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多分量转换波地震勘探是研究地震各向异性的主要方法之一,现在已经成为国内外地震勘探领域近十多年来研究的热点问题之一。其中转换波的野外一次静校正又是多分量转换波地震资料处理的关键步骤之一,也是制约多分量转换波地震勘探应用效果的主要障碍之一。对于我国陆上油气和煤田转换波地震勘探来说静校正一直是十分重要而又复杂的问题,由于静校正量的存在,造成了转换波记录的反射层混乱、信噪比降低,使得原本单次覆盖的多分量转换波地震记录质量更差,所以静校正问题对转换波勘探尤为突出。横波勘探在有高分辨率的优点的同时,存在大静校正量的缺点。非常有效的纵波静校正方法不能直接照搬到横波静校正上来。地震记录上有丰富的面波,并且面波速度与横波速度密切相关,这为利用面波频散曲线反演横波速度提供了有利条件和依据。
传统的纵波地震勘探中瑞雷面波通常是作为强干扰波来处理的,而在这几年中随着面波勘探技术在工程勘察中的应用日趋成熟,并且取得了相当好的效果。实际的转换波记录中面波分布范围比较广,具有低频、低速、衰减慢、能量强、分层性好的特点,易于识别与提取,而且面波速度同横波速度十分接近,可以相对很精确的转换成横波速度,因此可以通过求取面波速度来间接的求取横波速度。
本文综合介绍几种比较常用的波场分离方法,并简要介绍了各种方法在面波提取中的应用原理,通过分析选择偏振差异比较强的极化滤波法,利用VB编程,实现极化滤波法在多波多分量地震资料中的面波提取,并通过调节极化滤波器各种参数说明各参数对提取效果的影响。本文的主要内容如下:
(1)首先对面波记录做了一些了解,通过公式推导求出面波与横波的速度关系,面波的偏振特性以及面波的频散等;
(2)通过查阅文献资料,介绍了几种常见的波场分离方法原理及其如何在多波多分量地震资料中进行面波提取的原理;
(3)结合面波的偏振特性选取极化滤波法对面波进行提取,对几种极化滤波方法进行了比较详细的分析和对比;
(4)通过分析选取极化滤波法中的Poline滤波方法对面波进行提取,并介绍了相关的算法及各参数的意义,利用VB语言编写程序代码完成极化滤波面波提取系统;
(5)载入人工合成的理论数据对面波提取系统进行分析,详细介绍了极化滤波函数中各个参数对面波提取效果的影响,最后对提取出的面波的频散曲线做了简要的分析,为以后的转换横波静校正做准备。