[发明专利]一种地震波探测用表面波和直达横波压制处理方法

说明书

本发明公开了一种地震波探测用表面波和直达横波压制处理方法，包括以下步骤：步骤S1:选取两个同一规格的传感器R1和传感器R2；步骤S2:与震源距离s米的观测坐标点上,在深度相差h米的两个深度点埋设传感器R1和传感器R2,传感器R1和传感器R2接受到同一震源激发产生的震动，并将震动信号传递给地震仪，获得两个直达横波和表面波到达存在时间差的记录；步骤S31:其中一个记录作为参照记录，另一个记录按照直达横波和表面波到达时间差进行静校正使其初至时间相同；步骤S32:同时比较两个震动信号直达横波和表面波波组波幅大小，以参照记录为标准，另一个振幅补偿；步骤S4:处理后的震动记录与参照记录反相叠加获得表面波和直达横波波组消除后的新地震记录。

技术领域

本发明涉及浅层地震勘探、油气和矿产资源地震勘探、超声波检测地球物理勘探和无损检测领域，特别是涉及一种地震波探测用表面波和直达横波压制处理方法。

背景技术

不论是超声无损检测、浅层工程地震勘探还是深部油气藏地震勘探，都属于弹性波探测，面对直达横波和表面波波组难以压制或消除的难题。尽管有很多的后处理方法，比如通过频率滤波(表面波或直达横波主频频率低)、视速度滤波(表面波或直达横波视速度小)等数值分析计算以期最大限度地压制直达横波和表面波，但都不能尽如人意；不得已，有时只好舍弃可能有用的信息，将表面波和直达横波能量包络的部分时间段信号切除。

组合检波方法在理论上可以通过半波长相消原理压制表面波或直达横波，以期在信号采集阶段做文章，但在实践中难以获得理想的效果。能够在采集原始记录信号时做创造性改进，大幅压制直达表面波和直达横波，对地震勘探后期数值信号分析处理意义重大，但这是一个世界性难题。

在地震勘探的炮集记录上，表面波和直达横波速度极其相近，两者干涉在一起形成波组或波包，我们称之为表面波和直达横波波组，具有频率低、能量强、延续时间长和视速度低的特征。相比之下，勘探作业面下地层结构反射波的能量较弱，频率较高、视速度比较大。对于近地表较松散介质，两者之间的视速度差别在2倍以上。另一方面，直达横波和表面波为直达波，主要在近地表沿水平方向传播，在近地表，理论研究表明，其在水平方向和在垂直方向的衰减非常慢。来自地下介质界面或结构的反射纵波传播方向是斜向上或近似垂直向上的。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种地震波探测用表面波和直达横波压制处理方法,能够同步实现反射波错位叠加的效果，从源头上直接压制了干扰，巧妙地保留了反射波信号。

本发明实施例所采用的技术方案是：一种地震波探测用表面波和直达横波压制处理方法，包括以下步骤：步骤S1:选取两个同一规格的传感器R1和传感器R2；步骤S2:与震源距离s米的同一观测坐标点上,垂直地表面在深度相差h米的两个深度点埋设传感器R1和传感器R2,传感器R1和传感器R2接受到同一震源激发产生的震动，并将震动信号传递给地震仪，获得两个直达横波和表面波到达存在时间差的记录；

步骤S31:选择其中一个记录作为参照记录，另一个记录按照直达横波和表面波到达时间差进行静校正使其初至时间相同；步骤S32:同时比较两个震动信号直达横波和表面波波组波幅大小，以参照记录为标准，另一个进行振幅补偿；步骤S4:处理后的震动记录与参照记录反相叠加获得该坐标点上表面波和直达横波波组消除后的新地震记录。

根据本发明实施例的地震波探测用表面波和直达横波压制处理方法，至少具有如下有益效果：

1、两传感器垂直或竖直几何排布，装置简单，便于实施。综合利用直达横波和表面波波组视速度低、能量强、主频频率低、近地表衰减慢的特点，以及地下反射波波速相对较大、主频频率较高的特点，在消除直达横波和表面波波组的反相叠加操作时能够同步实现反射波错位叠加的效果，从源头上直接压制了干扰，巧妙地保留了反射波信号。该操作无需后续数值计算，避免了传统表面波滤波算法对真实信号带来的损失。