[发明专利]从已获得的压缩波反射信息估算剪切波反射信息的方法

说明书

本发明涉及一种从已获得的压缩波反射信息估算剪切波反射信息的方法。

在地球物理学研究中，压缩波或P波反射特性的用途是众所周知的。各种地震剖面一般都是从可提供关于地层特性有用信息的各种压缩波地下反射特性产生的。近代，在获得能更多地提供有关各种地下地层特性有用信息的各种地震剪切波或S波地震剖面方面，人们的关注日益增长，因为这些有用信息能与从压缩波地震剖面得到的信息一起使用。例如，压缩波地震剖面能提供关于地下各地层的可压缩性方面的有用信息，而剪切波地震剖面能提供关于地下地层刚度方面的有用信息。剪切波地震反射波的噪声比压缩波地震反射波的噪声大，因而使判断困难。此外对剪切波的反射波的检测比压缩波的反射波的检测更为困难。剪切波反射波的幅值一般比压缩波的反射波小得多，因而使检测困难;并且为了使剪切波面直接在地下地层中传播以感生出一种剪切波反射波，同为了获得压缩波反射特性的要求相比，则前者需要专用传感器和更多步骤。这就使剪切波反射波特性的获得更加困难。成本更高而且耗时更多。

剪切波特性是难以获得的，然而它在勘探烃类物质方面却很有用处。产生压缩波反射波幅度反常现象的烃类矿层并不产生类似的剪切波反射波幅度异常现象。出现这样一种结果是因为剪切波并不响应于任何流体，因此，对气体、油类和水并不产生不同的幅度异常现象。可是，异常岩性却会引起压缩波幅度的异常现象，例如盐、煤和硬岩夹层也通常都具有相同的异常剪切波特性。然而，因为大多数所研究的幅度异常现象是出现在近海的，而剪切波地震数据只能在岸上录出，所以剪切波信息的这样一种用途并没得到广泛利用。

若干年来一直都在进行着要把剪切波信息应用于提供有用数据的努力。由S.Domenico着并于1984年刊载在“Geophysic（地球物理学）”杂志49卷第8期上的题为<根据剪切压缩波速度确定岩性和孔隙度>一文和题为<利用剪切、压缩波地震特性解释地层的情况研究>（由M.McCormik等人著、在1984年“Geophysics”杂志49卷第5期上刊载的）一文都集中地以V/V比值作为岩性和孔隙度的一个有用特征。但是在许多情况下，V和V是密切相关的。因此为了从剪切波特性抽取关于地层透视方面的有用信息，就有必要在相当细的间隔中测量V/V比值的较小变化。实践证明，用现有的剪切波技术是难以实现这样一种可能性的。

然而，存在有一种：V与V具有截然不同特性的情况，这种情况出现于因在孔隙中存在有气体而强烈影响岩石特性的地球下表面部分中。当某一多孔岩石的孔内流体从海水变为气体而沿着某一断层上升时，则V一般是减小的。在高度多孔的弱固结岩石中，V将大为减小，并产生反射比和烃类物质指示标记的明显横向变化。相反，所述孔隙中的流体变化只引起V的小量变化，结果使反射比的横向变化可忽略不计。因此，当烃类物质指示标记应在压缩波地震剖面上突出为幅度异常时，则在相应的剪切波地震剖面上即使有幅度异常也极小。如果压缩波幅度异常是由诸如盐或煤的岩性异常所引起的话，则在剪切波剖面上也同样应显现。因此，剪切波的最好的可能用途应当是用来辨别真实的（烃类物质）和假的（岩性）幅度异常现象。

人们久已认识到压缩波的反射率是入射角的一个函数。Zoeppritz公式描述了这种性能，该公式包含剪切波速度信息。虽然剪切波数据可通过从幅度一横距数据提取这样的剪切波数据而根据传统的数据估算出来，但是有许多问题使它难于从真实的地震数据获得剪切波反射率的有效估算值。例如，这种剪切波反射估算值（下文称为伪剪切波估算）对于NMO速度方面的小量误差是极为敏感的。各伪剪切波值都是通过在每个层位的某一NMO校正后的CDP集合（gather）中测量P波数据的幅度特性而得到的。为了防止引入各种速度误差而对时间或速度所进行的校正是使各迹线（traces）之间产生近于完全的时间校正，对该CDP集合中的每个反射量来说是需要的。但是，尽管在进行NMO校正时、对于迭加速度的确定给予了注意，常用的NMO校正方法总还可能遗留某些地震数据的残留正常时差以致对后来进行的各剪切估算值引入各种误差。因此本发明的一个目的是为得到精确的伪剪切数据而提供一种方法。

因此，本发明归属于一种从压缩波反射信息产生剪切波反射信息的方法，它包括下列各步骤：

a）从若干声波源产生逐渐下降的声波，并在若干接收机处接收和记录在某一地下界面上所产生的逐渐上升的声波;

b）把所述记录的反射波集合成具有某一公共反射边界的各不同源和接收机间的各横距组;

c）对所述集合的反射波进行正常时差校正;