[发明专利]同时压制面波和浅层多次反射折射波的空间组合激发方法

摘要

本发明公开了同时压制面波和浅层多次反射折射波的空间组合激发方法，通过建立目标函数，根据地震勘探目标区地层参数(地下各层厚度、速度)，对不同位置、数量的组合震源能量方向因子Φ_R进行循环迭代，目标函数得到极值即可判定参与计算的震源数量n和空间位置x_i、y_i、z_i是最优空间组合激发参数，根据此参数开展目标区地震勘探可以提高地震记录信噪比，有效压制面波和浅层多次波。有利于避免地震处理的海量计算及处理方法的局限性，该方法从地震采集源头解决压制面波和多次波干扰的问题，具有很好的实际应用价值。

主权项

1.同时压制面波和浅层多次反射折射波的空间组合激发方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对地震勘探目标工区进行地层速度调查，判断目标层位埋深；步骤2：确定此次地震勘探选取的地震主频以及检波器接收频率；步骤3：在勘探工区进行单炮试验，分析未经处理地震单炮记录，根据时深转换规则，判断易出现面波和多次波干扰的深度；步骤4：设定各个震源空间位置x_i、y_i、z_i、各个震源激发的时间t_i，i从1开始，以每次加1的形式进行循环迭代，根据x_i、y_i、z_i、t_i求解目标函数的极值，直到目标函数达到最大值，即判断该地震组合参数达到最佳压制效果，得到最优地震组合参数；通过以下步骤实现：第一步，推导组合能量方向因子地震组合实际上就是地震波波场在传播过程中叠加的过程，合成波场由子波波场与加权系数的积相加得到，合成波场w(t)表示如下：式中，w(t)为合成波场，s(t)为子波波场，n为组合震源数量，c₁、c₂…c_i分别为第1、2…n个震源的加权系数，t₁、t₂…t_i分别为第1、2…n个震源激发时间，Δt₁、Δt₂…Δt_i分别为第1、2…n个震源从激发位置至目标位置的旅行时差；优选震源组合位置与震源激发时差的过程是在已知地层参数的情况下，得到组合震源在xyz坐标系下的震源空间位置x_i、y_i、z_i，以及激发时间t_i，进而计算出震源从激发位置至目标位置的旅行时差Δt_i；旅行时差Δt_i表示为式(2)：式中，x_i，y_i，z_i为各组合震源的坐标，x_pi，y_pi，z_pi对应n个目标位置坐标；v为介质速度，d_i为震源与目标位置相对距离；通过傅立叶变换，得到公式(3)式中，W(f)为合成波场w(t)的原像，S(f)为子波波场s(t)的原像，f为地震子波频率，c_i为各震源加权系数，j为虚数符号；在公式(3)的基础上，进行欧拉变换分解之后，得到能量方向因子：Φ为波场能量方向因子，S(f)为子波波场s(t)的原像，c_i为各震源加权系数；第二步，优选震源组合位置与激发时差地震勘探中地震子波为最小相位子波，得到子波波场s(t)的原像S(f)为：式中，f₀为子波主频；组合地震能量与单炮能量的比值是新的能量方向因子Φ_R为：式中，f_max为频率累加界限最大值，f_min为频率累加界限最小值，R为目标函数的值；最后将公式(6)计算得到的新的能量方向因子Φ_R带入目标函数(7)，得到目标函数的值R：式中，θ和β是极坐标下空间倾角和水平方位角；α是有效波入射角；如果目标函数没有达到极值，则回到公式(2)重新计算，i从1开始每次加1，直到计算得到目标函数的极值；步骤5：根据步骤4中循环迭代计算得到的最优地震组合参数，设计组合震源，开展目标区地震勘探数据采集。