所述近道共偏移距道集进行统计子波计算，获得大地震动耦合响应谱；

获得预设扫描信号谱；

利用所述大地震动耦合响应谱对所述预设扫描信号谱进行能量补偿，并根据补偿后的频谱获得第一目标扫描信号。

在一个优选的实施例中，该方法还包括：获得震源出产输出特性谱；

利用所述震源出产输出特性谱和所述大地震动耦合响应谱对所述预设扫描信号谱进行能量补偿，并根据补偿后的频谱获得第二目标扫描信号。

在一个优选的实施例中，所述根据所述近道共偏移距道集进行统计子波计算，获得大地震动耦合响应谱包括：

获得所述近道共偏移距道集中每个接收点的地震子波，把所有地震子波进行最小二乘法拟合获得统计子波；

将所述统计子波进行傅里叶变换得到频谱，所述频谱作为大地震动耦合响应谱。

在一个优选的实施例中，所述利用所述大地震动耦合响应谱对所述预设扫描信号谱进行能量补偿，并根据补偿后的频谱获得第一目标扫描信号包括：

S11：根据所述大地震动耦合响应谱以第一预设迭代补偿公式对所述预设扫描信号谱进行能量补偿；

S12：获得当前频谱，将所述当前频谱进行傅里叶反变换获得当前扫描信号；

S13：判断根据所述当前扫描信号扫描大地后得到的地震波是否为宽频均衡输出；

S14：当所述判断为是时，所述当前扫描信号作为第一目标扫描信号；

S15：当所述判断为否时，根据所述大地震动耦合响应谱以第一预设迭代补偿公式对当前频谱进行能量补偿，并进入步骤S12。

在一个优选的实施例中，所述第一预设迭代补偿公式如下：