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转换波速度分析是多波资料处理的核心问题之一。由于转换波的速度中含有纵波速度与横波速度两个因素,并且转换波在传播时,其射线路径不对称,使得转换波的速度分析工作变得更为复杂,主要表现在:转换波速度分析需要精确计算转换点位置,而转换点位置与偏移距、纵横波速度比、以及转换点深度等诸多因素有关;转换波速度分析需要新的时距公式,传统的双曲时距近似公式会引起较大的误差:转换波速度谱的计算需要在共转换点道集上进行,而不同的纵横波速度比、不同的转换点深度对应不同的共转换点道集,即共转换点道集是随着纵横波速度比与深度的变化而变化的。主要的转换波速度分析方法有渐近线抽道集方法和迭代速度分析算法,前者没有考虑转换点随深度的变化;后者存在抽取共转换点道集所用速度和速度扫描所用扫描速度不一致的问题。
本文对动态抽取共转换点道集进行转换波速度分析的方法做了深入讨论,将抽取道集与速度分析同步进行,对每一个扫描时间和扫描速度比都在所有记录道上抽取一次共转换点道集做叠加速度分析,解决了抽取共转换点道集所用速度和速度扫描所用扫描速度不一致的问题,对该方法中的几个关键参数做了讨论。通过模型试算得到了一些有意义的结论:
(1)由于转换波传播路径的不对称性,传统的基于共中心点道集的选排方法将会给转换波数据的速度分析和叠加带来特殊的影响,因此转换波数据的叠加需要真正的共转换点道集。
(2)转换点坐标是多个参数共同作用的结果。转换点偏离炮检中心点的偏离距随着炮检距的增大而增大,随纵横波速度比的增大而增大,随反射层深度的增大而减小。同时它也受到介质物性参数的影响。利用迭代法计算转换点坐标在精度和速度上都能得到满意的结果。
(3)转换波反射点的水平位置随深度变化而变化,对同一道地震数据而言,不同的时间段可能对应不同的共转换点道集;转换波反射点的水平位置随速度比的变化而变化,对不同的横波扫描速度也可能对应不同的共转换点道集。因此在转换波速度扫描的过程中,共转换点道集是随着扫描速度和扫描时间动态变化的。动态的抽取共转换点道集做叠加速度比扫描,可以得到真正共转换点的速度信息,避免迭代过程。
(4)速度比谱分析需要输入纵波叠加速度,在计算时,需要输入的纵波速度与扫描速度比在时间上匹配,因此需要对纵波叠加速度在转换波零偏到达时上重采样。
(5)由于转换波传播路径的特殊性,即使在水平界面上转换点也是发散的。因此需要给定合适大小的叠加面元进行速度分析和叠加,叠加面元过小会导致速度比谱上出现虚假能量团,过大则会降低横向分辨率。所以叠加面元的选取原则为:保证覆盖次数的稳定;保证分辨率的要求;易于实现。一般情况下,选择一个道间距大小的面元计算能得到比较满意的结果。