一种反射声波测井的波场分离方法及装置与流程

技术特征：

1.一种反射声波测井的波场分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

对实测波形进行预处理，并对预处理后的实测波形中的直达波的慢度范围进行计算；

根据计算出的慢度范围构建传播矩阵；

根据所述传播矩阵与所述预处理后的实测波形，反演得到所述直达波的波形；

将所述反演得到的直达波的波形从所述预处理后的实测波形中移除，得到反射波波形，并对所述反射波波形进行偏移成像，获得最终的反射波波形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述慢度范围通过以下步骤获取：

慢度时间相干法通过对阵列波形的相关函数的计算，得到所述阵列波形的到时与慢度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相关函数的计算公式为：

$\mathrm{\ρ}(S,T)=\frac{1}{m}\×\frac{\underset{t}{\overset{T+T_w}{\∫}}|\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}{w}_i\[t+S(i-1)\mathrm{\δ}\]{|}^{2}dt}{\underset{i=1}{\overset{m}{\Σ}}\underset{T}{\overset{T+T_m}{\∫}}|w_i\[t+S(i-1)\mathrm{\δ}\]{|}^{2}dt}$

其中，ρ(S,T)为相关函数，S为慢度，T为计算时窗起始位置，m为接收器的总个数，T_w为对比窗口长度，w_i(t)为第i道波形，δ为各接收器之间的间距。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的慢度范围构建传播矩阵步骤具体为：根据计算出的慢度范围求出速度范围，根据所述速度范围构建传播矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述传播矩阵为：

$E=\left[\begin{array}{ccc}{E}_1^{1-n}& \mathrm{...}& E_L^{1-n}\\ .& & .\\ .& & .\\ .& & .\\ E_1^0& \mathrm{...}& E_L^0\\ .& & .\\ .& & .\\ .& & .\\ E_1^{N-n}& \mathrm{...}& E_L^{N-n}\end{array}\right]$

其中，N是接收器的总个数，n为不大于N的自然数，L为直达波阵型的总个数，l为不大于L的自然数，ω为角频率，d为相邻两个接收器之间的距离，V_l为直达波中第l个阵型的速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直达波的波形计算公式为：

$A={\left({\tilde{E}}^{T}E\right)}^{-1}{\tilde{E}}^{T}W$

其中，～表示复共轭，T表示转置，E为所述传播矩阵，A为所述直达波的阵型组成的矩阵，W为所述预处理后的实测波形组成的矩阵。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述反演得到的直达波的波形从所述预处理后的实测波形中移除，得到反射波波形步骤包括：

将第n个接收器对应的直达波频谱从其对应全波形的频谱中移除，得到第n个接收器的剩余信号对应的频谱，

$R_n\left(\mathrm{\ω}\right)=W_n\left(\mathrm{\ω}\right)-\underset{l=1}{\overset{L}{\Σ}}{A}_l\left(\mathrm{\ω}\right),(n=1,...,N)$

其中，W_n(ω)是第n个接收器接收到的实测波形，N为接收器的总个数，L为直达波阵型的总个数，A_l(ω)为所述直达波的第l个阵型，l为不大于L的自然数，R_n(ω)为所述第n个接收器的剩的信号对应的频谱。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述反演得到的直达波的波形从所述预处理后的实测波形中移除，得到反射波波形，并对所述反射波波形进行偏移成像，获得最终的反射波波形具体包括：

将所述反演得到的直达波的波形从所述预处理后的实测波形中移除，得到反射波波形，提高所述反射波波形的信噪比，并对提高信噪比后的反射波波形进行偏移成像，获得最终的反射波波形。

9.一种反射声波测井的波场分离装置，其特征在于，所述装置包括：

计算模块，用于对实测波形进行预处理，并对预处理后的实测波形中的直达波的慢度范围进行计算；

构建模块，用于根据计算出的慢度范围构建传播矩阵；

反演模块，根据所述传播矩阵与所述预处理后的实测波形，反演得到所述直达波的波形；

偏移模块，用于将所述反演得到的直达波的波形从所述预处理后的实测波形中移除，得到反射波波形，并对所述反射波波形进行偏移成像，获得最终的反射波波形。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：对实测波形进行预处理，并利用慢度时间相干法对预处理后的实测波形中的直达波的慢度范围进行计算。