[发明专利]一种全向矢量地震数据处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种全向矢量地震数据处理方法及装置。

背景技术

根据波动理论，波动不只表示振动，还表示振动的传播。具体地：1、振动可分解为线振动、旋振动；2、波场散度驱动纵波，波场旋度驱动横波；3、线振动是散度和旋度的共同作用，既包含纵波，也包含横波；4、旋振动只与旋度有关；5、体旋度是完全旋度，面旋度是不完全旋度。因此，只能检测线振动的技术，不能干净分离纵横波。必须是能够检测体旋度或散度的技术，才有可能解出纯横波和纯纵波。

波动的空间运动属性，包含了丰富的信息，可以在波场分离、信噪比、保真度、成像精度、介质属性分析等方面起到重要作用。但是，现有采集技术却只能检测振幅、频率、相位等信息，基本没有检测波动空间运动属性的功能。

目前地震波的检测，是将波振动转换为电信号(电压、电流)或再进行数字转换来实现。将机械运动转换为电信号的方法，不外乎应用电磁检波器、电容检波器、压电检波器和光纤应变检波器。

电磁检波器和电容检波器是线振动型，有工作方向。理想方向滤波效应为cosθ，out(t)＝A(t)cosθ。A(t)和θ都是未知的，仅单个器件是求不出真振幅A(t)和夹角θ的。MEMS检波器基本属于电容型检波器，也遵循上述规律。

光纤应变检波器可归于线振动或压强型，单器件也不能确定振动方向。所以，单个电磁检波器、电容检波器和光纤应变检波器，都不能区分波场振动方向，更不具备检测波场散度旋度的功能。

压电检波器是压强型，输出与周围液态介质压强有关，无方向性，不能区分振动方向。液态环境中压强各向同性，等效于波场散度。但在陆上固态环境，即使将其置于液态容器中，也无法实现散度测量。

三分量检波器，以三矢量合成方法，可以求出波场振动方向θ和振幅A(t)。这也是称其为矢量检波器的原因，但只是测量点的线振动矢量，不能检测振动性质、旋度和散度。

综上所述，现有地震勘探技术不能测量地震波场的散度和全旋度，不能解决波场振动方向、传播方向、真振幅和纵横波分离的问题，致使现有地震勘探技术的地层成像、地层岩性和流体检测精度不能完全满足资源勘探需求，具体表现在以下两个方面：

1)对地震波动性质研究分析的限制

由于对地震波场的信息采集不全，导致纵波、横波分解不开，有用信息和干扰信息的界定模糊不清。干扰源的分析基于假设和海量试验，但效果不佳。例如，陆上提高保真度和山地改善信噪比的采集处理方法相互制约，噪音压制效果有待进一步提高。

2)限制了波动理论，尤其是全弹理论的进一步研究

弹性波理论的应用，通过全弹波动方程的研究、数据采集、实验、应用，能够解出介质弹性参数，准确确定介质属性及其空间分布状态，从而提高岩性和流体识别精度。利用地震波动的空间运动属性，例如：振动性质、散度、旋度等介质弹性参数，开展弹性波研究，是提高资源勘探精度的技术发展方向。但是，现有地震勘探技术无法准确测量地震波场的散度数据和旋度数据，从而限制了波动理论，尤其是全弹理论的进一步研究。

现有传统地震勘探技术在野外利用垂直振动的检波器，记录地震波场在垂直方向投影的振幅、到达时间，称之为纵波勘探，在某些情况下利用水平放置的检波器，记录地震波场在水平方向投影的振幅和到达时间，称之为转换波勘探，也称之为横波勘探。这种观测方式存在纵波和横波不纯等问题。对观测到的纵波、横波分别和联合对纵横波进行成像处理，分别和联合对纵横波进行属性拾取和分析、反演。由于观测到的地震波记录中纵横波混杂，相互干涉，造成陆上纵波信噪比低，横波不易识别，地震成像精度受到一定影响，岩性预测和流体预测存在一定的多解性。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种全向矢量地震数据处理方法及装置，以至少解决现有地震勘探技术不能测量及处理地震波场的散度数据和旋度数据的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种全向矢量地震数据处理方法，应用于地震全向矢量检波器，其中，所述地震全向矢量检波器包括：八个检波器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述八个检波器，使得每两个检波器的底面位于一正四面体的其中一个正三角形面上，位于同一正三角形面上的两个检波器的工作轴与该正三角形面的交点均位于该正三角形面的一个角的角平分线上并且相对于该正三角形面的中心对称；

所述方法包括：