[发明专利]一种斯通利波探测方法及系统

说明书

本申请适用于工程物探领域，提供了一种斯通利波探测方法及系统，所述方法通过测量斯通利波获取在井孔中不同位置的压力数据和速度数据，基于此计算井孔中每个探测位置处斯通利波的传播速度；将每个探测位置处斯通利波的压力数据进行分离，分别建立对应的压力数据剖面图，通过两个压力数据剖面图确定每个探测位置是否存在不良地质异常体及类型；本申请通过将斯通利波的压力数据分离，使用分离后的压力数据所构成的上行波、下行波的压力数据剖面图来确定是否存在不良地质异常体。由于上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图能够相互验证对方的准确性，因此，避免了基于错误的压力数据进行地质体类型的判断，从而提高了探测的可靠性。

技术领域

本申请涉及工程物探领域，具体涉及一种斯通利波探测方法及系统。

背景技术

地下地质构造常常包括断层、洞穴、破碎带、软弱夹层等不利于工程施工的不良地质异常体。因此，探测不良地质异常体的规模大小、状态及分布特征，对于建筑施工、铁路铺设、地铁建设、桥梁搭建等工程施工具有重要的意义。

目前，工程物探中常用管波探测法来探测井孔周围地层环境，探测是否存在不良地质异常体。管波探测法采用一激一收的探测方式，即每激发一次震源，通过一个检波器监测管波在一个位置的压力数据波形。通过多次移动震源与检波器在井中的位置获得不同深度上的压力数据波形以形成时间剖面图，通过分析辨别时间剖面图上出现的波形变化来判断不良地质异常体的位置。

然而，上述管波探测法仅根据管波的压力数据波形构成的时间剖面图来判断不良地质异常体。由于监测到的压力数据波形无法自验其准确性，那么当监测到的压力数据波形出现探测误差时，则会导致探测结果不准确。因此，目前采用的管波探测法的可靠性较低。

发明内容

本申请提供了一种斯通利波探测方法及系统，用以判断井孔周围是否存在不良地质异常体，可以解决现有管波探测方法测量可靠性低的问题。

在第一方面，本申请提供了一种斯通利波探测方法，包括：

接收位于井孔中多个不同探测位置的斯通利波的压力数据和速度数据；速度数据为斯通利波在重力方向上的速度数据；针对每个探测位置的斯通利波的压力数据和速度数据，根据斯通利波的压力数据和速度数据计算斯通利波的传播速度；根据斯通利波的传播速度将斯通利波的压力数据分离，得到斯通利波的上行波的压力数据和斯通利波的下行波的压力数据；根据多个不同探测位置的斯通利波的上行波的压力数据和下行波的压力数据，得到上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图；根据上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图，确定每个探测位置是否存在不良地质异常体。

一种可选的实现方式是，根据上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图，确定每个探测位置是否存在不良地质异常体，包括：

针对每一个探测位置，若探测位置在上行波的压力数据剖面图中存在散射形成的上行波，且在下行波的压力数据剖面图中存在散射形成的下行波，则所述探测位置存在不良地质异常体。

其中，根据上行波的压力数据剖面图和下行波的压力数据剖面图，确定每个探测位置是否存在不良地质异常体之后，方法还包括：

针对存在不良地质异常体的每个探测位置，计算探测位置的地层剪切波速度和与探测位置上下相邻的两个探测位置的地层剪切波速度；根据探测位置的地层剪切波速度和上下相邻的两个探测位置的地层剪切波速度，确定探测位置处的不良地质异常体的类型。

示例性的，根据所述探测位置的地层剪切波速度和两个探测位置的地层剪切波速度，确定探测位置处的不良地质异常体的类型，包括：

当探测位置的地层剪切波速度小于上下相邻的两个探测位置处的地层剪切波速度时，该探测位置处不良地质异常体的类型为低速地质异常体；当探测位置处的地层剪切波速度大于上下相邻的两个探测位置处地层剪切波速度时，探测位置处的不良地质异常体的类型为高速地质异常体。