[发明专利]一种基于右手法则的波场分离方法

说明书

本发明公开了一种基于右手法则的波场分离方法，包括以下步骤：S1.在地面或井中激发震源，由井下的多道检波器接收，得到三分量VSP地震数据，所述三分量VSP地震数据包括垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量地震数据；S2.确定垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量三个分量上的符号函数；S3.获取新的三分量记录Z′、X′和Y′：S4.利用获得的新的三分量记录Z′、X′和Y′，对三分量VSP数据进行矢量旋转和标量波场分离得到上行P波和上行PSV波。本发明利用井中三分量VSP地震数据的下行直达波振幅属性，对三分量VSP数据进行矢量旋转和标量波场分离得到上行P波和上行PSV波，计算效率高，结果具有很好的稳定性且精度很高，分离的波场具有完整、连续、信噪比高的特点。

技术领域

本发明涉及地震勘探数据处理技术，特别是涉及一种基于右手法则的波场分离方法。

背景技术

三分量VSP资料采集都采用地面或井中激发，井下采用电缆连接多级三分量(一般为垂直Z分量和水平X分量及Y分量)检波器接收，无论纵波还是横波在三分量上都会有矢量投影。同一炮(或不同炮)激发时，不同深度处的检波器的水平X分量与Y分量方位角未知。

在三分量VSP资料处理时，我们需将三分量检波器中来自同一目的层的波场进行矢量合成，得到两个标量波场，然后分别对其进行标量波场分离得到上行P波和上行PSV波。因此，首先需要将各级检波器的X分量和Y分量通过极化旋转(或方位校正)，从而得到下行直达波在水平方向上的投影H和与之垂直的方向V；然后需要将各级检波器的Z分量和H分量通过垂直方向矢量旋转，从而得到下行直达波的方向P和与之垂直的方向R；此时P分量主要包括下行P波和上行PSV波，R分量主要包括上行P波和下行PSV波，V分量主要为PSH波；最后对P和R分量进行标量波场分离得到上行P波和上行PSV波。

目前的三分量VSP波场分离方法，主要为二次旋转法，但由于其在水平方向上没有基于初至下行直达波在三个分量上的极性一致的原则，以及计算时窗中包含上行波，导致得到的检波器方位角和垂直方向极化角不准确，从而影响了后期地震数据的处理和解释效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于右手法则的波场分离方法，利用井中三分量VSP地震数据的下行直达波振幅属性，对三分量VSP数据进行矢量旋转和标量波场分离得到上行P波和上行PSV波，计算效率高，结果具有很好的稳定性且精度很高，分离的波场具有完整、连续、信噪比高的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于右手法则的波场分离方法，包括以下步骤：

S1.在地面或井中激发震源，由井下的多道检波器接收，得到三分量VSP地震数据，所述三分量VSP地震数据包括垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量地震数据；

S2.确定垂直Z分量、水平X分量及水平Y分量三个分量上的符号函数；

S3.获取新的三分量记录Z′、X′和Y′：

利用Z、X和Y三个分量的符号函数SZ、SX和SY，按照检波器三分量满足右手法则和下行直达波在三个分量上的极性相同的原则，进行检波器极性的调整和信号的相应的互换，从而得到新的三分量记录Z′、X′和Y′；

S4.利用获得的新的三分量记录Z′、X′和Y′，对三分量VSP数据进行矢量旋转和标量波场分离得到上行P波和上行PSV波。

所述步骤S2包括以下子步骤：

S201.三分量VSP记录中的Z分量上，拾取每道下行直达波的初至，并将其对应的时间设置为时间t_j，j表示道数，如果震源类型为可控震源，则时间t_j对应下行直达波的振幅的最大值点；其他类型震源，则时间t_j对应下行直达波的起跳点。