一种用解析方法确定地质界面真倾角的方法与流程

本发明属于地震勘探领域，具体涉及一种用解析方法确定地质界面真倾角的方法。

背景技术：

目前地震勘探中要获得地质界面的真深度，必须在确定法线深度基础上，知道真倾角或视倾角和测线方位角。在勘探区域内，真倾角可由两条相交的测线视倾角求得。参考文献：陆基孟,王永刚.地震勘探原理[m].第三版,山东东营:中国石油大学出版社,2011,199-200页。

地震勘探中视倾角的确定方法如下：在上覆均匀介质情况下，假设叠加剖面上有一条倾斜的同相轴，如图1所示，在，两点的自激自收时间分别为和，对应的深度剖面如图2所示。设定界面的视倾角为ψ，界面上覆盖介质的波速为v，其它符号见图2，h1和h2分别为两个接收点法线深度，δh为两者法线深度之差，δx为两接收点之间距离，δt0为两点自激自收时间差，由此可以得到：

sinψ（1）

得到视倾角后，目前用作图法获得真倾角，具体做法如下：已知两条可以相交的测线1和侧线2，用上述方法确定两者视倾角分别为ψ1和ψ2。用如图3中作图法确定真倾角：首先在平面上画出两条测线，点o为两条测线交点，从o点分别沿着两条测线方向画矢量和，选择适当比例尺，使得两个矢量的大小分别为sinψ1和sinψ2，然后分别沿两个矢量的端点a1和a2作测线的垂线，相交于b，连接ob，矢量的长度就等于界面的真倾角正弦sinγ，再进一步求出真倾角γ。

目前用作图法确定地质界面真倾角误差较大，同时在野外施工作图多有不便。为提高地震勘探野外工作中确定真倾角方法的实用性，提出一种用解析方法确定地质界面真倾角的方法。

技术实现要素：

如图4，平面mden为水平面，平面fdeg是地面以下的倾斜地质界面，其走向是de方向。da和ea是地面上的两条测线，测线平移不改变视倾角，所以设两条测线相交于a点，两条测线的视倾角分别为ψ1和ψ2，ac垂直于倾斜地质界面fdeg，交于c点，在水平面mden中，作ab垂直于de，由于ac垂直于倾斜地质界面fdeg，由于de垂直于ab，还垂直于ac，所以de垂直于平面abc，可以判断出de垂直于cb，所以有：

在直角三角形acd中，sinψ1=ac/ad，所以ad=ac/sinψ1；

在直角三角形ace中，sinψ2=ac/ae，所以ae=ac/sinψ2；

在直角三角形acb中，sinγ=ac/ab，所以ab=ac/sinγ；

在三角形dae中，测定得到∠dae=θ，∠θ=∠dab+∠eab；

也就是：

θ=arccos（sinψ1/sinγ）+arccos（sinψ2/sinγ)

上式中隐含γ，无法求出显式解，可以通过迭代方法计算出。为了进行迭代计算，令：

δθ=|θ-arccos（sinψ1/sinγ）-arccos（sinψ2/sinγ）|（2）

取ψ1和ψ2中较大者为γ下限，取π/2为γ上限，按一定步长δγ增加γ，用公式（2）计算，δγ尽量取得小一些，例如取δγ=π/7200，以便得到更精确的真倾角γ。建立数据文件，记录δθ和γ，获取δθ最小值，并取δθ最小值对应的γ，即得到了真倾角γ。

一种用解析方法确定地质界面真倾角的方法，具体流程如下：

步骤1：获取以弧度为单位的两测线1和测线2的视倾角ψ1和ψ2，画出表示测线1和测线2的直线，使之相交，交点为o；

步骤2：用量角器测量图3中的∠a2oa1，也就是图4中的θ，并转换成以弧度为单位；

步骤3：取ψ1和ψ2中较大者为γ下限，取π/2为γ上限，以δγ=π/7200为步长，用公式（2）计算，建立数据文件，记录δθ和γ；

δθ=|θ-arccos（sinψ1/sinγ）-arccos（sinψ2/sinγ）|（2）

步骤4：在上述数据文件中，拾取δθ的最小值，其对应的γ值就是真倾角。

有益技术效果：

目前地震勘探计算倾斜面真倾角采用绘图法，误差大，且不适合在野外实施；采用本发明提出的解析方法，仅仅需要测定两测线在水平面内夹角、计算得到两测线的视倾角，经计算机的迭代计算，就可以得到倾斜界面的真倾角。解析方法误差小、便于操作、更适合于野外施工。

附图说明

图1为倾斜反射面上的同相轴示意图；

图2为目前用绘图法确定视倾角示意图；

图3为本发明实施例的确定真倾角示意图；

图4为本发明实施例的用解析法确定真倾角示意图；

图5为本发明实施例的一种用解析方法确定地质界面真倾角的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对发明做进一步说明，一种用解析方法确定地质界面真倾角的方法，如图5所示，具体流程如下：

步骤1：获取以弧度为单位的两测线1和测线2的视倾角ψ1和ψ2，画出表示测线1和测线2的直线，使之相交，交点为o，在实施例中，ψ1=π/4，ψ2=π/6，如图3；

步骤2：用量角器测量图3中的∠a2oa1，也就是图4中的θ，并转换成以弧度为单位，在实施例中θ=π/3；

步骤3：取ψ1和ψ2中较大者为γ下限，即π/4为下限，取π/2为γ上限，以δγ=π/7200为步长，用公式（2）计算，建立数据文件，记录δθ和γ；

δθ=|θ-arccos（sinψ1/sinγ）-arccos（sinψ2/sinγ）|（2）

步骤4：在上述数据文件中，拾取δθ的最小值，其对应的γ值就是真倾角，本实施例中计算得到γ=46.65°。