CN112285782B - 近地表地震波吸收衰减调查方法及装置 - Google Patents
近地表地震波吸收衰减调查方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112285782B CN112285782B CN202011222762.8A CN202011222762A CN112285782B CN 112285782 B CN112285782 B CN 112285782B CN 202011222762 A CN202011222762 A CN 202011222762A CN 112285782 B CN112285782 B CN 112285782B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveform
- determining
- arrival
- points
- actual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 238000011835 investigation Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 28
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 21
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 57
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
- G01V1/44—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
- G01V1/48—Processing data
- G01V1/50—Analysing data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/61—Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
- G01V2210/616—Data from specific type of measurement
- G01V2210/6169—Data from specific type of measurement using well-logging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本发明公开了一种近地表地震波吸收衰减调查方法及装置，其中该方法包括：获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形；确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置；以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形；结合两个检波器的检波器距离和初至时间，分别对井口、井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值；根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。本发明可以消除近地表虚反射的影响，提高吸收衰减调查精度和代表性。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种近地表地震波吸收衰减调查方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
近地表低降速层对地震波的吸收衰减是影响地震资料品质的重要因素之一，近地表吸收衰减调查是获得不同近地表低降速层Q值，并以此为基础完成近地表Q值补偿处理，从而提高地震资料品质的重要手段。目前近地表吸收衰减调查主要采用双井微测井吸收衰减调查和蜂窝状微测井吸收衰减调查两种方法。
双井微测井吸收衰减调查中，如图1所示，一口井为接收井，另一口井为激发井，在接收井和激发井中分别自地表至高速顶下等间距或不等间距布设多个接收点和多个激发点，利用每个接收点埋置深度代表不同低降速层厚度，对激发井中的任意激发点，接收井的每一个接收点都同时接收形成一个共炮点道集数据。同一激发点激发时，不同接收点由于所处的位置不同，接收到的初至波到达时间、初至波波形均不同，截取一个初至波形结合初至波到达时间进行计算和分析可获得吸收衰减Q值，对多个激发点进行统计后获得不同厚度吸收衰减Q值。双井微测井吸收衰减调查成本低，但做到井中检波器与围岩耦合良好的难度很高，且由于地表的虚反射对近地表埋置检波器的影响，不能真实反映近地表吸收衰减Q值的真实情况。
蜂窝状微测井吸收衰减调查是在双井微测井吸收衰减调查的基础上进行改进。如图2所示，激发点仍在一口激发井内，接收采用以激发井为圆心一定半径的圆周上布设多口接收井，每口接收井深度代表其对应的低降速层厚度，每口接收井在井底放置一个检波器，保证了接收检波器与围岩的耦合。蜂窝状微测井吸收衰减调查计算结果异常点少，但由于蜂窝状微测井吸收衰减调查成本较高、实施量少，工区代表性较差，且仍没有消除地表的虚反射对近地表埋置检波器的影响。
随着地震勘探资料数据处理反Q补偿技术的应用和发展，对近地表吸收衰减Q值调查精度要求越来越高。如何消除近地表虚反射的影响，提高吸收衰减调查精度和代表性就成为目前急需解决的技术难题。
发明内容
本发明实施例提供一种近地表地震波吸收衰减调查方法，用以消除近地表虚反射的影响，提高吸收衰减调查精度和代表性，该方法包括：
获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形，其中，初至波的一个波形包含一个负波形和一个正波形，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设吸收衰减调查点，在每个吸收衰减调查点处设置接收井与激发井；
确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置；
以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形；
结合两个检波器的检波器距离和井口检波器接收到的初至时间，对井口检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，结合两个检波器的检波器距离和井底检波器接收到的初至时间，对井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值；
根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。
本发明实施例还提供一种近地表地震波吸收衰减调查装置，用以消除近地表虚反射的影响，提高吸收衰减调查精度和代表性，该装置包括：
获取模块，用于获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形，其中，初至波的一个波形包含一个负波形和一个正波形，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设吸收衰减调查点，在每个吸收衰减调查点处设置接收井与激发井；
确定模块，用于确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置；
确定模块，还用于以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形；
确定模块，还用于结合两个检波器的检波器距离和井口检波器接收到的初至时间，对井口检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，结合两个检波器的检波器距离和井底检波器接收到的初至时间，对井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值；
确定模块，还用于根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述近地表地震波吸收衰减调查方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述近地表地震波吸收衰减调查方法的计算机程序。
本发明实施例中，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设多个吸收衰减调查点，每个调查点处设置激发井和接收井，在接收井井口和井底分别放置一个检波器，对井口和井底检波器接收到的初至波波形取负波形，并以负波形为基础进行中心对称得到一个新初至波形，计算不同低降速层厚度的实际Q值，最终获得一条低速层厚度与实际Q值的关系曲线。不在井口和井底之间埋置检波器，消除了井中多个检波器与围岩的耦合问题以及井中近地表摆放的检波器受地表虚反射影响的问题，提高了Q值计算的精度和低降速层厚度与Q值关系曲线的可靠性，为后续Q补偿处理奠定了基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为现有技术中双井微测井吸收衰减调查的示意图；
图2为现有技术中蜂窝状微测井吸收衰减调查示意图；
图3为本发明实施例中近地表地震波吸收衰减调查方法的流程图；
图4为本发明实施例中二维吸收衰减调查线上吸收衰减调查点分布示意图；
图5为本发明实施例中基于初至波负波形合成新初至波形的示意图；
图6为本发明实施例中利用完整原始初至波波形得到的低降速层厚度与Q值分布示意图；
图7为本发明实施例中利用新初至波形得到的低降速层厚度与Q值分布示意图；
图8为本发明实施例中近地表地震波吸收衰减调查装置的结构示意图；
图9为本发明实施例中计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种近地表地震波吸收衰减调查方法，在实现该方法之前，需要先进行如下准备工作：
(1)布设多个吸收衰减调查点
具体的，在目标工区中，选择需要进行吸收衰减调查的典型位置，根据调查目标可选择一段或多段二维吸收衰减调查线，在每一段二维吸收衰减调查线等间隔连续布设多个吸收衰减调查点。
吸收衰减调查点需要根据目标工区以往表层调查结果进行布设，从而确保不同低降速层厚度均有一定的数量的吸收衰减调查点分布，以提高调查结果统计效应的可靠性。
(2)布设检波器和激发点
每个吸收衰减调查点采用双井微测井的方式进行调查。参见图4，1口井作为接收井，在井底和井口(地表)分别放置检波器，共放置两个检波器(图4中三角代表检波器)。地表检波器要求摆放与地表平齐，为避免高速顶界面到影响，井底检波器要求摆放在高速顶界面之上1m左右。不在地表与井底之间摆放检波器可以避免地表虚反射对井中近地表接收的影响。1口井作为激发井，以井底检波器接收振幅不超限为目标，激发位置距离井底检波器要20m以上。
(3)用围岩碎末回填封井
井底检波器和井口检波器都放置在薄的长塑料壳内，如炸药壳，壳内装满围岩碎末，长塑料壳可保证井底检波器呈竖直状态。井底检波器放置好后，用钻井钻出的围岩碎末回填到井中，用围岩碎末固定井底检波器，确保检波器与围岩的耦合良好的同时尽可能使检波器周围介质状态接近围岩原始状态。井口检波器同样装入炸药壳中埋置在地表，确保检波器与地表平齐的同时尽可能与井底检波器状态一致。
(4)采用高动态范围地震仪器采集初至波
每个吸收衰减调查点的检波器和激发点布设完成后，采用高动态范围的地震仪器进行采集，一般采用地震仪器的最小采样间隔、最小前放增益。根据表层调查结果确定仪器记录时间长度，该时间长度一般设置为预计地表接收时间加200ms以上。
在上述准备工作完成之后，即可实现本发明实施例提供了一种近地表地震波吸收衰减调查方法，如图3所示，该方法包括步骤301至步骤305：
步骤301、获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形；其中，初至波的一个波形包含一个负波形和一个正波形，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设吸收衰减调查点，在每个吸收衰减调查点处设置接收井与激发井。
步骤302、确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置。
设负波形包含的样点数量为n个，先获取n个样点的振幅值x和采样时间t，振幅值和采样时间形成(tn，xn)的数组。其中，xn为采样时间tn时样点的振幅值，自x1至xn均小于等于0。
如果负波形采样的最后一个样点，也即第n个样点，的振幅值xn等于0，则将第n个样点确定为零点位置。
如果第n个样点的振幅值xn不等于0，则设定第n个样点的下一个样点(即第n+1个样点)的振幅值xn+1为0，将第n+1个样点确定为零点位置。
步骤303、以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形。
由于零点位置的不同，在确定新初至波形时分为如下两种情况：
(1)当零点位置为第n个样点时
以xn为对称中心，对(tn-1，xn-1)数组进行上下对称折叠形成n-1个样点的(t′m，x′m)数组，其中m取值范围为n+1到n+n，此时有x′m与xn关于tn对称且x′m小于等于0。
把(t′m，x′m)数组以零线为对称线左右折叠，形成n-1个样点的数组(t″m，x″m)，其中m取值范围为n+1到n+n，此时有x″m＝-x″m，x″m大于等于0。
此时数组(tn，xn)、(t″m，x″m)拟合形成一个新初至波形，该波形是以初至波负波形为基础，以(tn，xn)样点为对称中心的中心对称图形。
(2)当零点位置为第n+1个样点时
以xn+1为对称中心，对(tn，xn)数组进行上下对称折叠形成n个样点的(t′m，x′m)数组，其中m取值范围为n+2到n+n+1，此时有x′m与xn关于tn+1对称，且x′m小于等于0。
把(t′m，x′m)数组以零线为对称线左右折叠，形成n个样点的数组(t″m，x″m)，其中m取值范围为n+2到n+n+1，此时有x′m＝-x″m，x″m大于等于0。
此时数组(tn，xn)、(tn+1，xn+1)、(t″m，x″m)拟合形成一个新初至波形，该波形是以初至波负波形为基础以(tn+1，xn+1)样点为对称点的中心对称图形。
步骤304、结合两个检波器的检波器距离和井口检波器接收到的初至时间，对井口检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，结合两个检波器的检波器距离和井底检波器接收到的初至时间，对井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值。
其中，频谱分析可采用质心频率法或谱比法，由于频谱分析为地球地震勘探领域常用的技术手段，对于其具体实现，在此不做赘述。
步骤305、根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。
具体的，先按照步骤301至步骤304中方法确定所有吸收衰减调查点的低降速层厚度对应的实际Q值；再利用最小二乘法对获得的所有实际Q值和低降速层厚度进行曲线拟合，确定拟合函数；根据拟合函数计算不同低降速层厚度对应的理论Q值，将理论Q值与相同低降速层厚度的实际Q值相减，得到不同低降速层厚度的偏差值；利用偏差值，基于拉依达准则迭代剔除异常点；利用剔除异常点后的低降速层厚度及对应的实际Q值进行拟合，得到低降速层厚度与实际Q值的关系曲线。
其中，最小二乘法拟合可采用指数拟合或多项式拟合，一般采用指数拟合。基于拉依达准则剔除异常点及利用最小二乘法拟合曲线、确定拟合函数为常用的现有技术，对于上述过程的具体实现，在此不做赘述。
本发明实施例中，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设多个吸收衰减调查点，每个调查点处设置激发井和接收井，在接收井井口和井底分别放置一个检波器，对井口和井底检波器接收到的初至波波形取负波形，并以负波形为基础进行中心对称得到一个新初至波形，计算不同低降速层厚度的实际Q值，最终获得一条低速层厚度与实际Q值的关系曲线。不在井口和井底之间埋置检波器，消除了井中多个检波器与围岩的耦合问题以及井中近地表摆放的检波器受地表虚反射影响的问题，提高了Q值计算的精度和低降速层厚度与Q值关系曲线的可靠性，为后续Q补偿处理奠定了基础。
本发明依托塔里木盆地塔中大沙漠区施工的某三维地震勘探采集项目，针对其表层特征，布设了一条具有不同低降速层厚度多个点的二维吸收衰减调查线，采用地表和井口放置检波器的接收方式，对初至波波形负波形进行合成形成一个新波形进行计算，最终获得该区低降速层厚度与吸收衰减Q值的关系曲线，既具有更好的代表性又避免了地表虚反射对Q值结果的影响，具体实施情况如下：
1)采用线的方式连续布设多个吸收衰减调查点
在塔中大沙漠工区内，根据工区以往表层调查结果，选择了一个具有典型工区特点的沙丘进行吸收衰减调查，该沙丘宽度3km，低降速层厚度从8m到65m不同厚度均有分布。采用25m间隔布设一条横跨沙丘的表层低降速层二维吸收衰减调查线，共布设140个点，为后续低降速层厚度与对应吸收衰减Q值拟合奠定了数量基础。
图4为本次二维吸收衰减调查线点位分布及施工示意图，采用连续、多点布设吸收衰减调查点可使调查结果更具有代表性。
2)每个吸收衰减调查点采用双井微测井方式布设检波器和激发点
每个吸收衰减调查点采用双井微测井的方式进行调查。1口井作为接收井，在井底和地表分别放置检波器，共放置两个检波器。地表检波器要求摆放与地表平齐，为避免高速顶界面到影响，井底检波器要求摆放在高速顶界面之上1m左右。不在地表与井底之间摆放检波器可以避免地表虚反射对井中近地表接收的影响。1口井作为激发井，以井底检波器接收振幅不超限为目标，激发位置距离井底检波器要20m以上。
3)用围岩碎末回填封井
井底检波器和井口检波器都放置在薄的炸药壳内，壳内装满干沙，长炸药壳可保证井底检波器呈竖直状态。井底检波器放置好后，用干的细沙回填到井中固定井底检波器，确保检波器与围岩的耦合良好的同时尽可能使检波器周围介质状态接近围岩原始状态。井口检波器同样装入炸药壳中埋置在地表，确保检波器与地表平齐的同时尽可能与井底检波器状态一致。
4)采用高动态范围地震仪器采集
每个吸收衰减调查点的检波器和激发点布设完成后，采用高动态范围的地震仪器进行采集，本次采用G3i地震仪器，采样间隔0.25ms、前放增益0dB。根据表层调查结果确定仪器记录时间长度，一般为预计地表接收时间加200ms以上，本次采用记录长度1s。
5)降低地表虚反射影响单个吸收衰减调查点的实际Q值
对地表接收和井底接收的两个检波器接收到的地震波分别截取一个初至波形。与以往常规分析不同的是，对初至波形再截取负波形部分，如图5所示，设负波形包含样点数有n个，每个负波形样点对应一个采样时间值，形成(tn，xn)的数组，其中xn为时间tn时样点的振幅值，且自x1至xn小于等于0。
A)当xn＝0时，以xn为对称点对(tn-1，xn-1)数组进行上下对称折叠形成n-1个样点的(t′m，x′m)数组，其中m取值范围为n+1到n+n，此时有x′m与xn关于tn对称且x′m小于等于0。
把(t′m，x′m)数组以零线为对称线左右折叠，形成n-1个样点的数组(t＂m，x＂m)，其中m取值范围为n+1到n+n，此时有x′m＝-x＂m，x＂m大于等于0。
此时数组(tn，xn)、(t＂m，x＂m)形成一个新的波形，该波形是以初至波负波形为基础以(tn，xn)样点为对称点的中心对称图形。
B)当xn≠0时，设定tn+1时xn+1＝0，并以xn+1为对称点对(tn，xn)数组进行上下对称折叠形成n个样点的(t′m，x′m)数组，其中m取值范围为n+2到n+n+1，此时有x′m与xn关于tn+1对称且x′m小于等于0。
把(t′m，x′m)数组以零线为对称线左右折叠，形成n个样点的数组(t＂m，x＂m)，其中m取值范围为n+2到n+n+1，此时有x′m＝-x＂m，x＂m大于等于0。
此时数组(tn，xn)、(tn+1，xn+1)、(t＂m，x＂m)形成一个新的波形，该波形是以初至波负波形为基础以(tn+1，xn+1)样点为对称点的中心对称图形。
已知地表接收和井底接收的两个检波器距离和初至时间，对地表接收和井底接收分别形成的新波形进行频谱分析，采用质心频率法计算地表接收与井底接收之间低降速层厚度对应的实际Q值。
对二维吸收衰减调查线上的所有吸收衰减调查点重复以上步骤，可以获得每个吸收衰减调查点低降速层厚度对应的实际Q值。
6)拟合工区不同低降速层厚度的厚度与Q值曲线
对获得的多个不同低降速层厚度对应的实际Q值进行厚度和Q值曲线采用最小二乘法拟合，可采用指数拟合或多项式拟合，一般采用指数拟合。根据拟合出的公式计算不同低降速层厚度的理论Q值，与实际低降速层厚度的Q值相减获得不同厚度的偏差，基于拉依达准则对奇异点迭代剔除，最终拟合获得合理到低降速层厚度与实际Q值关系曲线。
图6为不同低降速层厚度采用完整原始初至波波形计算实际Q值分布图，图7为不同低降速层厚度采用新初至波形后计算实际Q值分布图。从两个图对比可以看出，采用新初至波形计算所得的实际Q值分布距拟合线更集中、离散度更小，调查结果更合理，有利于提高拟合曲线的拟合精度。
本发明实施例中还提供了一种近地表地震波吸收衰减调查装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与近地表地震波吸收衰减调查方法相似，因此该装置的实施可以参见近地表地震波吸收衰减调查方法的实施，重复之处不再赘述。
如图8所示，该装置800包括获取模块801和确定模块802。
获取模块801，用于获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形，其中，初至波的一个波形包含一个负波形和一个正波形，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设吸收衰减调查点，接收井与激发井设置在吸收衰减调查点处；
确定模块802，用于确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置；
确定模块802，还用于以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形；
确定模块802，还用于结合两个检波器的检波器距离和井口检波器接收到的初至时间，对井口检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，结合两个检波器的检波器距离和井底检波器接收到的初至时间，对井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值；
确定模块802，还用于根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。
在本发明实施例的一种实现方式中，确定模块802，用于：
获取负波形包含的所有样点的振幅值和采样时间；
如果负波形采样的最后一个样点的振幅值等于0，则将最后一个样点确定为零点位置；
如果最后一个样点的振幅值不等于0，则设定最后一个样点的下一个样点的振幅值为0，将下一个样点确定为零点位置。
在本发明实施例的一种实现方式中，确定模块802，用于：
当零点位置为最后一个样点时，将除最后一个样点外的其他负波形样点以零点位置为对称中心，确定中心对称的对称样点；
当零点位置为下一个样点时，将负波形所有样点以零点位置为对称中心，确定中心对称的对称样点；
利用对称样点拟合形成负波形的中心对称波形。
在本发明实施例的一种实现方式中，井口的检波器设置在井口与地表平齐的位置，井底的检波器距离高速顶界面的距离大于1米；激发井中激发点设置在高速顶界面以下，与井底检波器的距离大于20米。
在本发明实施例的一种实现方式中，确定模块802，用于：
确定所有吸收衰减调查点的低降速层厚度对应的实际Q值；
利用最小二乘法对获得的所有实际Q值和低降速层厚度进行曲线拟合，确定拟合函数；
根据拟合函数计算不同低降速层厚度对应的理论Q值，将理论Q值与相同低降速层厚度的实际Q值相减，得到不同低降速层厚度的偏差值；
利用偏差值，基于拉依达准则迭代剔除异常点；
利用剔除异常点后的低降速层厚度及对应的实际Q值进行拟合，得到低降速层厚度与实际Q值的关系曲线。
本发明实施例中，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设多个吸收衰减调查点，每个调查点处设置激发井和接收井，在接收井井口和井底分别放置一个检波器，对井口和井底检波器接收到的初至波波形取负波形，并以负波形为基础进行中心对称得到一个新初至波形，计算不同低降速层厚度的实际Q值，最终获得一条低速层厚度与实际Q值的关系曲线。不在井口和井底之间埋置检波器，消除了井中多个检波器与围岩的耦合问题以及井中近地表摆放的检波器受地表虚反射影响的问题，提高了Q值计算的精度和低降速层厚度与Q值关系曲线的可靠性，为后续Q补偿处理奠定了基础。
本发明实施例还提供一种计算机设备，图9为本发明实施例中计算机设备的示意图，该计算机设备能够实现上述实施例中的近地表地震波吸收衰减调查方法中全部步骤，该计算机设备具体包括如下内容：
处理器(processor)901、存储器(memory)902、通信接口(CommunicationsInterface)903和通信总线904；
其中，所述处理器901、存储器902、通信接口903通过所述通信总线904完成相互间的通信；所述通信接口903用于实现相关设备之间的信息传输；
所述处理器901用于调用所述存储器902中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的近地表地震波吸收衰减调查方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述近地表地震波吸收衰减调查方法的计算机程序。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种近地表地震波吸收衰减调查方法，其特征在于，所述方法包括：
获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形，其中，初至波的一个波形包含一个负波形和一个正波形，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设吸收衰减调查点，在每个吸收衰减调查点处设置接收井与激发井；
确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置；
以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形；
结合两个检波器的检波器距离和井口检波器接收到的初至时间，对井口检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，结合两个检波器的检波器距离和井底检波器接收到的初至时间，对井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值；
根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置，包括：
获取负波形包含的所有样点的振幅值和采样时间；
如果负波形采样的最后一个样点的振幅值等于0，则将所述最后一个样点确定为零点位置；
如果所述最后一个样点的振幅值不等于0，则设定最后一个样点的下一个样点的振幅值为0，将所述下一个样点确定为零点位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，包括：
当零点位置为所述最后一个样点时，将除最后一个样点外的其他负波形样点以零点位置为对称中心，确定中心对称的对称样点；
当零点位置为所述下一个样点时，将负波形所有样点以零点位置为对称中心，确定中心对称的对称样点；
利用对称样点拟合形成负波形的中心对称波形。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，井口的检波器设置在井口与地表平齐的位置，井底的检波器距离高速顶界面的距离大于1米；激发井中激发点设置在高速顶界面以下，与井底检波器的距离大于20米。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线，包括：
确定所有吸收衰减调查点的低降速层厚度对应的实际Q值；
利用最小二乘法对获得的所有实际Q值和低降速层厚度进行曲线拟合，确定拟合函数；
根据拟合函数计算不同低降速层厚度对应的理论Q值，将理论Q值与相同低降速层厚度的实际Q值相减，得到不同低降速层厚度的偏差值；
利用所述偏差值，基于拉依达准则迭代剔除异常点；
利用剔除异常点后的低降速层厚度及对应的实际Q值进行拟合，得到低降速层厚度与实际Q值的关系曲线。
6.一种近地表地震波吸收衰减调查装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取分别设置在每个接收井井口与井底的检波器检测到的初至波的一个波形，其中，初至波的一个波形包含一个负波形和一个正波形，在二维吸收衰减调查线上等间隔布设吸收衰减调查点，在每个吸收衰减调查点处设置接收井与激发井；
确定模块，用于确定负波形和正波形之间振幅值为0的零点位置；
确定模块，还用于以零点位置为对称中心，确定负波形的中心对称波形，以负波形和中心对称波形作为新初至波形；
确定模块，还用于结合两个检波器的检波器距离和井口检波器接收到的初至时间，对井口检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，结合两个检波器的检波器距离和井底检波器接收到的初至时间，对井底检测初至波形成的新初至波形进行频谱分析，确定两个检波器所处位置之间的低降速层厚度对应的实际Q值；
确定模块，还用于根据所有吸收衰减调查点处的低降速层厚度与实际Q值，确定低降速层厚度与Q值的关系曲线。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，确定模块，用于：
获取负波形包含的所有样点的振幅值和采样时间；
如果负波形采样的最后一个样点的振幅值等于0，则将所述最后一个样点确定为零点位置；
如果所述最后一个样点的振幅值不等于0，则设定最后一个样点的下一个样点的振幅值为0，将所述下一个样点确定为零点位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，确定模块，用于：
当零点位置为所述最后一个样点时，将除最后一个样点外的其他负波形样点以零点位置为对称中心，确定中心对称的对称样点；
当零点位置为所述下一个样点时，将负波形所有样点以零点位置为对称中心，确定中心对称的对称样点；
利用对称样点拟合形成负波形的中心对称波形。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，井口的检波器设置在井口与地表平齐的位置，井底的检波器距离高速顶界面的距离大于1米；激发井中激发点设置在高速顶界面以下，与井底检波器的距离大于20米。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，确定模块，用于：
确定所有吸收衰减调查点的低降速层厚度对应的实际Q值；
利用最小二乘法对获得的所有实际Q值和低降速层厚度进行曲线拟合，确定拟合函数；
根据拟合函数计算不同低降速层厚度对应的理论Q值，将理论Q值与相同低降速层厚度的实际Q值相减，得到不同低降速层厚度的偏差值；
利用所述偏差值，基于拉依达准则迭代剔除异常点；
利用剔除异常点后的低降速层厚度及对应的实际Q值进行拟合，得到低降速层厚度与实际Q值的关系曲线。
11.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一所述方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至5任一所述方法的计算机程序。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011222762.8A CN112285782B (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 近地表地震波吸收衰减调查方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011222762.8A CN112285782B (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 近地表地震波吸收衰减调查方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112285782A CN112285782A (zh) | 2021-01-29 |
| CN112285782B true CN112285782B (zh) | 2023-04-25 |
Family
ID=74350911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011222762.8A Active CN112285782B (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 近地表地震波吸收衰减调查方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112285782B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4926392A (en) * | 1986-09-22 | 1990-05-15 | Hand Geophysical | Method and apparatus for obtaining seismic vibrator reflection data |
| US5105391A (en) * | 1990-10-31 | 1992-04-14 | Exxon Production Research Company | Method for high-resolution seismic recording using detectors planted at shallow depths |
| US5724308A (en) * | 1995-10-10 | 1998-03-03 | Western Atlas International, Inc. | Programmable acoustic borehole logging |
| CN102109617A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-06-29 | 大庆油田有限责任公司 | 用双井微测井技术测量近地表地层q值的方法 |
| CN104749634A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于粘弹介质模型的极浅层吸收补偿方法 |
| CN106443810A (zh) * | 2016-05-10 | 2017-02-22 | 北京奥地探测仪器有限公司 | 一种适用于重力仪的高精度数据转换与采集系统 |
| CN106990438A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-28 | 中国石油天然气集团公司 | 复杂地表区域微测井点位及井深确定方法及装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA72581C2 (en) * | 2002-08-30 | 2005-03-15 | Method for investigating oil-and-gas deposits by seismic waves |
-
2020
- 2020-11-05 CN CN202011222762.8A patent/CN112285782B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4926392A (en) * | 1986-09-22 | 1990-05-15 | Hand Geophysical | Method and apparatus for obtaining seismic vibrator reflection data |
| US5105391A (en) * | 1990-10-31 | 1992-04-14 | Exxon Production Research Company | Method for high-resolution seismic recording using detectors planted at shallow depths |
| US5724308A (en) * | 1995-10-10 | 1998-03-03 | Western Atlas International, Inc. | Programmable acoustic borehole logging |
| CN102109617A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-06-29 | 大庆油田有限责任公司 | 用双井微测井技术测量近地表地层q值的方法 |
| CN104749634A (zh) * | 2013-12-26 | 2015-07-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于粘弹介质模型的极浅层吸收补偿方法 |
| CN106443810A (zh) * | 2016-05-10 | 2017-02-22 | 北京奥地探测仪器有限公司 | 一种适用于重力仪的高精度数据转换与采集系统 |
| CN106990438A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-28 | 中国石油天然气集团公司 | 复杂地表区域微测井点位及井深确定方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Wang Yanfeng et al..The choice of bin size based on the imaging accuracy of fractured-cavity reservoirs in carbonate rocks.2018 CPS/SEG International Geophysical Conference.2018,全文. * |
| 周翼等.塔克拉玛干沙漠区浅表层对地震波的吸收衰减作用.石油地球物理勘探.2016,第51卷(第51期),全文. * |
| 赵秋芳等.近地表Ｑ 值测试方法研究进展与展望.《石油地球物理勘探》.2019,第第54卷卷(第第54卷期),全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112285782A (zh) | 2021-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2964893C (en) | Structure tensor constrained tomographic velocity analysis | |
| CN111665568A (zh) | 基于分布式光纤声波传感技术的微测井装置及测量方法 | |
| CN105425292B (zh) | 一种油气预测方法及装置 | |
| US11112513B2 (en) | Method and device for estimating sonic slowness in a subterranean formation | |
| CN104730574B (zh) | 构建近地表结构模型的方法 | |
| CN103901465A (zh) | 全息三维地震勘探观测系统的设计方法 | |
| CN107045143A (zh) | 一种预测裂缝发育的方法及装置 | |
| RU2737846C2 (ru) | Система установки наземных сейсмических датчиков с парами смежных многокомпонентных сейсмических датчиков на расстоянии в среднем по меньшей мере двадцать метров | |
| CN109188520A (zh) | 薄储层厚度预测方法及装置 | |
| CN111856551A (zh) | 浅层横向高分辨率瑞雷波勘探方法及系统 | |
| CN110376660B (zh) | 地下工程地质灾害注浆效果实时监测方法 | |
| US9658354B2 (en) | Seismic imaging systems and methods employing correlation-based stacking | |
| CN111123359A (zh) | 随钻测井与地层格架约束的井周地震成像探测方法及装置 | |
| CN117607964A (zh) | 一种资源勘探方法及管理系统 | |
| CN112684498A (zh) | 一种基于宽方位地震数据的储层裂缝预测方法及系统 | |
| CN111852467B (zh) | 一种砂岩铀矿矿体延伸范围的圈定方法及系统 | |
| CN212255727U (zh) | 基于分布式光纤声波传感技术的微测井装置 | |
| CN105301638A (zh) | 一种提取风化层底界面的方法和装置 | |
| CN112285782B (zh) | 近地表地震波吸收衰减调查方法及装置 | |
| CN110579798B (zh) | 一种等反射角度间隔的地震采集观测方法及系统 | |
| CN109738944A (zh) | 基于广角反射的地震采集参数确定方法及装置 | |
| US20200041676A1 (en) | Fast plane-wave reverse time migration | |
| CN115032694B (zh) | 一种vsp初至旅行时层析成像方法及系统 | |
| CN112888970A (zh) | 确定声波慢度的方法和装置 | |
| Gu et al. | Investigation of fractures using seismic computerized crosshole tomography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |