[发明专利]基于接收阵列的地震波束形成方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种地球物理数据的处理方法，尤其是可控震源地震数据的预处理方法。

背景技术：

现有的可控震源地震勘探方法，由于对环境的无破坏性，在地震勘探中受到越加广泛的关注。

CN1560650公开了一种《相控可控震源系统》，

CN1560651公开了一种《相控阵地震勘探方法》，

CN101320095公开了一种《单震源定向照明地震信号合成方法》，

CN101339252《基于单震源的定向照明地震勘探方法》；可控震源地震勘探存在的主要问题是震源能量弱，背景噪声强，因此接收数据的信噪比较低，勘探深度浅。为了改善采集数据质量，可采用波束形成方法，形成方向性地震波。波束形成方法可在震源端实现，也可在接收端实现。在忽略噪声情况下，二者是等价的。源端的波束形成方法称为相控震源方法，该方法要求使用具有相位控制功能的震源系统，而且对各震源的一致性要求严格。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于接收阵列的地震波束形成方法。

利用波束形成方法合成定向地震波数据，大幅度提高目的反射层地震数据信噪比或者大幅度提高可控震源地震勘探深度。

基于接收阵列的地震波束形成方法，是针对共偏移距的多炮可控震源地震数据，利用波束形成技术，采用时域叠加方法，在接收端合成定向地震波数据。主要思想如下：针对常规可控震源地震数据集U，使用延时参数τ，与波束形成控制参数n，利用波束形成方法合成定向地震数据集V₁；如果数据集V₁的信噪比满足采集数据质量要求，处理结束；如果数据集V₁的信噪比仍然很低，针对数据集V₁，做二次波束形成处理，可得到定向地震数据集V₂；依此类推……，可合成满足信噪比要求的定向地震波数据V_opt。定向地震波方向由延时参数控制。合理控制定向地震波方向，可使目标体的反射波信号信噪比显著增强。对解决强噪声地质区域及倾斜地质体勘探具有突出的实质性特点和显著的进步。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于接收阵列的地震波束形成方法，包括下列顺序和步骤：

a、在勘探区域，设计可控震源地震测线，并采用等偏移距观测方法，即每一炮点记录的最大、最小炮检距保持不变，记录道数不变，道间距不变；

b、每次炮点移动距离为道间距的整数倍N，不妨设道间距为Δx，则炮点距为N×Δx；

c、按设定炮点距在该测线上移动炮点，保持偏移距不变，取得多炮地震记录U＝{R₁，R₂，...，R_i，...，R_N}，i为炮点序号，R_i为第i炮记录，N为总炮数，令当前可处理的单炮记录数n＝N；

d、将取得的多炮地震记录分组。分组方法如下，设波束形成控制参数为m，m通常取为大于2的奇数。在记录集U上定义p个子集U_i，U_i+1，...，U_j，其中因此p＝j-i+1。任一子集U_w，代表一个地震记录分组，包含以第w个炮点为中心的相邻m个单炮点记录，即U_w＝{R_b，R_b+1，...，R_w，R_w+1，...R_e}，此时