[发明专利]一种球面波菲涅尔积分反射系数计算方法

说明书

本发明涉及地震勘探技术中，球面波反射系数的计算方法技术领域，具体公开了一种球面波菲涅尔积分反射系数计算方法。该方法包括：步骤1，推导弹性介质球面波反射系数方程；步骤2，设定地震谐波波长、频率、入射角、反射点、界面深度；步骤3，计算椭圆方程、旋转坐标系；步骤4，计算菲涅尔带范围；步骤5，求取菲涅尔带边界入射角；步骤6，推导球面波菲涅尔积分反射系数方程。本发明方法更能直观真实的反映地震反射波能量的大小；本发明基于球面波反射系数方程，将积分范围限定在菲涅尔带内，避免了平面波前假设带来的反射系数误差，有助于空间横向分辨率的提高、观测系统的建立、以及地质异常体的识别。

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及地震波反射及地震分辨率问题, 特别是球面波反射系数的计算方法。

背景技术

地震勘探中，AVO(Amplitude variation with offset振幅随偏移距的变化)或AVA(Amplitude variation with angle振幅随入射角的变化)技术可根据振幅随偏移距或入射角的变化来识别储层和油气，已成为烃类检测的主要技术。地震波反射系数作为AVO/AVA技术的理论及应用基础，能够直观地反映不同入射角度下地震反射波能量的大小，从而可以以此特征分析地下岩性并寻找油气。

目前地震勘探采集、处理、解释技术一般以平面波理论作为基础，广泛采用的反射系数大多是基于平面波前的近似反射系数方程，精度及适用性均有一定的局限性。实际地震激发的是点震源，波前面是球面而不是平面，平面波可以看作是球面波在高频远距时的渐进。当地震波频率较高，传播距离较远时，用平面波可以近似传播波场。当地震谐波频率较低，传播距离较近时，球面波效应明显。因此，浅层勘探球面波理论就显得更为重要。此外，相较于平面波，球面波蕴含了更为丰富的振幅、相位、频率信息。

菲涅尔带表征的是当一个地质反射体超过第一菲涅尔带半径时才可能被观测到，菲涅尔带半径与地震波波长、入射角、反射点、界面深度等信息有关，这些信息同样影响着球面波反射系数的振幅与相位。相较于平面波反射系数，球面波反射系数更能反映真实的地震反射特征，地震反射能量主要来自以地下反射点为中心菲涅尔带内的绕射波叠加而成。因此，球面波菲涅尔积分反射系数更能准确的表征菲涅尔带内地震反射波能量的大小，避免了平面波前假设带来的反射系数误差，结合界面深度、地下异常体大小，可确定合适的角度道集叠加范围，兼顾信噪比和横向分辨率。最终有助于空间横向分辨率的提高、观测系统的建立、以及地质异常体的识别。但目前现有技术中,还没有实现直接求取球面波菲涅尔积分反射系数的技术方案。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供一种球面波菲涅尔积分反射系数计算方法，可直接求取菲涅尔带内球面地震波反射系数，以表征地震反射波能量的大小，避免平面波前假设带来的反射系数误差；有助于空间横向分辨率的提高、观测系统的建立、以及地质异常体的识别。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种球面波菲涅尔积分反射系数计算方法，其包括如下步骤：

步骤1，根据平面波精确佐普利兹(Zoeppritz)反射系数方程R_pp形式为,

R_pp＝(E^-F⁺-G⁺H^-p²)/D (1)，

所述方程(1)中，