[发明专利]一种可控震源组合激发条件下的近地表物性区分方法

说明书

本发明提供了一种可控震源组合激发条件下的近地表物性区分方法，属于可控震源地震勘探采集领域。该方法利用可控震源组合施工时获取的工区多个不同振点的组合感应刚度Gs和组合感应粘度Gv绘制得到物性区分图；根据该物性区分图确定工区新的近地表区域所属的近地表物性类型或者物性区域；其中，某振点的Gs和Gv通过以下步骤得到：可控震源采用i台×j次的组合方式施工时，i台可控震源在该振点完成规定的振动次数j，每次振动结束后获取各可控震源的感应刚度和感应粘度，完成j次振动后共获得i×j组感应刚度和i×j组感应粘度，分别计算i×j组感应刚度和i×j组感应粘度的平均值作为该振点的Gs和Gv。该方法能获取相对稳定的物性参数，取得更佳的物性区分效果。

技术领域

本发明涉及一种可控震源组合激发条件下的近地表物性区分方法，属于可控震源地震勘探采集技术领域。

背景技术

可控震源是一种频率和能量可控的连续振动系统，它产生连续和频率不断变化的扫描信号，信号的起止频率和持续时间是可以控制的，通过相关后形成地震记录。可控震源工作系统主要包括编码器、控制箱体、平板和重锤一体的振动系统。激发信号是人们根据地质信息和需要进行设计，通过编码器产生扫描信号，控制箱体将扫描信号转换成电信号，通过力矩马达控制伺服阀，再通过伺服阀控制液压油的变化，推动重锤上下运动，重锤与地面紧密耦合的振动平板作相对运动就实现了把扫描信号向地下传播的目的，最后使可控震源按照设计的扫描信号进行振动工作。

可控震源具有高机动性和通过能力；激发频率和能量人为可控；具有精确的相位控制，可以实现多台组合激发，对周围环境及植被的破坏和影响较小，在油气勘探与开发领域得到广泛应用。可控震源的振动系统不是孤立的，震源与大地构成二阶响应系统。大地具有弹性系数和粘度系数，大地的弹性系数直接确定了大地对震源力信号的弹性响应，大地的受迫振动导致了震源产生的信号得以下传；大地的粘度系数决定了大地对震源力信号的阻尼，大地对振动的吸收和衰减决定了下传信号的大小。因此当大地的弹性系数和粘度系数发生变化时，必然会导致下传震源力信号的变化，从而影响单炮资料品质。

现代可控震源振动控制系统在驱动近地表同步震动时，利用振动系统中重力传感器检测出的位移和加速度信息，建立符合震源-近地表物理模型的传递函数，通过一系列数学运算，可以计算出反映近地表弹性系数的感应刚度以及反映近地表粘度系数的感应粘度。即感应刚度和感应粘度在可控震源振动过程中，由传感器检测、控制系统计算并反馈到控制箱体中，由可控震源质量控制系统输出。

申请公布号为CN110907992A的发明专利申请公开了一种基于可控震源震动感应的近地表物性区分方法，该方法基于单台可控震源的震动感应计算得到的感应刚度和感应粘度划分不同近地表物性；但是在实际施工中，为确保可控震源的激发效果，国内外的地震采集中均使用多台可控震源组合的形式施工，可控震源组合施工时，由于大地近表层媒介(如松散砂砾或砂层)是不均匀分布的，造成同一振点不同振动位置处的可控震源平板接触的近地表物性不同以及平板与大地之间的耦合条件不同，这样必然会影响大地感应刚度和感应粘度的计算结果，进而导致同种型号可控震源在相同近地表条件下组合施工时，一次扫描结束后不同可控震源获得的近地表物性参数存在差异，这时如果仍利用现有的基于单台可控震源的物性区分方法进行物性区分，由于各可控震源的物性参数不一致，则各可控震源对应的物性区分结果也会不一致，无法获得准确的物性区分结果。因此，当采用可控震源组合施工时，现有的基于单台可控震源的物性区分方法，无法得到稳定的物性参数用于物性区分，不再适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控震源组合激发条件下的近地表物性区分方法，以降低可控震源组合施工时同一振点不同振动位置处的可控震源平板接触的近地表物性差异以及平板与大地之间的耦合条件不同对物性参数的影响，提高物性区分准确性。

为实现上述目的，本发明提供了一种可控震源组合激发条件下的近地表物性区分方法，该方法包括以下步骤：

(1)可控震源组合施工时，获取工区多个不同振点的组合感应刚度和组合感应粘度；