[发明专利]一种虚源地震观测系统的设计方法

权利要求书

1.一种虚源地震观测系统的设计方法，其特征在于：所述方法首先估算可能的最大震源间距Δx_max，然后确定震源孔径范围L_shot，并通过数值模拟利用不同的震源间距来构建相关道集，并根据其f-k谱是否具有假频来确定在地表激发的最佳震源间距，进而得到虚源地震观测系统。

2.根据权利要求1所述的虚源地震观测系统的设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(S1)，根据已有的地质地球物理资料，建立研究区的速度模型；

(S2)，建立初始观测系统；

(S3)，地震波场模拟：将步骤(S1)建立的速度模型和步骤(S2)建立的初始观测系统输入到声波或弹性波模拟软件，得到合成地震记录；

(S4)，虚源构建：抽取不同震源间距的合成地震记录，利用公式(1)进行虚源构建，得到所有相关道集D_AB(t)；

DAB(t)=ΣI=1NSIA(-t)*SIB(t)---(1)]]>

式中，S_IB(t)表示检波器B记录的第I个震源激发的地震道，S_IA(-t)表示检波器A接收的来自震源I的逆时波场，*表示褶积，N表示炮点数；

(S5)，对步骤(S4)得到的所有相关道集进行f-k谱分析，得到最优的观测系统参数，即得到虚源地震观测系统。

3.根据权利要求2所述的虚源地震观测系统的设计方法，其特征在于：所述步骤(S2)包括以下步骤：

(S21)，根据地质任务，确定井中的接收排列，所述接收排列是指各个检波器的数量、相邻两个检波器之间的间距和各个检波器的埋置深度；

(S22)，利用公式(2)估算可能的最大震源间距Δx_max：

pf_max≤k_N或Δxmax≤12pfmax---(2)]]>

其中，f_max是最大频率、p是f-k谱中的斜率；

利用公式(3)确定震源孔径范围L_shot：

L_shot＝x₂-x₁+2nL_f                    (3)

其中，n为菲涅尔宽度的倍数，是正整数，L_f为菲涅尔宽度，x₁是接收排列中的第一个检波器稳相位位置，x₂是接收排列中的最后一个检波器的稳相位位置；

(S23)，将震源间距Δx的初始值设为最大震源间距Δx_max的八分之一或更小，至此就完成了初始观测系统的建立。

4.根据权利要求3所述的虚源地震观测系统的设计方法，其特征在于：所述步骤(S5)具体如下：

对步骤(S4)得到的所有相关道集进行f-k谱分析，找出与没有假频的f-k谱对应的震源间距，如果没有假频的f-k谱对应多个震源间距，则选择其中最大的震源间距作为最佳的震源间距；

如果所有相关道集的f-k谱全具有假频，则将菲涅尔宽度的倍数加1，即n＝n+1，然后重复步骤(S21)和步骤(S22)后，将震源间距Δx设为上一次震源间距Δx的二分之一，然后重复步骤(S3)至(S5)，直至没有假频存在，获得最优的观测系统参数，包括震源间距和震源孔径。