[发明专利]基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法

权利要求书

1.基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，该基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法包括：

步骤1：根据三维地震观测系统，结合实际地表情况，在三维地震施工前布设好台站，进行连续记录；

步骤2：对台站和三维地震坐标系统进行匹配，使两种观测系统的坐标统一；

步骤3：从连续记录的台站数据中，截取放炮时间段内的数据；

步骤4：将截取的台站记录数据与三维地震记录的数据进行匹配，使两种数据做到时间上的同步；

步骤5：在匹配后的台站数据上进行初至波到时拾取；

步骤6：在三维地震数据上进行反射波到时拾取；

步骤7：建立地下初始速度模型；

步骤8：利用拾取的台站初至波走时和三维地震反射波走时进行多尺度联合层析反演；

步骤9：当反演结果收敛时，将结果输出作为最终反演的速度模型；

在步骤1中，台站的布设采用的是平行交错式图形，

在步骤3中，从连续记录的台站数据中截取放炮时间段内的数据，首先抽样统计台站计时系统与三维地震计时系统的大概时差范围，然后以三维地震记录的每一炮的野外放炮时间为中心，前后截取时差范围内的数据输出；

在步骤4中，将截取的台站记录数据与三维地震记录的数据进行匹配前，需要进行两种记录波形的匹配，使两种记录的波形尽量保持一致；

在步骤5中，台站数据上进行初至波到时拾取是在台站数据的共检波点数据集内完成的，即将共炮点台站数据抽取成共检波点台站数据，并按照偏移距远近重新排列，然后利用长短时窗能量比方法自动拾取初至波。

2.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤2中，两种观测系统的坐标匹配方法是利用台站与检波器重合点的检波器坐标求取未知的台站坐标，通过求解如下方程组求取与检波器坐标一致的台站坐标：

其中，(x,y)为待求台站的坐标，(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)为待求台站附近三个台站的坐标，d₁、d₂、d₃分别为待求台站到附近三个台站的距离，该距离通过手持GPS设备测量的坐标计算得到。

3.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤4中，将截取的台站记录数据与三维地震记录的数据进行匹配前，需要对波形匹配后的两种记录进行滤波和归一化处理。

4.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤7中，初始速度模型是利用台站数据的初至波走时进行多尺度网格层析反演得到的层状速度模型，其过程是以不同大小的网格离散化实际地质模型，同时对各个尺度模型进行反演。

5.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤8中，台站初至波走时和三维地震反射波走时联合层析反演，是将地下速度结构离散为层状模型，反演速度界面的起伏和层内的速度值。

6.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤8中，台站初至波走时和三维地震反射波走时联合反演，是通过计算界面多尺度分解后各个尺度上的节点位置变化对地震波到时的扰动量，同时使用初至波和反射波走时反演速度模型。

7.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤8中，台站初至波走时和三维地震反射波走时联合反演，是以不同大小的网格离散化实际地质模型，在反演过程中同时对各个尺度模型进行反演。

8.根据权利要求1所述的基于台站与三维地震联合采集资料的速度反演方法，其特征在于，在步骤8中，台站初至波走时和三维地震反射波走时联合层析反演方程中，同时使用了初至波和反射波到时进行速度模型的反演。