定向地震波延时参数优化设计方法

摘要

本发明涉及一种定向地震波延时参数优化设计方法，建立勘探区域地下介质模型，通过模型计算，求得不同方向的定向地震数据，依据接收阵列内反射波能量最强和能量均衡分布相结合的原则，取得最优延时参数。有效地解决了复杂地质条件下，定向地震波的延时参数优化选取问题，相比于传统的定向地震波形成方法，有效应用于强噪声环境下复杂地质条件的资源勘探，更好地提高地震勘探数据质量。

主权项

一种定向地震波延时参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据测区地质、地球物理资料，建立探区地下介质模型；b、震源点和观测排列按常规地震勘探方法设计，设震源点个数为N，编号顺序分别为1,2,...,N，其中N≥2，各震源点保持等间距d，检波器道数为n，道间距为D，震源函数为f(t)，建立并求解弹性波方程，得到对应N个震源点的N个单炮记录；t为时间变量；c、求取目标反射层上覆介质的均方根速度v；d、设地震波主波束方向与法线夹角为θ，其中延时时间τ为定向地震波形成方法的延时时间参数，再根据三角函数性质‑1≤sinθ≤1，则有$-\frac{d}{v}\le \tau \le \frac{d}{v}$    (不等式1)其中延时参数τ取负值时代表信号超前，求解不等式1，得到不等式的解集t₀≤τ≤t₁；e、在[t₀,t₁]内，采用线性插值等间隔选取m个延时时间参数，记为τ₁，τ₂,...,τ_i,...,τ_m，其中τ₁＝t₀，τ_m＝t₁，m≥20，针对每个延时参数τ_i(i∈[1,m])，将N个单炮记录按震源点编号分别延时0，2τ_i，3τ_i，……,(N‑1)τ_i,然后叠加，得到对应延时参数τ_i的定向地震记录H_i；f、以H_i中勘探目标反射波同相轴为中心，选取等长的反射波时窗，计算定向地震记录H_i内各道目标反射信号能量E_i,1,E_i,2,...,E_i,j,...,E_i,n，其中j∈[1,n]，根据公式计算接收阵列内各道反射波能量密度p_i,j；g、根据计算H_i内接收阵列接收的目标反射波总能量h_i；根据[(τ₁,h₁),(τ₂,h₂),...,(τ_i,h_i),...,(τ_m,h_m)]绘制反射波能量随延时时间参数变化曲线，并从中找出前5个最大值点，设该五个最大值点对应的延时参数为：τ₁',τ₂',τ₃',τ₄',τ₅'；h、计算对应τ₁',τ₂',τ₃',τ₄',τ₅'的5个定向地震记录的反射波能量密度方差，最小方差对应的延时时间即为定向地震波的最优延时时间参数。