专利名称：折射波射线层析成像方法
技术领域：
本发明涉及成像方法，具体地说，是涉及一种折射波射线层析成像方法。
背景技术：
地震层析成像是20世纪80年代发展起来的新的地球物理勘探方法。它是通过在 地表或井间观测到的地震波旅行时或波形，重建地下或井间的介质速度结构，从而揭示其 地质构造、岩性分布或矿藏形态。Dines和Lytle首先将层析成像引入地球物理领域。随 后，McMechemDaily，Somerstein等对地震层析成像的理论和方法技术进行了广泛的研究。 90年代起地震层析成像得到实际应用。在地震勘探中，估算波在地下介质中的传播速度是 一个很重要的问题，而层析成像为解决速度估算问题提供了一个切实可行的方法。根据地震波理论，地震层析成像可分为地震射线层析和波动方程层析(或称散射 层析成像)。波动方程层析方法能充分利用地震波旅行时、振幅、相位和频率等全波形记录， 大大增加了所研究介质的信息量，能提高分辨率和减少由于透射角不全所造成的假象。但 在实际应用中，波动方程层析仍存在一些困难和问题，如散射数据的提取、对波形产生严重 影响的各种干扰因素的消除(震源信号、介质吸收、检波器接地耦合)等。而射线层析虽仅 用了地震波旅行时参数，但方法原理简单，干扰因素较小，只要能充分利用可观测空间和介 质的先验信息，采用误差较小的反演算法，就可以获得满意的效果。目前射线层析在地震层 析成像中占有主要地位。
发明内容
本发明的目的在于提供一种折射波射线层析成像方法，采用简单的方法，获得折 射波射线的成像。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下折射波射线层析成像方法，其特征在于，包括以下步骤(1)数据采集——拾取地震旅行时tm ；(2)建立速度模型；(3)建立旅行时反演的线性方程式；(4)根据旅行时反演方程，求出速度增量V ；(5)使用求出的速度增量对速度模型进行修改，然后再根据新的旅行时反演方程 求出新的速度增量，再用新的速度增量修改现用的速度模型，如此反复修改，直到求出的速 度增量满足反演准则，此时即得到折射波的射线层析成像。所述步骤(3)中线性方程式如下考虑的是旅行时与速度的关系，旅行时反演方程可表示为A δ ν = δ t式中A为雅可比矩阵，其元素为一条射线的旅行时对某个网格节点速度的偏导 数，S ν是介质速度的修正量，δ t为拾取的旅行时与计算的旅行时之差；
考虑的是旅行时与慢度的关系，旅行时反演方程可表示为D δ S = δ t式中D为系数矩阵，δ s是介质慢度的修正量。本发明采用简单的原理，总结出了简单可行的方法，运用本发明所述的方法，不仅 能够实现折射波射线的成像，而且成像步骤极为简单，成像效果良好，能够满足进一步研究 的需要，具有很高的利用价值。本发明主要用于折射波静校正的研究，无论是直接应用还是作进一步改进都具有 很高的价值。
图1为本发明的流程示意图。
具体实施例方式下面对本发明作进一步说明。折射波射线层析成像方法，其特征在于，包括以下步骤(1)数据采集——拾取地震旅行时tm拾取各震源-检波器记录的地震旅行时tm这一步所用时间较多，因为拾取旅行时 实质上涉及到叠前地震数据的解释。人工拾取很慢，数据质量较好，而自动拾取的旅行时虽 然速度快，但是容易出现误差，影响层析结果，所以还需人工修正。(2)建立速度模型建立速度模型后，对该模型进行正演计算，一般采用射线追踪技术来计算射线路 径和旅行时t。。(3)建立旅行时反演的线性方程式其线性方程式如下考虑的是旅行时与速度的关系，旅行时反演方程可表示为A δ ν = δ t式中A为雅可比矩阵，其元素为一条射线的旅行时对某个网格节点速度的偏导 数，S ν是介质速度的修正量，δ t为拾取的旅行时与计算的旅行时之差；考虑的是旅行时与慢度的关系，旅行时反演方程可表示为D δ s = δ t式中D为系数矩阵，δ s是介质慢度的修正量。(4)根据旅行时反演方程，求出速度增量V(5)使用求出的速度增量对速度模型进行修改，然后再根据新的旅行时反演方程 求出新的速度增量，再用新的速度增量修改现用的速度模型，如此反复修改，直到求出的速 度增量满足反演准则，此时即得到折射波的射线层析成像。
权利要求
1.折射波射线层析成像方法，其特征在于，包括以下步骤(1)数据采集——拾取地震旅行时tm；(2)建立速度模型；(3)建立旅行时反演的线性方程式；(4)根据旅行时反演方程，求出速度增量；(5)使用求出的速度增量对速度模型进行修改，然后再根据新的旅行时反演方程求出 新的速度增量，再用新的速度增量修改现用的速度模型，如此反复修改，直到求出的速度增 量满足反演准则，此时即得到折射波的射线层析成像。
2.根据权利要求1所述的折射波射线层析成像方法，其特征在于，所述步骤(3)中线性 方程式如下考虑的是旅行时与速度的关系，旅行时反演方程可表示为 Αδν = δ t式中A为雅可比矩阵，δ ν是介质速度的修正量，δ t为拾取的旅行时与计算的旅行时 之差；考虑的是旅行时与慢度的关系，旅行时反演方程可表示为 D δ s = δ t式中D为系数矩阵，δ s是介质慢度的修正量。
全文摘要
本发明公开了一种折射波射线层析成像方法，属于射线成像技术，主要解决了地震中折射层的射线成像问题，该折射波射线层析成像方法包括以下步骤(1)数据采集——拾取地震旅行时tm；(2)建立速度模型；(3)建立旅行时反演的线性方程式；(4)根据旅行时反演方程，求出速度增量；(5)使用求出的速度增量对速度模型进行修改，然后再根据新的旅行时反演方程求出新的速度增量，再用新的速度增量修改现用的速度模型，如此反复修改，直到求出的速度增量满足反演准则，此时即得到折射波的射线层析成像。本发明方法简单，易操作，具有良好的成像质量和效率。
文档编号G01V1/28GK102096099SQ20091021675
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者黄友华 申请人:武侯区巅峰机电科技研发中心