震源激发方向的确定方法与流程

本技术涉及地震数据处理领域，特别涉及一种震源激发方向的确定方法。

背景技术：

1、在地震数据采集时，需要利用可控震源进行振动激发，并利用三分量检波器进行地震数据的接收。

2、在相关技术中，当进行地震数据采集时，大多利用可控震源进行纵波源激发，通过三分量检波器获得三分量纵波数据，对三分量纵波源数据进行偏振分析，得到三分量检波器的定向角度。

3、然而只考虑纵波源激发，存在获得的地震数据不够丰富的问题，缺少横波源激发数据，缺乏横波源激发方向的校正，致使所获取的地震数据的波场特征不够准确。

技术实现思路

1、鉴于此，本技术提供一种震源激发方向的确定方法，以确定三分量检波器的定向角度和横波源的激发方向。

2、具体而言，包括以下的技术方案：

3、本技术实施例提供了一种震源激发方向的确定方法，所述方法包括：

4、获取9分量地震数据，所述9分量地震数据包括纵波源数据和横波源数据，所述纵波源数据是三分量检波器在沿测线方向、垂直于测线方向和铅垂方向上接收到的由纵波源激发的数据，所述横波源数据是三分量检波器在沿所述测线方向、垂直于测线方向和铅垂方向上接收到的由横波源激发的数据；

5、对所述纵波源数据进行纵波初至能量分析，确定三分量检波器的定向角度；

6、对所述横波源数据进行横波初至能量分析，确定横波源的激发方向。

7、在一些实施例中，所述对所述纵波源数据进行纵波初至能量分析，确定三分量检波器的定向角度之前，所述方法还包括：

8、对所述纵波源数据进行坐标变换，使得直角坐标系转换成圆柱坐标系，其中，所述坐标变换所采用的公式为：

9、

10、式中，j为当前接收点序号，j＝1，2，…，n，n为接收点总数，i为当前共接收点道集的炮序列号，i＝1，2，…，m，m为共接收点道集内的总点炮数，为接收点序号为j，炮点序号为i对应的直角坐标系(x，y，z)下的纵波源三分量记录矢量，为旋转到圆柱坐标系(r，t，z)下的纵波源三分量纵波源矢量，θij为接收点序号为j、炮点序号为i对应的炮检方位角，t为地震记录时间样点序号，t＝0，1，2，…，tr，tr为地震记录时间样点数。

11、在一些实施例中，所述对所述纵波源数据进行纵波初至能量分析，确定三分量检波器的定向角度，包括：

12、对所述纵波源数据进行重定向校正处理，获得重定向校正后的纵波源数据；

13、利用所述重定向校正后的数据，计算三分量检波器的定向角度。

14、在一些实施例中，根据以下校正公式对所述纵波源数据进行重定向校正处理，获得重定向校正后的纵波源数据：

15、

16、式中，为重定向后的纵波源三分量记录矢量，为三分量检波器水平偏角，φ为三分量检波器垂向偏角，φ的初始值为0，的初始值为0，为圆柱坐标系(r，t，z)下的纵波源三分量纵波源矢量，j为当前接收点序号，j＝1，2，…，n，n为接收点总数，i为当前共接收点道集的炮序列号，i＝1，2，…，m，m为共接收点道集内的总点炮数，t为地震记录时间样点序号，t＝0，1，2，…，tr，tr为地震记录时间样点数。

17、在一些实施例中，所述利用所述重定向校正后的数据，计算三分量检波器的定向角度，包括：

18、利用所述重定向校正后的数据，计算共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和；

19、根据接收点序号为j的所述共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和的最小值，计算所述三分量检波器的定向角度。

20、在一些实施例中，根据以下公式计算共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和：

21、

22、式中，t1ij和t2ij为接收点序号为j，炮点序号为i的地震道的计算时窗的起始和结束时间样点序号，为三分量检波器水平偏角，φ为三分量检波器垂向偏角，为接收点序号为j的共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和，和是校正后的圆柱坐标系的纵波源矢量,j为当前接收点序号，j＝1，2，…，n，n为接收点总数，i为当前共接收点道集的炮序列号，i＝1，2，…，m，m为共接收点道集内的总点炮数，t为地震记录时间样点序号，t＝0，1，2，…，tr，tr为地震记录时间样点数。

23、在一些实施例中，所述根据接收点序号为j的所述共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和的最小值，计算所述三分量检波器的定向角度，包括：

24、在给定的υ∈[0°，180°]、的角度范围内，计算不同的定向角度对应的所述r分量和t分量给定时窗内的能量比值的和统计接收点序号为j的的最小值及对应的所述定向角度

25、其中，φ0为φ的初始值，为φ的初始值，δφ为角度间隔，k1＝1，2…k1，为计算的接收点序号为j的三分量检波器的水平偏角，为计算的接收点序号为j的三分量检波器的垂向偏角；

26、其中，根据以下公式计算共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和：

27、

28、式中，t1ij和t2ij为接收点序号为j，炮点序号为i的地震道的计算时窗的起始和结束时间样点序号，为三分量检波器水平偏角，φ为三分量检波器垂向偏角，为接收点序号为j的共接收点道集内所有炮的初至时窗内的r分量和t分量的能量比值的和，和是校正后的圆柱坐标系的纵波源矢量,j为当前接收点序号，j＝1，2，…，n，n为接收点总数，i为当前共接收点道集的炮序列号，i＝1，2，…，m，m为共接收点道集内的总点炮数，t为地震记录时间样点序号，t＝0，1，2，…，tr，tr为地震记录时间样点数。

29、在一些实施例中，所述对所述横波源数据进行横波初至能量分析，确定横波源的激发方向，包括：

30、利用所述定向角度，分别对所述横波源数据进行接收方向校正；

31、利用校正后的横波源数据的水平分量，确定横波源的激发方向。

32、在一些实施例中，根据以下公式利用所述定向角度，对所述横波源数据进行接收方向校正：

33、

34、

35、其中，为接收点序号为j,炮点序号为i的横波源沿所述测线方向激发的三分量记录矢量，为接收点序号为j,炮点序号为i的横波源沿与所述测线方向垂直的方向激发的三分量记录矢量，和分别为对横波源数据和进行三分量检波器重定向后的三分量记录矢量，为计算的接收点序号为j的三分量检波器的水平偏角，为计算的接收点序号为j的三分量检波器的垂向偏角，j为当前接收点序号，j＝1，2，…，n，n为接收点总数，i为当前共接收点道集的炮序列号，i＝1，2，…，m，m为共接收点道集内的总点炮数，t为地震记录时间样点序号，t＝0，1，2，…，tr，tr为地震记录时间样点数。

36、在一些实施例中，根据以下公式，利用校正后的横波源数据的水平分量，确定所述横波源的激发方向：

37、

38、

39、式中，和分别为确定横波源的第i个炮点的沿所述测线方向和垂直于测线方向激发的方向，t1ij和t2ij为接收点序号为j，炮点序号为i的方向校正后的地震道的计算时窗的起始和结束时间样点序号，和为校正后的横波源数据的水平分量，j为当前接收点序号，j＝1，2，…，n，n为接收点总数，i为当前共接收点道集的炮序列号，i＝1，2，…，m，m为共接收点道集内的总点炮数，t为地震记录时间样点序号，t＝0，1，2，…，tr，tr为地震记录时间样点数。

40、本技术实施例提供的震源激发方向的确定方法，利用可控震源进行纵波源激发和横波源激发，结合三分量检波器进行地震数据的接收，不仅可获得纵波源数据，还可获得横波源数据，共获取9分量地震数据，与相关技术相比，所获取的信息更加丰富，为地震数据分析提供了充分的数据支持；对纵波源数据进行纵波初至能量分析，确定了三分量检波器的定向角度，保证接收地震数据的准确性；对横波源数据进行横波初至能量分析，确定了横波源激发方向。本方法确定了三分量检波器的定向角度和横波源的激发方向，便于数据处理人员更准确地描述地震数据的波场特征。