一种微动信号频散校正方法

1.本发明涉及微动勘探技术领域，尤其涉及一种微动信号频散校正方法。


背景技术：

2.在处理被动源数据时，往往假定各个方位的被动源信号能量较为一致，而在城市区域已经许多野外探测时，由于可能存在附近的强震源影响，往往不能满足方位角条件，zhang et al.(2019)采用地震干涉法对新加坡多个地点进行了近地表探测并讨论了最佳采集参数，在采集时采用了不同的方向排列并计算了不同频率下各个方位角的能量分布，采用了较为符合实际能量传播的方向排列进行了处理。但是，在实际观测中可能由于场地的限制可能无法布设多方位角的观测系统，而波场传播方向对于频散曲线可能存在较为明显的影响进而降低近地表探测精度。
3.zhang et al.(2019)提出的同时布设许多条不同方向的采集阵列，并计算不同方位角的波场能量分布，根据分布情况选取波长能量最强的传播方向相近的检波器阵列用来提取频散数据。但是，该方法对场地要求较高，需要能够同时布设多个检波器，提高了采集成本与检波器数量，并且需要首先确定周围强震源的方向，只采用与震源方向一致的检波器阵列进行频散提取，造成了大量浪费，若存在多个强震源则无法选择合适阵列。
4.因此，亟需寻找一种频散数据提取准确的微动信号频散校正方法。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明公开了一种微动信号频散校正方法。针对现有微动勘探将周围信号能量默认为方位平均而导致频散提取不准确的问题，本发明通过布设l型阵列检波器的方式，有效降低采集成本，且无需进行波长能量方向的计算，不受周围强震源数量的影响，通过将l型阵列中的采集数据统一处理，即可获取准确的频散数据。
6.为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
7.一种微动信号频散校正方法，包括：
8.s1：沿直线布设布设检波器；
9.s2：沿s1中所述直线的垂向布设检波器，形成l型阵列。
10.可选地，步骤s1中，检波器的数目不少于10个。
11.可选地，步骤s2中，检波器的数目不少于10个。
12.本发明的有益效果是，
13.1、本发明针对微动信号不同方位角能量分布不均的问题，提供了一种微动信号频散校正方法，检波器采用l型阵列的方法，有效校正单一方向阵列频散提取不准确的问题；l型阵列数据整体直接进行处理，通过不同位置检波器两两互相关的方式有效解决了周围多个强震源的干扰以及信号能量衰减的影响；能够有效校正周围存在强震源干扰情况下的微动信号频散曲线误差，实现更加准确地频散提取与近地表探测。
14.2、本发明的方法无需进行波场能量方位计算；直接布设l型阵列，不用考虑布设的
具体方向。
附图说明
15.图1为探测示意图，(a)和(b)为探测区域与观测系统分布，(c)为部分南北阵列的采集信号；
16.图2为不同采集阵列频散提取与对比图；
17.图3所有提取的频散数据反演结果与钻孔资料，(a)为不同频散曲线的反演结果，(b)为反演获取的频散曲线与真实频散曲线的对比结果，(c)、(d)、(e)为钻孔资料，(f)为任意两个检波器之间连线路径的角度分布图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例1
20.一种微动信号频散校正方法，包括：
21.s1：沿直线布设布设检波器；
22.s2：沿s1中所述直线的垂向布设检波器，形成l型阵列。
23.可选地，步骤s1中，检波器的数目不少于10个。
24.可选地，步骤s2中，检波器的数目不少于10个。
25.沿直线布设的检波器和直线垂向上的检波器的连线方位角能够覆盖0～90度。
26.实施例2
27.(1)数据采集，如图1所示，采用l型采集阵列，南北方向布设31道检波器，东西向布设31道检波器，道间距为2m，采样间隔为1ms，采样时长为4h。
28.(2)频散曲线提取，如图2所示，对两个方向的频散曲线进行提取，并将l型阵列进行整体的频散提取，可知三条频散曲线在大于10hz的区域基本重合，而在低频区域，相速度存在明显差异，南北向相速度明显大于东西向相速度，而整体提取的频散曲线相速度最小，究其原因，低频信号受村庄影响较大。
29.(3)近地表参数反演，如图3所示，分别根据不同方向以及整体的频散提取结果进行横波速度反演，并将反演结果与该区域钻孔结果进行了对比。可知反演获取的频散曲线与实测频散曲线均重合较好，反演结果准确有效，三条频散曲线获取的横波速度反演结果差异较大，钻孔数据显示与l型采集阵列整体的频散反演结果较为一致，而与两个单方向的频散反演结果存在较大差异。说明了采用多方向采集阵列并进行频散提取时可以有效校正波场传播方向的影响，获取有效的地下频散信息。图3(f)说明了l型检波器阵列任意两个检波器之间的连线路径代表的角度可以实现0-90
°
的全覆盖，侧面证明了本方法在频散曲线校正上的准确性。
30.本实施例证实了若存在某个角度的强震源干扰，不同方向检波器的能量-相速度曲线存在较大差异，因为不同频率信号能量衰减不同的影响，频散曲线呈现低频区域不同
而高频区域一致的现象。针对这一现象，提出了不同于传统微动信号处理方式的l型阵列数据采集与处理方式，可以有效压制不同方向强震源的影响，获取准确的频散曲线用来反演。
31.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种微动信号频散校正方法，其特征在于，包括：s1：沿直线布设布设检波器；s2：沿s1中所述直线的垂向布设检波器，形成l型阵列。2.如权利要求1所述的一种微动信号频散校正方法，其特征在于，步骤s1中，检波器的数目不少于10个。3.如权利要求1所述的一种微动信号频散校正方法，其特征在于，步骤s2中，检波器的数目不少于10个。

技术总结
本发明公开了一种微动信号频散校正方法，涉及微动勘探技术领域，包括：S1：沿直线布设布设检波器；S2：沿S1中所述直线的垂向布设检波器，形成L型阵列。本发明针对微动信号不同方位角能量分布不均的问题，提供了一种微动信号频散校正方法，检波器采用L型阵列的方法，有效校正单一方向阵列频散提取不准确的问题；L型阵列数据整体直接进行处理，通过不同位置检波器两两互相关的方式有效解决了周围多个强震源的干扰以及信号能量衰减的影响；能够有效校正周围存在强震源干扰情况下的微动信号频散曲线误差，实现更加准确地频散提取与近地表探测。本发明的方法无需进行波场能量方位计算；直接布设L型阵列，不用考虑布设的具体方向。不用考虑布设的具体方向。


技术研发人员：王姣 闫月锋 宋继庭 刘培学 陈玉杰 陈会伟 牛海春 秦富贞 刘树美 周大永 刘佳 闫东 罗雅娜 刘晓玲 宋海燕 朱青青
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东） 中国冶金地质总局青岛地质勘查院
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/25