专利名称：一种叠后地震波中绕射波信息提取方法
技术领域：
本发明涉及地震波中的绕射波信息提取方法，特别是涉及一种叠后地震波中绕射波信息提取方法。
背景技术：
在物理学中，把波绕过障碍物而传播的现象称为绕射。绕射时，波的路径发生了改变或弯曲，它符合惠更斯原理。在地震勘探工作中，把地震波在传播中遇到地层剧烈变化的地方，例如断层的断点、断棱，地层尖灭点，不均勻体、侵入体和地下礁的边缘等所引起的波称为绕射波。这些地层剧烈变化的地方可视为一个新的震源产生振动，并向周围以球面波形式传播。绕射波是异常波中的一种，常以反射波的延续形态出现，频率和有效速度均低于正常反射波，波峰(或波谷)数目少，能量衰减较快。通常情况下，地震波中不是单纯的反射波，也同时含有波形情况比较复杂的绕射波。
地震波在记录的时候是在地面，即地下界面产生的地震波传到地面后被记录下来。为了研究地下地质界面，需要将地面记录的地震波按波传播的物理规律放回到地下，这个过程就是偏移。逆偏移就是偏移的反过程，即将偏移后的数据放回到地面。由于地下同一点产生的地震波被地面多个接收点接收到，可以将同一点产生、不同点接收的波在消除传播时差后叠加起来，达到提高信噪比的目的，这就是地震波的叠加。偏移分地震波叠加前偏移与地震波叠加后偏移，即叠前偏移与叠后偏移。
如图1所示，接收点2探测到的地震波是由震源点1发出的，经过反射点3的反射，以及在传播中遇到地层剧烈变化的地方产生的绕射波。一般，我们需要对接收点2接收到的数据进行常规反射波偏移处理，其处理流程为动校正、叠加、偏移。动校正的目的是将反射波双曲线进行时差校正，将曲线拉平为直线，由于轨迹上每点的校正时差是不同的，所以，称之为动校正。叠加就是将拉平后的数据进行叠加，目的在于提高信噪比。偏移就是对叠加数据进行反射波叠后偏移，使得地下反射回到正确的位置。这些处理过程是地震数据处理的常规过程。动校正后反射波4和反射波轨迹5分别如图1所示。图2、图3分别是常规处理得到的叠加数据和偏移数据。
现有技术中的问题是，在常规处理后的数据中，经过由于反射波信息占优，使得人们无法研究一些地质体的微小变化，无法准确定位地质体边界等问题。发明内容
本发明的目的就是解决现用技术中存在的上述问题，提供一种叠后地震波中绕射波信息提取方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种叠后地震波中绕射波信息提取方法，包括以下步骤，步骤101 通过计算得到反射波偏移数据；步骤102 在步骤101中的反射波偏移数据中提取反射波信息；步骤103 将步骤102中提取到的反射波信息乘以权系数，再与步骤101得到的反射波偏移数据相减，得到绕射波信息。
在上述技术方案中，在步骤103之后还包括，步骤104 对步骤103中得到的所述绕射波信息进行逆偏移，得到绕射波叠加数据。
在上述技术方案中，在步骤104之后还包括，步骤105 根据步骤104中得到的所述绕射波叠加数据，在反射波偏移速度基础上，进行绕射波偏移速度分析。
在上述技术方案中，在步骤105之后还包括，步骤106 利用步骤105得到的绕射波偏移速度，对步骤104得到的绕射波叠加数据进行偏移，得到绕射波信息占优的偏移数据。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点本发明的叠后地震波中绕射波信息提取方法，通过将提取到的反射波信息与反射波预测值相减得到绕射波信息，解决了地震波叠加后无法从中提取出地震波的绕射信息，无法对绕射信息进行分析的技术难题。


为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是地震波传播过程示意图；图2是本发明的叠后地震波中绕射波信息提取方法一种具体实施方式
的流程示意图； 图3是图2所示具体实施方式
中，叠后地震波数据叠加结果示意图； 图4是图2所示具体实施方式
中，叠后地震波数据叠后偏移结果示意图； 图5是图2所示具体实施方式
中，预测提取的反射波信息示意图； 图6是图2所示具体实施方式
中，权系数为1时提取的绕射波信息示意图； 图7是图2所示具体实施方式
中，权系数为0. 99时提取的绕射波信息示意图； 图8是图2所示具体实施方式
中，权系数为0. 97时提取的绕射波信息示意图； 图9是图2所示具体实施方式
中，绕射波数据(权系数0. 99)逆偏移结果示意图； 图10是图2所示具体实施方式
中，采用100%反射波偏移速度的绕射波偏移结果示意图；图11是图2所示具体实施方式
中，采用101%反射波偏移速度的绕射波偏移结果示意图；图12是图2所示具体实施方式
中，采用103%反射波偏移速度的绕射波偏移结果示意图；图13是图2所示具体实施方式
中，采用97%反射波偏移速度的绕射波偏移结果示意图；图14是便于理解绘制的产生图3至图13的数据所用地质模型示意图。
图中附图标记表示为1-震源点；2-接收点；3-反射点；4-动校正后反射波；5-反射波轨迹。
具体实施方式
本发明的中心发明思想为，通过对包含绕射波和反射波的地震波进行反射波偏移，在将上述反射波偏移的偏移结果与反射波预测值相减，以得到绕射波信息。其中，反射波预测值为全部为反射波的地震波叠后偏移的信息。
图2-14显示了本发明的叠后地震波中绕射波信息提取方法的一种具体的实施方式。一种叠后地震波中绕射波信息提取方法，如图2所示，其包括以下的具体步骤步骤101 输入偏移速度，如图3所示，对叠后地震波数据进行反射波偏移得到叠后偏移数据，叠后偏移数如图4所示，或者直接输入反射波偏移数据。反射波偏移是将地震波数据按照反射波的偏移方法进行偏移计算处理。图3中存在绕射波(弯曲、弱振幅形成的横向连续性波形)，说明存在地层不连续，但无法较为准确地确定位置。已知在第8道 (trace)、20道、33道附近有断点；图4中绕射波消失，通常称为绕射波归位。图4中已看不出任何地层不连续的信息.步骤102 在步骤101中的所述反射波偏移得到的结果中提取反射波信息。步骤101中的反射波偏移提取出来的地震波信息结果中同时包括反射波信息和绕射波信息的，本步骤 102是将其中的反射波信息提取出来。反射波是连续介质产生的回传波，在偏移数据中，分布具有规律性，是可预测的，即可以根据前面的数据推算出后面的数据。绕射波是由断点、 尺寸比较小的地质体产生的波，在叠后偏移数据中基本上是不可预测的，也可以看作绕射点分布是不连续的。据此，可以得到预测得到反射波数据数据。图5是预测分离出的反射波信息。
步骤103 将步骤102中提取到的反射波信息乘以常权系数，然后与步骤101等到的反射波偏移数据相减，得到绕射波信息。权系数是为了控制反射信息的压制，权系数变化范围在0和1之间。权系数等于1意味着反射波信息全压制，等于0，意味着没有绕射波信息输出。具体权系数的选取根据数据情况扫描确定。扫描就是给多个权系数，对一分部数据进行绕射波信息提取，得到多个绕射波信息提取结果，从中选出认为较好的权系数。然后， 再将确定的权系数应用到全部数据。图6、图7、图8分别是是权系数为1、0. 99,0. 97时经步骤104、105、106后的结果。图6中可以看出地层不连续的信息，但地层连续性的信息也没有。图7中可以看出地层不连续的信息，也可以看出一些地层连续的信息。图8中可以看出地层不连续的信息，地层连续性的信息强于图7。
步骤104 对步骤103中得到的所述绕射波信息进行逆偏移，得到绕射波叠加数据，所用速度与反射波偏移速度一致。图7是提取的绕射波信息，图9是图7中数据逆偏移的结果。图9中的绕射波信息丰富。
步骤105 根据步骤104中得到的所述绕射波叠加数据，在反射波偏移速度基础上，进行绕射波偏移速度分析。其目的是为了得到较好的绕射波偏移结果，因为，实际中适合于反射波的偏移速度不一定是适合于绕射波的最佳速度。绕射波偏移速度分析是指给定绕射波多组速度，分别对一部分绕射波数据进行偏移，选取认为偏移效果较好的速度作为偏移速度。然后，用该速度，对全绕射波数据偏移。多组速度的给定可以对反射波偏移速度乘以不同的百分比得到。图10、图11、图12、图13分别是对反射波偏移速度乘以100%、 101%、103%、97%作为绕射波偏移速度，得到的绕射波偏移结果。图10至图13说明速度对绕射波偏移结果的影响。图11中，绕射点附近相邻道波形最直，说明101%速度最合适。图 10中绕射点附近相邻道波形略微向下，说明速度100%速度略低。图13中以97%作为绕射波偏移速度，速度太低，绕射波没有归位。图12中绕射点附近相邻道波形向上翘，说明绕射波偏移速度为103%时则速度太高，绕射过归位。图14是便于理解绘制的产生图3至图13 数据所用地质模型示意图。图14中粗黑色线代表地层，在100米及400米附近出现地层间断，250米附近存在地层跳跃，即断层。在地层间断及跳跃点会出产生绕射波。
步骤106 利用步骤105得到的绕射波偏移速度，对步骤104得到的绕射波叠加数据进行偏移，得到绕射波信息占优的偏移数据。这里绕射体是指能产生绕射波的地下地质体。图11是经过步骤上述步骤得到的绕射波偏移结果。
现有技术中由于反射波信息占优，存在使得人们无法研究一些地质体的微小变化，无法准确定位地质体边界等问题，与图13相比，图4中有一些微小的变化没有表现出来。
本发明的叠后地震波中绕射波信息提取方法，通过将提取到的反射波信息与反射波预测值相减得到绕射波信息，解决了现有技术中地震波叠加后无法从中提取出地震波的绕射信息，进而也就无法对绕射信息进行分析的技术难题。
显然，上述实例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种叠后地震波中绕射波信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤101:通过计算得到反射波偏移数据；步骤102 在步骤101中的反射波偏移数据中提取反射波信息；步骤103 将步骤102中提取到的反射波信息乘以权系数，再与步骤101得到的反射波偏移数据相减，得到绕射波信息。
2.根据权利要求1所述提取方法，其特征在于，在步骤103之后还包括，步骤104:对步骤103中得到的所述绕射波信息进行逆偏移，得到绕射波叠加数据。
3.根据权利要求2所述提取方法，其特征在于，在步骤104之后还包括，步骤105:根据步骤104中得到的所述绕射波叠加数据，在反射波偏移速度基础上，进行绕射波偏移速度分析。
4.根据权利要求3所述提取方法，其特征在于，在步骤105之后还包括，步骤106:利用步骤105得到的绕射波偏移速度，对步骤104得到的绕射波叠加数据进行偏移，得到绕射波信息占优的偏移数据。
全文摘要
一种叠后地震波中绕射波信息提取方法，包括以下步骤步骤101通过计算得到反射波偏移数据；步骤102在步骤101中的反射波偏移数据中提取反射波信息；步骤103将步骤102中提取到的反射波信息乘以权系数，再与步骤101得到的反射波偏移数据相减，得到绕射波信息。本发明的叠后地震波中绕射波信息提取方法，通过将提取到的反射波信息与反射波预测值相减得到绕射波信息，解决了现有技术中的地震波叠加后无法从中提取出地震波的绕射信息，进而无法对绕射信息进行分析的技术难题。
文档编号G01V1/28GK102520444SQ20111041447
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者王真理, 赵惊涛 申请人:中国科学院地质与地球物理研究所