[发明专利]利用反射波信息进行地下介质层速度反演的方法

说明书

本发明提供一种利用反射波信息进行地下介质层速度反演的方法，包括以下步骤：获取待测目标地下介质层的地表地震记录；制作速度谱；拾取反射信号双程走时；对速度谱采用二值化进行图像增强处理；从图像增强处理后的速度谱中，拾取均方根速度和双程旅行时；基于拾取的反射信号双程走时、均方根速度和双程旅行时，采用广义反演方法，求解层速度。本发明提供一种稳定高效的层速度反演方法，基于图像增强技术和新的均方根速度拾取策略来提高反演算法的误差容忍度和操作便捷度，减小了均方根速度拾取误差对反演地下介质层速度模型的影响，能够较好地利用地下水平反射界面产生的反射波信息，高效稳定地反演出待测目标的地下介质层速度模型。

技术领域

本发明涉及工程地质地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种利用反射波信息进行地下介质层速度反演的方法。

背景技术

传统的反射地震资料解释中，往往需要给出地下介质的层速度模型。在无井资料或钻探资料的区域，时深转换的精度一直是一个亟待解决的难题。层速度的求取策略目前主要基于叠加速度谱和Dix公式。这一策略需要满足的要求主要有两个：(1)地下介质为水平层状介质；(2)叠加速度谱中能拾取出准确的均方根速度。实际上，对于沉积盆地和平原地区而言，基岩面以上的小尺度(如几十米)范围之内，均可以视为水平层状分布的沉积层，因此求取沉积盆地和平原地区的层速度分布主要在于问题2的限制。

Dix公式利用的是地下层状介质界面产生的反射波信息，若能较为准确地拾取出地下反射界面处的V_rms(反射界面的均方根速度)和T_rms(反射界面的双程旅行时)，则可以直接递归估算出反射界面以上各层介质的层速度。用均方根速度反演层速度在数学上是一个典型的不适定问题，均方根速度的微小误差都有可能造成层速度估计值的发散。而在传统的地震数据处理中，V_rms和T_rms的拾取通常存在较大误差，因此利用Dix公式直接估算的层速度结果往往不好。为了获得一个稳定可靠的层速度结果，Koren和Buland分别提出了一种约束Dix反演方法和贝叶斯Dix反演方法，其实质是在计算过程中加入了某些地质约束，从而获得一个稳定且地质上合理的层速度模型，但是如何获得先验的地质约束是另一个难点。为了改善层速度反演的稳定性，杨文采将反射信号的双程走时信息T也作为输入数据，联合反演层速度和反射面深度，但V_rms、T_rms和T的拾取较为繁琐，且当均方根速度V_rms的拾取误差较大时，其层速度反演结果也容易产生较大的误差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高效稳定的层速度反演方法，该方法基于地表采集的反射波地震记录，通过地震数据处理和图像增强技术拾取地下界面反射波信息的均方根速度，利用反演方法稳定求解地下介质的层速度模型。本发明在反射界面的均方根速度V_rms和双程旅行时T_rms存在误差的情况下，仍能够得到较为准确的结果。

本发明采取如下技术方案：

一种利用反射波信息进行地下介质层速度反演的方法，包括以下步骤：

步骤一：获取待测地下介质层的地表地震记录；

步骤二：制作速度谱；

步骤三：拾取反射信号双程走时T；

步骤四：对速度谱采用二值化进行图像增强处理；

步骤五：采用均方根速度拾取策略，从图像增强处理后的速度谱G中，拾取均方根速度V_rms和双程旅行时T_rms；