[发明专利]相控震源一致性判定方法

摘要

本发明涉及一种相控震源一致性判定方法。相控震源垂向定位精度误差不超过2m；实际信噪比改善能力与理论值相比，信噪比下降不超过3dB；各震源激发信号具有较高线性度；不同震源信号非同相叠加引起信号信噪比；量化两个信号波形的相位一致；满足上述条件，视为一致性相控源，否则，视为非一致性相控震源。经试验，本方法适于任何相控震源、组合震源及多台可控震源的一致性检测过程，为相控震源地震勘探方法的野外数据采集，提供了必要的采集质量保证措施，检测结果表明，采集数据信噪比得到较大程度的提高。为相控震源性能评价、相控震源系统维护、相控震源地震数据有效采集提供依据。同时，也可作为相控震源维护及合格检测提供有效技术手段。

主权项

1.一种相控震源一致性判定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、针对高精度地震勘探要求，首先确定一致性准则，即满足如下要求的系统被认为是一致的：相控震源地震数据垂向定位精度误差不超过2m；实际信噪比改善能力与理论值相比，信噪比下降不超过3dB；各震源激发信号具有较高线性度；步骤二、根据上述一致性准则，给出相控震源时域相关分析判定方法，具体要求一致性相控震源应同时满足下述三个条件：(1)首先分析不同震源信号非同相叠加引起信号信噪比下降情况，设s₁(t)、s₂(t)代表两个不同的震源信号，在位于远场的检波器，目标体反射的相控震源信号可表示为S₂(t)＝s₁(t)+s₂(t)    (1)当s₁(t)＝s₂(t)，即两震源信号完全一致，则得到理想的相控震源信号S₁(t)＝s₁(t)+s₁(t)    (2)设为相关运算符，令R2(t)=S2(t)⊗s1(t)R1(t)=S1(t)⊗s1(t)---(3)]]>计算R₂(t)较R₁(t)的信噪比下降程度，若不超过3dB，则满足一致性判定的第一个条件；(2)考虑相控震源系统垂向定位误差不大于2m的要求，由于非同相叠加的地震波在相关检测后会出现主瓣时移，该时移将会造成地层的垂向定位误差，根据地震波运动学可知，设地下介质平均速度为V，目标地层深度D，针对地震波双倍旅行时T，存在2D＝V*T               (4)可见，若垂向定位精度误差为ΔD，则双倍旅行时误差ΔT＝2ΔD/V           (5)以P波速度为1400-3500m/s计，对于ΔD≤2m，ΔT不超过1.14-2.86ms，即R₂(t)最大值点与理想信号R₁(t)最大值点对应的时间误差应不超过1.14-2.86ms，这是一致性判定的第二个条件；(3)采用相关分析方法，量化两个信号波形的相位一致性，具体要求是两个震源信号互相关系数不小于0.95，这是一致性判定的第三个条件；(4)若相控震源满足上述3个条件，视为一致性相控源，判定结束；否则，视为非一致性相控震源，执行步骤三，进一步判定；步骤三、针对时域分析不满足一致性要求的相控震源，采用傅里叶变换(FFT)方法，求其幅频与相频特征，从而得到各震源在不同频段的响应特性差异，指导震源的调节及维护。