CN118011467A - 一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，包括步骤：使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据采集；对地震数据进行预处理操作；利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型；利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果；对偏移结果进行微幅构造检测，提取微幅构造信息；根据微幅构造信息对初始速度模型进行精细调整，得到最终速度模型；利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据。对最终偏移得到的三维地震数据进行分析和处理；通过对结果的分析，获得目标区域的地质构造信息进行地震预警。本发明通过精确的深度偏移技术和微幅构造检测，提高了地震预警的分辨率和准确性。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，特别是涉及一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法。
背景技术
随着油气勘探和矿产资源调查的深入，对地震数据的分辨率和准确性的要求越来越高。传统的地震勘探方法在微幅构造和速度检测方面存在一定的局限性，无法满足高精度勘探的需求。
在传统的地震勘探中，通常采用一维或者二维的方法进行数据采集和处理。这些方法在处理大面积的地震数据时，无法获得足够的细节和精度，尤其是对于微幅构造的检测和速度的精确分析。这使得油气勘探、矿产资源调查、地质灾害预警等领域在数据处理和分析方面存在一定的局限性。
近年来，随着三维地震勘探技术的发展，人们开始采用三维方法进行地震数据的采集和处理。这种方法能够获取更加全面的地震数据，从而提高了地震数据的分辨率和准确性。然而，现有的三维地震勘探技术仍然存在一些问题。例如，在微幅构造的检测和速度的精确分析方面，仍然存在一定的局限性。
综上所述，传统的地震预警时在微幅构造和速度检测方面存在一定的局限性，无法满足高精度检测的需求。因此，需要研究和开发新的技术，以提高地震预警的分辨率和准确性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，通过精确进行深度偏移技术和微幅构造检测，提高了地震预警的分辨率和准确性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，包括步骤：
数据采集；使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据的采集；采集的地震数据包括地震波的初至波和反射波数据；
数据预处理：对地震数据进行噪声压制和滤波预处理操作；
建立初始速度模型：利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型；
深度偏移：利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果；
微幅构造检测：对偏移结果进行微幅构造检测，提取微幅构造信息；
速度精细调整：根据微幅构造信息对初始速度模型进行精细调整，得到最终速度模型；
最终偏移：利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据。
结果分析：对最终偏移得到的三维地震数据进行分析和处理，包括反射层的提取、地质结构的解译；通过对结果的分析，获得目标区域的地质构造信息，从而对该目标区域的进行地震预警。
进一步的是，使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据的采集包括：在目标区域布置地震检波器，检波器负责接收地震波信号，需要采用高时间采样率和空间采样率，以及使用单个检波器、高频震源和宽频带记录，获取采集的地震数据。
进一步的是，利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型包括步骤：
速度分析：对采集到的地震数据进行速度分析，通过分析地震波的旅行时间和振幅信息，以确定地震波在不同地层中的传播速度；
建立初始速度模型：基于速度分析的结果，建立一个初始的速度模型，反映地层中地震波传播速度的分布情况。
进一步的是，利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果，包括步骤：
选择深度偏移算法：有限差分法或有限元法；
执行深度偏移：使用选定的深度偏移算法对初始速度模型数据进行处理，生成地下反射层的三维图像。
进一步的是，采用相位变换技术进行微幅构造检测，对地震信号的相位进行分析和变换，提取微幅构造的特征和信息；
相位变换技术利用地震波的干涉效应，当两个同频率的地震波相遇时，发生干涉，形成相位差；相位差与地震波传播的路径和地下岩层的性质相关，从而通过对地震数据的相位进行分析和变换，检测和提取微幅构造的特征和信息。
进一步的是，相位变换技术包括傅里叶变换、小波变换或合成孔径雷达，通过将地震信号从时域转换到频域，从而分析地震波的频率和相位信息；通过对地震信号的频谱进行分析，推断出地下岩层的性质和结构信息，进而提取微幅构造的特征和信息。
进一步的是，在获得微幅构造信息后，对初始速度模型进行精细调整，以得到最终的速度模型，包括步骤：
数据整合：将微幅构造信息和初始速度模型进行整合；
模型调整：根据微幅构造信息对初始速度模型进行局部调整，包括对速度值、层厚和层数进行修正；
验证与评估：对最终的速度模型进行验证和评估，通过与实际观测数据进行比较和模拟计算完成。
反馈与迭代：根据验证和评估的结果，对速度模型进行调整和优化，这个过程需要反复迭代，直到获得满意的最终速度模型。
进一步的是，利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据；最终偏移将初始的地震数据转换为地下结构图像，通过模拟地震波在地下的传播路径和方式，重建地下地层的反射系数，从而得到地下结构的详细图像。
进一步的是，利用最终速度模型进行最终偏移包括步骤：
建立模型：使用最终的速度模型来建立地下地层的结构模型，将速度模型转换为地层模型；
波场模拟：根据建立的地层模型，模拟地震波在地下的传播过程；偏移成像：通过模拟的地震波场数据，对每个地震记录进行偏移成像；
结果处理：对偏移成像的结果进行处理，包括去噪、校正和叠加操作。
进一步的是，对最终偏移得到的三维地震数据进行详分析和处理，提取反射层和解译地质结构，并获得目标区域的地质构造信息，包括步骤：
反射层提取：从三维地震数据中提取反射层；通过识别地震波的反射点，确定地层界面的位置和形态；
地质结构解译：基于提取的反射层数据，对地质结构进行解译，包括识别地层、断层和岩性变化地质特征；通过对比不同时间点的地震数据进行对比，对地质结构进行解译。
结果分析：对处理得到的地质信息进行分析，包括对地层厚度、岩性分布、构造方向和强度等进行量化和解释；揭示目标区域的地质构造特征信息，获得目标区域的地质构造信息，从而对该目标区域的进行地震预警。
采用本技术方案的有益效果：
高精度探测：通过叠前深度偏移方法，能够更精确地揭示地下微幅构造，提高了地震危害识别的分辨率和精度，从而实现精准有效的地震预警。
自动化与智能化：本方法综合运用多种算法和技术手段，实现了从数据采集到结果评估的一体化处理流程，极大地提高了工作效率和自动化程度，减少了人工干预和误差。
广泛适用性：该方法不仅适用于石油、天然气等矿产资源的勘探，还可应用于地质灾害预测、地下水研究等多个领域，具有广泛的应用前景。
强健性与稳健性：面对复杂的地质条件和噪声干扰，本方法通过波场模拟和偏移成像技术，能够有效地提取和识别微幅构造信息，确保结果的可靠性和稳定性。
可扩展性与灵活性：该方法不仅适用于现有的地震勘探设备和技术，还具有良好的可扩展性，能够适应未来新技术和新设备的发展，保持技术的先进性和灵活性。
环保与节能：相较于传统的地震检测方法，本方法在数据采集和处理过程中采用了高效、环保的技术手段，降低了能源消耗和环境污染，符合可持续发展的要求。
综上所述，本发明提供的三维地震叠前深度偏移精细微幅构造与速度检测上进行地震预警在技术效果上具有显著优势，对相关领域的技术进步和产业发展具有积极的推动作用。
附图说明
图1为本发明的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
在本实施例中，参见图1所示，本发明提出了一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，包括步骤：
数据采集；使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据的采集；采集的地震数据包括地震波的初至波和反射波数据；
数据预处理：对地震数据进行噪声压制和滤波预处理操作；
建立初始速度模型：利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型；
深度偏移：利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果；
微幅构造检测：对偏移结果进行微幅构造检测，提取微幅构造信息；
速度精细调整：根据微幅构造信息对初始速度模型进行精细调整，得到最终速度模型；
最终偏移：利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据。
结果分析：对最终偏移得到的三维地震数据进行分析和处理，包括反射层的提取、地质结构的解译；通过对结果的分析，获得目标区域的地质构造信息，从而对该目标区域的进行地震预警。
作为上述实施例的优化方案，使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据的采集包括：在目标区域布置地震检波器，检波器负责接收地震波信号，需要采用高时间采样率和空间采样率，以及使用单个检波器、高频震源和宽频带记录，获取采集的地震数据。以获得高分辨率的地震数据。确保采集到足够的地震波信号，以供后续速度分析和模型建立使用。
作为上述实施例的优化方案，利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型包括步骤：
速度分析：对采集到的地震数据进行速度分析，通过分析地震波的旅行时间和振幅信息，以确定地震波在不同地层中的传播速度；
建立初始速度模型：基于速度分析的结果，建立一个初始的速度模型，反映地层中地震波传播速度的分布情况。
以确保建立的初始速度模型能够准确反映地下地质结构。
作为上述实施例的优化方案，利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果，包括步骤：
选择深度偏移算法：有限差分法或有限元法；根据实际情况选择适合算法。一般来说，有限差分法适用于规则网格，而有限元法适用于不规则网格。
执行深度偏移：使用选定的深度偏移算法对初始速度模型数据进行处理，生成地下反射层的三维图像。
作为上述实施例的优化方案，采用相位变换技术进行微幅构造检测，对地震信号的相位进行分析和变换，提取微幅构造的特征和信息；
相位变换技术利用地震波的干涉效应，当两个同频率的地震波相遇时，发生干涉，形成相位差；相位差与地震波传播的路径和地下岩层的性质相关，从而通过对地震数据的相位进行分析和变换，检测和提取微幅构造的特征和信息。
相位变换技术包括傅里叶变换、小波变换或合成孔径雷达，通过将地震信号从时域转换到频域，从而分析地震波的频率和相位信息；通过对地震信号的频谱进行分析，推断出地下岩层的性质和结构信息，进而提取微幅构造的特征和信息。
通过采用相位变换技术进行微幅构造检测，可以更准确、详细地提取地下岩层的特征和信息，为地质勘探、资源开发和环境保护等领域提供重要的数据支持和技术保障。
作为上述实施例的优化方案，在获得微幅构造信息后，对初始速度模型进行精细调整，以得到最终的速度模型，包括步骤：
数据整合：将微幅构造信息和初始速度模型进行整合；
模型调整：根据微幅构造信息对初始速度模型进行局部调整，包括对速度值、层厚和层数进行修正；以确保模型更符合实际地质情况；
验证与评估：对最终的速度模型进行验证和评估，通过与实际观测数据进行比较和模拟计算完成。
反馈与迭代：根据验证和评估的结果，对速度模型进行调整和优化，这个过程需要反复迭代，直到获得满意的最终速度模型。
通过以上步骤，可以根据微幅构造信息对初始速度模型进行精细调整，得到更精确、更可靠的最终速度模型。这对于后续的地质勘探、资源开发、环境保护等领域具有重要的意义和应用价值。
作为上述实施例的优化方案，利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据；最终偏移将初始的地震数据转换为地下结构图像，通过模拟地震波在地下的传播路径和方式，重建地下地层的反射系数，从而得到地下结构的详细图像。
利用最终速度模型进行最终偏移包括步骤：
建立模型：使用最终的速度模型来建立地下地层的结构模型，将速度模型转换为地层模型；
波场模拟：根据建立的地层模型，模拟地震波在地下的传播过程；这可以使用数值方法，如有限差分法或有限元法，来模拟地震波在地下的传播和反射。
偏移成像：通过模拟的地震波场数据，对每个地震记录进行偏移成像；偏移成像的目的是确定地震波在地下的反射位置和反射强度，从而重建地下地层的结构图像。
结果处理：对偏移成像的结果进行处理，包括去噪、校正和叠加操作，以提高数据的分辨率和质量。
通过以上步骤，利用最终速度模型进行最终偏移，可以得到高分辨率的三维地震数据，为地质勘探、资源开发等领域提供重要的数据支持和技术保障。
作为上述实施例的优化方案，对最终偏移得到的三维地震数据进行详分析和处理，提取反射层和解译地质结构，并获得目标区域的地质构造信息，包括步骤：
反射层提取：从三维地震数据中提取反射层；通过识别地震波的反射点，确定地层界面的位置和形态；
地质结构解译：基于提取的反射层数据，对地质结构进行解译，包括识别地层、断层和岩性变化地质特征；通过对比不同时间点的地震数据进行对比，对地质结构进行解译。
结果分析：对处理得到的地质信息进行分析，包括对地层厚度、岩性分布、构造方向和强度等进行量化和解释；揭示目标区域的地质构造特征信息，获得目标区域的地质构造信息，从而对该目标区域的进行地震预警，可对地质构造信息经过安全阈值比对，或超出安全阈值范围则认定为其需要进行地震警示。
通过以上步骤，可以对最终偏移得到的三维地震数据进行详尽的分析和处理，获得目标区域的地质构造信息，为地质勘探和资源开发提供重要的数据支持和决策依据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，包括步骤：
数据采集；使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据的采集；
数据预处理：对地震数据进行噪声压制和滤波预处理操作；
建立初始速度模型：利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型；
深度偏移：利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果；
微幅构造检测：对偏移结果进行微幅构造检测，提取微幅构造信息；
速度精细调整：根据微幅构造信息对初始速度模型进行精细调整，得到最终速度模型；
最终偏移：利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据。
结果分析：对最终偏移得到的三维地震数据进行分析和处理，包括反射层的提取、地质结构的解译；通过对结果的分析，获得目标区域的地质构造信息，从而对该目标区域的进行地震预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，使用高分辨率地震勘探设备在目标区域进行地震数据的采集包括：在目标区域布置地震检波器，检波器负责接收地震波信号，需要采用高时间采样率和空间采样率，以及使用单个检波器、高频震源和宽频带记录，获取采集的地震数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，利用地震波速进行速度分析，建立初始速度模型包括步骤：
速度分析：对采集到的地震数据进行速度分析，通过分析地震波的旅行时间和振幅信息，以确定地震波在不同地层中的传播速度；
建立初始速度模型：基于速度分析的结果，建立一个初始的速度模型，反映地层中地震波传播速度的分布情况。
4.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，利用初始速度模型进行深度偏移，得到偏移结果，包括步骤：
选择深度偏移算法：有限差分法或有限元法；
执行深度偏移：使用选定的深度偏移算法对初始速度模型数据进行处理，生成地下反射层的三维图像。
5.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，采用相位变换技术进行微幅构造检测，对地震信号的相位进行分析和变换，提取微幅构造的特征和信息；
相位变换技术利用地震波的干涉效应，当两个同频率的地震波相遇时，发生干涉，形成相位差；相位差与地震波传播的路径和地下岩层的性质相关，从而通过对地震数据的相位进行分析和变换，检测和提取微幅构造的特征和信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，相位变换技术包括傅里叶变换、小波变换或合成孔径雷达，通过将地震信号从时域转换到频域，从而分析地震波的频率和相位信息；通过对地震信号的频谱进行分析，推断出地下岩层的性质和结构信息，进而提取微幅构造的特征和信息。
7.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，在获得微幅构造信息后，对初始速度模型进行精细调整，以得到最终的速度模型，包括步骤：
数据整合：将微幅构造信息和初始速度模型进行整合；
模型调整：根据微幅构造信息对初始速度模型进行局部调整，包括对速度值、层厚和层数进行修正；
验证与评估：对最终的速度模型进行验证和评估，通过与实际观测数据进行比较和模拟计算完成。
反馈与迭代：根据验证和评估的结果，对速度模型进行调整和优化，这个过程需要反复迭代，直到获得满意的最终速度模型。
8.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，利用最终速度模型进行最终偏移，得到高分辨率的三维地震数据；最终偏移将初始的地震数据转换为地下结构图像，通过模拟地震波在地下的传播路径和方式，重建地下地层的反射系数，从而得到地下结构的详细图像。
9.根据权利要求8所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，利用最终速度模型进行最终偏移包括步骤：
建立模型：使用最终的速度模型来建立地下地层的结构模型，将速度模型转换为地层模型；
波场模拟：根据建立的地层模型，模拟地震波在地下的传播过程；偏移成像：通过模拟的地震波场数据，对每个地震记录进行偏移成像；
结果处理：对偏移成像的结果进行处理，包括去噪、校正和叠加操作。
10.根据权利要求1所述的一种基于深度偏移和微幅构造检测的地震灾害预警方法，其特征在于，对最终偏移得到的三维地震数据进行详分析和处理，提取反射层和解译地质结构，并获得目标区域的地质构造信息，包括步骤：
反射层提取：从三维地震数据中提取反射层；通过识别地震波的反射点，确定地层界面的位置和形态；
地质结构解译：基于提取的反射层数据，对地质结构进行解译，包括识别地层、断层和岩性变化地质特征；通过对比不同时间点的地震数据进行对比，对地质结构进行解译。
结果分析：对处理得到的地质信息进行分析，包括对地层厚度、岩性分布、构造方向和强度等进行量化和解释；揭示目标区域的地质构造特征信息，获得目标区域的地质构造信息，从而对该目标区域的进行地震预警。
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