[发明专利]一种含有套管谐波的垂直地震剖面资料层速度反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探数据处理技术，是一种利用频率域的低通滤波和F-K(频率-波数域)滤波压制套管谐波从而精确反演层速度的方法。

背景技术

垂直地震剖面法(VSP)资料由于特殊的采集方式，检波器需要放置于井中，且检波器与固井的套管之间需要很好的耦合，才能记录到比较可靠的记录。但是当套管之间或套管与地层之间没有胶结或胶纯不好时，这些多层套管将引起高振幅的鸣震，从而产生与套管固有频率有关的套管谐波。其能量几乎不衰减，且频率贯穿有效波的整个频带，持续整个的记录时间，使追踪上行波和下行波成为不可能。加尔彼林对这种铜管波的研究表明，它们对垂直方向的质点运动影响较大，对水平方向的质点运动影响不大.即对纵波干扰严重，对转换波和横波影响较小，但其物理过程仍了解不够。对于这种浅部多层套管引起的鸣震干扰，野外采集中的解决办法是：在VSP观测井附近再钻一口浅井，下套管，并很好的胶结，以代替原来VSP观测井的浅部进行观测。

野外采集中，受各种因素影响，在观测井附近钻浅井并下套管的方法，也几乎无法实施。当套管谐波能量很强时，无论是垂直分量还是水平分量，都无法拾取准确的初至，从而无法获得准确的时深关系，更无法获得层速度。

截止到目前，VSP资料处理中，当压制套管谐波能量比较强无法拾取初至时，一般都视为该道信号为废道，不再进行处理，因此无法获得准确的时深关系和层速度，大大的降低了VSP资料的应用价值。

发明内容

本发明目的是在垂直地震剖面法(VSP)资料中，提供一种利用频率域的低通滤波和F-K(频率-波数域)滤波压制套管谐波从而精确拾取初至和反演层速度，同时使用方便简洁，运算效率高的层速度反演方法。

本发明具体步骤包括：

1)采集记录地震原始数据；

2)对原始数据进行频率域的15赫兹以下的低通滤波得到第一波场；

3)对第一波场先进行时间方向的傅里叶变换，从而变换到频率域，得到其振幅谱；然后对振幅谱在道号方向进行傅里叶变换，从而变换到波数域，得到其频率-波数(F-K)谱；

4)在步骤3)得到的频率-波数(F-K)谱中，将所有的上行波及速度在5000m/s以上的下行波的F-K谱清零；然后进行波数方向的反傅里叶变换，得到其振幅谱；再对得到的振幅谱进行频率方向的反傅里叶变换，得到时间域的第二波场；

5)在第二波场中的下行波上拾取一条连续的同相轴，得到每道的初至一；

6)在原始数据中一个无干扰的地震道上拾取初至时间，该初至时间减去该道的初至一得到平移值，并将每道的初至一都加上该平移值，得到初至二；

7)用后一道记录对应的深度减去前一道记录对应的深度得到相邻道的深度差，用后一道记录的初至时间二深度减去前一道记录的初至时间二得到相邻道的初至差；并用相邻道的深度差除以相邻道的初至差得到层速度。

本发明可以避开套管谐波对层速度的干扰，获取准确的初至和层速度。同时使用方便简洁，运算效率高。

附图说明

图1为实际VSP资料；

图2为15赫兹以下低通滤波后的波场；

图3为F-K分离后的下行波；

图4为拾取的准确的初至；

图5为本发明反演的速度。

具体实施方式

本发明目的是在垂直地震剖面法(VSP)资料中，提供一种利用频率域的低通滤波和F-K(频率-波数域)滤波压制套管谐波从而精确拾取初至和反演层速度。

以下结合附图详细说明本发明。

1)采集记录地震原始数据；图1的实际VSP资料中1800米以上全为套管谐波，图中红线为最终的精确初至。

2)对原始数据进行频率域的15赫兹以下的低通滤波得到第一波场；图2中，经过15赫兹以下的低通滤波后，下行波的同相轴变的连续。但部分谐振能量太强的地震道，依然出现同相轴错动的情况。

3)对第一波场先进行时间方向的傅里叶变换，从而变换到频率域，得到其振幅谱；然后对振幅谱在道号方向进行傅里叶变换，从而变换到波数域，得到其频率-波数(F-K)谱；图3中，经过F-K滤波后，出现同相轴错动的地震道中，下行波同相轴也和相邻道很好的衔接。

4)在步骤3)得到的频率-波数(F-K)谱中，将所有的上行波及速度在5000m/s以上的下行波的F-K谱清零；然后进行波数方向的反傅里叶变换，得到其振幅谱；再对得到的振幅谱进行频率方向的反傅里叶变换，得到时间域的第二波场；

5)在第二波场中的下行波上拾取一条连续的同相轴，得到每道的初至一；图4中，初至连续光滑。