专利名称：超浅层三维地震反射波勘探方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探领域，尤其涉及一种超浅层三维地震反射波勘探方法。
背景技术：
超浅层地震勘探是工程地质勘察的一种有效方法，能够探测到地表以下50m范围内地质结构情况，为建筑工程施工、城市工程设计等提供必要的基础地质资料，是工程地质勘察不可或缺的技术手段。目前，超浅层二维地震勘探方法通常被用于工程地质勘察中，该方法能给出地表以下50m范围内地层剖面的分层情况，但是无法了解到探测目标的平面分布情况和三维形态，严重制约了地震勘探方法的应用效果。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种超浅层三维地震反射波勘探方法。超浅层三维地震反射波勘探方法的步骤如下
1)超浅层三维地震采集排列片的设计
超浅层三维地震采集排列片的设计参数包括接收参数和激发参数，接收参数为6条检波线、每条检波线上对个检波点、点距0. 5m、相邻检波线的间距lm，激发参数为12条炮线、 每条炮线上5个炮点、炮点距lm、相邻炮线的间距lm，检波线与炮线垂直正交，检波线方向称为纵向，炮线方向称为横向；
2)超浅层三维地震数据的采集
按照超浅层三维地震采集排列片设计参数布置检波器，利用锤击震源激发地震波，完成一个排列片范围的地震数据采集；然后，把排列片沿纵向和横向滚动，滚动距細，每滚动一次，重新布置检波器，利用锤击震源激发，直至把整个勘探区域覆盖，完成整个勘探区域的地震数据采集；
3)超浅层三维地震数据处理
采用版本号为1. 8. 3的欧米茄地震数据处理软件，利用带通滤波压制面波，带通滤波频率参数为30-150HZ，利用频率空间域二维滤波压制线性干扰，频率空间域二维滤波视速度参数为200-800m/s，对去噪后的地震数据进行叠加处理，即可获得超浅层三维地震反射波叠加数据体，利用超浅层三维地震反射波叠加数据体显示出地下探测目标的平面分布范围和三维形态。本发明解决了工程地质勘察领域超浅层探测目标的三维探测问题，利用探测结果能清晰看到探测目标平面分布情况和三维形态，提高了地震勘探在工程勘察领域的探测能力。
图1是超浅层三维地震勘探采集排列片示意图；图2是超浅层三维地震勘探采集的地震记录； 图3是带通滤波后的地震记录； 图4是FX 二维滤波后的地震记录； 图5是超浅层三维地震反射波数据体； 图6是目的层的三维透视图； 图7是探测目标的三维体雕刻显示结果。
具体实施例方式超浅层三维地震反射波勘探方法的步骤如下
1)超浅层三维地震采集排列片的设计
超浅层三维地震采集排列片的设计参数包括接收参数和激发参数，接收参数为6条检波线、每条检波线上对个检波点、点距0. 5m、相邻检波线的间距lm，激发参数为12条炮线、 每条炮线上5个炮点、炮点距lm、相邻炮线的间距lm，检波线与炮线垂直正交，检波线方向称为纵向，炮线方向称为横向；
2)超浅层三维地震数据的采集
按照超浅层三维地震采集排列片设计参数布置检波器，利用锤击震源激发地震波，完成一个排列片范围的地震数据采集；然后，把排列片沿纵向和横向滚动，滚动距細，每滚动一次，重新布置检波器，利用锤击震源激发，直至把整个勘探区域覆盖，完成整个勘探区域的地震数据采集；
3)超浅层三维地震数据处理
采用版本号为1. 8. 3的欧米茄地震数据处理软件，利用带通滤波压制面波，带通滤波频率参数为30-150HZ，利用频率空间域二维滤波压制线性干扰，频率空间域二维滤波视速度参数为200-800m/s，对去噪后的地震数据进行叠加处理，即可获得超浅层三维地震反射波叠加数据体，利用超浅层三维地震反射波叠加数据体显示出地下探测目标的平面分布范围和三维形态。实施例
超浅层三维地震采集排列片的设计
超浅层三维地震采集排列片的设计是指对地震采集检波点、炮点的位置进行设计，图1 为设计的超浅层三维地震采集排列片，其中，小方形表示检波点，小圆圈表示炮点；检波点的设计参数称为接收参数，炮点的设计参数称为激发参数；图1所示的接收参数包括6条相互平行的检波线，相邻检波线的距离为lm，每条检波线上有M个检波点，相邻检波点的距离为0. 5m ；激发参数包括12条相互平行的炮线，炮线与检波线垂直，相邻炮线的距离为lm， 每条炮线上5个炮点，相邻炮点的距离为Im ； 超浅层三维地震数据的采集
从勘探工区的一端开始，按照超浅层三维地震采集排列片的设计，在6条检波线144 个检波点上布置检波器，每个检波点上1个检波器，检波器的自然频率为60Hz，型号为 DZ-⑶J一Z/P60，将检波器插置在表土里，如果地表为水泥一类的硬路面，则利用石膏将检波器与地表粘连；然后，按照图1所示的炮点位置，利用锤击震源进行地震波的激发，在每个炮点激发1次，锤击震源为6Kg的铁锤，完成一个排列片所有炮点位置地震波的激发后，将排列片沿着检波线方向(纵向)向前滚动細，按照相同的方式布置检波器和激发地震波； 之后，再把排列片继续沿检波线方向向前滚动采集，直到勘探工区的另一端，这样就完成了一束线的采集工作；
完成一束线的采集工作后，将排列片沿炮线方向(横向)滚动細，以同样的方式进行另一束线的采集工作，直至覆盖整个勘探工区，即完成整个工区的超浅层三维地震数据采集；
超浅层三维地震数据处理
采用版本号为1. 8. 3的欧米茄地震数据处理软件对超浅层三维地震勘探数据进行处理；图2是在上海金钟路上采集的超浅层三维地震数据，探测目标是地下隧道，从采集的原始地震记录来看，地震记录的信噪比很低，反射波淹没在强干扰中，噪声主要是面波和一些线性干扰，需要对数据进行压噪处理；
首先利用带通滤波压制面波，面波的频率范围在30Hz以下，而地震反射波的频率最高达到150Hz，所以带通滤波频率范围为30-150HZ，带通滤波后的地震记录如图3所示，可以看出，面波干扰得到了较大程度的压制，一些反射波能清晰地显示出来；
从图3还可以看到一些线性干扰，与超浅层地震反射波交织在一起，利用频率空间域二维滤波压制线性干扰，频率空间域二维滤波视速度参数为200-800m/s，通过频率空间域二维滤波即可对线性干扰进行压制，压制了线性干扰以后的地震记录如图4所示，从图4可以看出，一些被线性干扰掩盖的反射(IOms附近)已经能比较清晰的显示出来，而且20ms处的反射波更加清晰；
最后，对属于同一个地下反射点的地震记录叠加在一起，即可得到超浅层三维地震反射波数据体，如图5所示，从中可以看出，在20ms附近有一比较强的反射，对应地下淤泥质粘土地层和粉砂质粘土层之间的界面，由于地下隧道的影响，反射波发生了错断；图6为图 5所示数据的均方根振幅形式，从均方根振幅数据体上可以看出，20ms附近的反射在平面上有一处白色异常区，为地下隧道的平面位置；图7是利用超浅层三维地震数据体对地下隧道的体雕刻结果，从中可以看出地下隧道的三维形态；
综上来看，超浅层三维地震反射波勘探方法能清晰探测到超浅层地下目标体的平面分布情况和三维形态，提高了地震勘探在工程勘察领域的探测能力，解决了工程地质勘察领域超浅层探测目标的三维探测问题。
权利要求
1. 一种超浅层三维地震反射波勘探方法，其特征在于它的步骤如下1)超浅层三维地震采集排列片的设计超浅层三维地震采集排列片的设计参数包括接收参数和激发参数，接收参数为6条检波线、每条检波线上对个检波点、点距0. 5m、相邻检波线的间距lm，激发参数为12条炮线、 每条炮线上5个炮点、炮点距lm、相邻炮线的间距lm，检波线与炮线垂直正交，检波线方向称为纵向，炮线方向称为横向；2)超浅层三维地震数据的采集按照超浅层三维地震采集排列片设计参数布置检波器，利用锤击震源激发地震波，完成一个排列片范围的地震数据采集；然后，把排列片沿纵向和横向滚动，滚动距細，每滚动一次，重新布置检波器，利用锤击震源激发，直至把整个勘探区域覆盖，完成整个勘探区域的地震数据采集；3)超浅层三维地震数据处理采用版本号为1. 8. 3的欧米茄地震数据处理软件，利用带通滤波压制面波，带通滤波频率参数为30-150HZ，利用频率空间域二维滤波压制线性干扰，频率空间域二维滤波视速度参数为200-800m/s，对去噪后的地震数据进行叠加处理，即可获得超浅层三维地震反射波叠加数据体，利用超浅层三维地震反射波叠加数据体显示出地下探测目标的平面分布范围和三维形态。
全文摘要
本发明公开了一种超浅层三维地震反射波勘探方法。它是考虑首先进行超浅层三维地震采集排列片的设计，并按照设计布置检波器，利用锤击震源激发地震波；然后，将三维地震排列片以4m间隔沿着纵向和横向依次滚动，完成三维地震数据采集；最后，对采集的地震数据进行带通滤波、频率空间域二维滤波、叠加处理，即可获得地震超浅层三维地震反射波叠加数据体，利用超浅层三维地震反射波数据体可显示出地下探测目标的平面分布范围和三维形态。本发明解决了工程地质勘察领域超浅层探测目标的三维探测问题，利用探测结果能清晰看到探测目标平面分布情况和三维形态，提高了地震勘探在工程勘察领域的探测能力。
文档编号G01V1/20GK102288990SQ20111022034
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者田钢, 石战结 申请人:浙江大学