[发明专利]一种基于时间慢度域的偶极反射横波三维成像方法

说明书

本发明提供了一种基于时间慢度域的偶极反射横波三维成像方法，涉及应用地球物理测井及勘探技术领域，该成像方法无需设立预定模型，且具有分辨率高、组合丰富等特点。一种基于时间慢度域的偶极反射横波三维成像方法，包括：对偶极阵列声波进行低通滤波；对偶极阵列声波进行组合，得到共发射器组合以及共接受器组合或共源距组合，使用频率波数域滤波方法形成上行反射横波、下行反射横波；利用波形相干叠加法或慢度时间相关法，得到慢度‑时间近似度关系图；转换形成深度‑到井轴距离近似度关系图；对相同深度的数据进行叠加，形成深度与到井轴距离上的二维矩阵。

技术领域

本发明涉及应用地球物理测井及勘探技术领域，尤其涉及一种基于时间慢度域的偶极反射横波三维成像方法。

背景技术

随着声波测井技术的发展，远探测声波测井技术诞生，其可以探测井周几十米范围内的信息，为井下开发工作提供帮助。然而发明人发现，现有井下或井间成像技术多采用传统的地震成像技术(例如：射线追踪方法或波动方程偏移成像方法等)，其往往需要根据地下地质情况设定地质模型，或者根据速度谱建立一维速度模型来进行偏移成像，如果假定模型与实际地层差异较大，对处理结果会有较大影响，有时甚至无法得到准确的地层实际信息。因此，探索一种不需要预定模型的声波偏移成像技术就显得十分紧迫和必要。

发明内容

本发明提供了一种基于时间慢度域的偶极反射横波三维成像方法，该成像方法无需设立预定模型，且具有分辨率高、组合丰富等特点。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种基于时间慢度域的偶极反射横波三维成像方法，包括：

步骤(1)：对偶极阵列声波进行低通滤波，所述低通滤波的截止频率为4.7kHz；

步骤(2)：判断地层与井轴是否平行；

若地层与井轴平行，对偶极阵列声波进行组合，得到共发射器组合以及共接受器组合；

使用频率波数域滤波方法将共发射器组合中不同慢度波场进行开窗滤波，保留慢度范围为的波场，形成下行反射横波；

使用频率波数域滤波方法将共接收器组合中不同慢度波场进行开窗滤波，保留慢度范围为的波场，形成上行反射横波；

若地层与井轴不平行，则对偶极阵列声波进行组合，得到共源距组合；

使用频率波数域滤波方法将共源距组合中不同慢度波场进行开窗滤波，保留慢度范围为-2s～0的波场，形成上行反射横波；保留慢度范围为0～2s的波场，形成下行反射横波；

其中，s表示慢度，z表示发射器与第一个接收器之间的距离，Z表示发射器与界面之间的距离；

步骤(3)：利用波形相干叠加法或慢度时间相关法对上行反射横波以及下行反射横波进行近似度分析，得到慢度-时间近似度关系图；

步骤(4)：将慢度-时间近似度关系图转换为深度-到井轴距离近似度关系图；慢度、时间、深度、到井轴距离之间满足：式(1)以及

其中，s表示慢度，Z表示发射器与界面之间的距离，ν表示地层中传播的横波速度，T表示时间，z表示发射器与第一个接收器之间的距离，α表示界面与井轴夹角；

步骤(5)：对相同深度数据进行叠加，形成深度与到井轴距离上的二维矩阵。

较为优选的，利用波形相干叠加法对上行反射横波以及下行反射横波进行近似度分析，所述近似度满足：

其中：f_k为上行反射横波以及下行反射横波的波形数据，IW为窗口长度，M为波形通道数。

较为优选的，利用慢度时间相关法对上行反射横波以及下行反射横波进行近似度分析，所述近似度满足：