三種雙掃描橫波分裂算法在裂縫探測(cè)中的應(yīng)用研究

張建利 王 赟 劉志斌 李緒宣

（①中海油研究總院，北京100027；②中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京100029；③中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球物理與信息技術(shù)學(xué)院，北京100083）

三種雙掃描橫波分裂算法在裂縫探測(cè)中的應(yīng)用研究

張建利*①②王 赟③劉志斌①李緒宣①

（①中海油研究總院，北京100027；②中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京100029；③中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球物理與信息技術(shù)學(xué)院，北京100083）

為了準(zhǔn)確利用橫波分裂方法探測(cè)裂縫，將天然地震資料處理常用的雙掃描算法應(yīng)用到轉(zhuǎn)換波勘探，有必要對(duì)其適用條件和反演精度進(jìn)行研究。從橫波分裂基本性質(zhì)出發(fā)，首先歸納了雙掃描算法的流程；然后以含裂縫地層模型為例，測(cè)試了切向能量法、旋轉(zhuǎn)相關(guān)法和協(xié)方差矩陣法三種雙掃描算法在不同條件下的反演精度和魯棒性；最后將其應(yīng)用到西部M工區(qū)致密含氣砂巖儲(chǔ)層的裂縫探測(cè)，并與傳統(tǒng)能量比值法進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：①當(dāng)炮檢方位與裂縫發(fā)育方位間隔一定角度時(shí)，三種雙掃描算法都能得到準(zhǔn)確結(jié)果；②與另外兩種方法相比，切向能量法更加穩(wěn)定，可以應(yīng)用到炮檢方位接近裂縫發(fā)育方位的特殊情況；③炮檢距對(duì)雙掃描算法存在一定影響，炮檢距增大時(shí)誤差也隨之增大。

橫波分裂 裂縫探測(cè) 雙掃描 致密含氣砂巖

1 引言

橫波傳播到各向異性介質(zhì)界面會(huì)產(chǎn)生橫波分裂現(xiàn)象，橫波分裂的兩個(gè)參數(shù)快波偏振方位和快慢波分裂時(shí)差分別反映了裂縫發(fā)育方位和發(fā)育密度。自20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)橫波分裂現(xiàn)象以來(lái)，橫波分裂參數(shù)反演一直是橫波分裂研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。20世紀(jì)90年代之前，主要應(yīng)用多分量VSP資料進(jìn)行人工源橫波分裂測(cè)量，先后發(fā)展了Alford張量旋轉(zhuǎn)法［1］、傳遞函數(shù)法［2，3］、剝層法［4］、雙源累積技術(shù)［5］、線性變換技術(shù)［6］等反演方法。同一時(shí)期，為了利用天然橫波資料對(duì)地球深部橫向結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè)，先后發(fā)展了旋轉(zhuǎn)相關(guān)法［7，8］、切向能量法［9，10］、協(xié)方差矩陣法［11］等雙掃描算法，即同時(shí)對(duì)兩個(gè)參數(shù)網(wǎng)格掃描以確定最優(yōu)解，既能用于多方位資料反演，又能用于單方位資料反演。2000年以后，轉(zhuǎn)換波勘探成為多分量勘探的主要形式，相對(duì)于VSP觀測(cè)的“點(diǎn)”特性，轉(zhuǎn)換波分裂反演可提供裂縫分布的“面”預(yù)測(cè)而更具優(yōu)勢(shì)［12］。近年來(lái)，為了準(zhǔn)確地從轉(zhuǎn)換波資料反演橫波分裂參數(shù)，地球物理工作者一方面對(duì)能量比值法等傳統(tǒng)方法進(jìn)行改進(jìn)［13-15］，另一方面把雙掃描算法引入到轉(zhuǎn)換波資料處理［16-19］，擴(kuò)展了橫波分裂反演的適用范圍，并取得了良好效果。

無(wú)論是傳統(tǒng)能量比值法還是雙掃描算法，都是利用橫波分裂的基本性質(zhì)進(jìn)行反演。在地球響應(yīng)為線性的假設(shè)下，橫波分裂的基本性質(zhì)包括：①轉(zhuǎn)換橫波初始偏振呈線性；②轉(zhuǎn)換橫波初始偏振沿徑向；③快、慢波波形相似。利用三種基本性質(zhì)，分別發(fā)展了協(xié)方差矩陣法、切向能量法和旋轉(zhuǎn)相關(guān)法三種最基本的雙掃描算法。因此，在將三種雙掃描算法應(yīng)用于轉(zhuǎn)換波資料處理之前，有必要對(duì)其適用范圍和反演精度以及穩(wěn)定性進(jìn)行分析。

本文從橫波分裂基本性質(zhì)出發(fā)，首先歸納了三種雙掃描算法的基本原理和處理流程；然后對(duì)含裂縫地層模擬了不同測(cè)量方位下的二維三分量地震記錄，以此為基礎(chǔ)，分別測(cè)試了理想情況下和加噪情況下三種算法在不同測(cè)量方位和炮檢距時(shí)的表現(xiàn)；最后將三種算法應(yīng)用到西部M工區(qū)致密砂巖氣儲(chǔ)層的裂縫探測(cè)，并與傳統(tǒng)能量比值法進(jìn)行了對(duì)比。

2 雙掃描算法原理

橫波分裂反演是其正演的反過(guò)程。在轉(zhuǎn)換波垂直出射并且初始偏振沿徑向的假設(shè)下，首先推導(dǎo)水平接收分量和快慢波分量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系式。在野外一般沿測(cè)線方向X和垂直于測(cè)線方向Y進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)橫波偏振特性，后續(xù)處理前需要旋轉(zhuǎn)到炮—檢連線方向（徑向R）和與之正交的方向（切向T）。為表述方便，公式推導(dǎo)和模型正演時(shí)都設(shè)定檢波器的兩個(gè)水平分量分別沿徑向和切向記錄。

根據(jù)橫波分裂原理，當(dāng)初始線性偏振的轉(zhuǎn)換波S傳播到EDA介質(zhì)［20］（Extensive Dilatancy Anisotropy，即具有水平對(duì)稱(chēng)軸的廣泛擴(kuò)容各向異性介質(zhì)）時(shí)，會(huì)分裂為傳播速度不同的快、慢橫波，其中快波S1沿優(yōu)勢(shì)方位偏振，慢波S2沿對(duì)稱(chēng)軸方位偏振［21］；在轉(zhuǎn)換波初始偏振沿徑向的前提下，該過(guò)程可以表示為

式中：S為轉(zhuǎn)換波的初始波形；Sp為其傳播矢量，此時(shí)快、慢波時(shí)差為0。這一過(guò)程也可以在圖1中的水平坐標(biāo)系中表示。

圖1 橫波分裂過(guò)程在水平坐標(biāo)系內(nèi)的表示

快、慢波在方位各向異性介質(zhì)中傳播一段距離后會(huì)產(chǎn)生時(shí)差?；谑噶狂薹e思想，傳播到檢波點(diǎn)的快、慢橫波組成的傳播矢量dp（t）可以表示為

式中：dS1（t）和dS2（t）分別表示檢波點(diǎn)記錄到的快、慢橫波；星號(hào)“*”表示時(shí)域內(nèi)的褶積；算子Λ（t）的表達(dá)式為

在時(shí)域內(nèi)，λS1（t）、λS2（t）分別與初始轉(zhuǎn)換波形S（t）褶積產(chǎn)生快、慢波分裂的振幅和時(shí)延，即

式中：tS1和tS2分別表示快、慢橫波的旅行到時(shí)；aS1、aS2分別是快、慢波的振幅。

根據(jù)圖1中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，將傳播矢量dp（t）從自然坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)到運(yùn)算坐標(biāo)系R-T，可以得到運(yùn)算分量和快慢波分量之間的基本關(guān)系式

式中：dR（t）和dT（t）分別表示觀測(cè)到的徑向和切向分量，旋轉(zhuǎn)矩陣R（φ）為

雙掃描算法對(duì)轉(zhuǎn)換波資料反演橫波分裂的一般流程如下。

（1）將徑向、切向分量旋轉(zhuǎn)到假設(shè)的快、慢波偏振方位

對(duì)旋轉(zhuǎn)角度φx進(jìn)行掃描，當(dāng)φx=φ，即旋轉(zhuǎn)到正確的快、慢波偏振方位時(shí)，快、慢波完全分離，即

（2）采用假設(shè)的分裂時(shí)差δt x對(duì)慢波分量進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償

對(duì)分裂時(shí)差進(jìn)行掃描，當(dāng)δt x=tS2-tS1時(shí)，補(bǔ)償時(shí)延后的快、慢波到時(shí)一致，由橫波分裂形成的方位各向異性效應(yīng)完全消除。這是據(jù)旋轉(zhuǎn)相關(guān)法的基本原理，快、慢波波形相似，此時(shí)快、慢波分量的相關(guān)系數(shù)最高；同時(shí)，快、慢波合成矢量的偏振軌跡將從橢圓回歸為線性，所以快、慢波協(xié)方差矩陣的特征值將取得最小值，這就是協(xié)方差矩陣法的基本原理。

（3）如果將準(zhǔn)確補(bǔ)償時(shí)延后的快、慢波分量旋回R-T坐標(biāo)系，可得

式中dRc（t）和dTc（t）為補(bǔ)償方位各向異性后的徑向和切向分量。由于轉(zhuǎn)換波初始偏振沿徑向，此時(shí)切向分量上轉(zhuǎn)換波能量應(yīng)取得最小值，這就是切向能量法的基本原理。

因此，雙掃描算法就是根據(jù)橫波分裂的不同性質(zhì)建立不同的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)快波偏振方位和快慢波分裂時(shí)差同時(shí)網(wǎng)格掃描以獲取最優(yōu)解的方法。旋轉(zhuǎn)相關(guān)法的目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中：dS1x、dS2x是將徑向和切向分量旋轉(zhuǎn)到假設(shè)的快波偏振方位φx及其垂向，并補(bǔ)償時(shí)延δt x得到的快、慢波分量；分別為dS1x、dS2x的平均值。對(duì)φx和δt x同時(shí)進(jìn)行掃描，當(dāng)目標(biāo)函數(shù)（相關(guān)系數(shù)）取得最大值時(shí)，掃描參數(shù)即為所求。

設(shè)D是dS1x和dS2x兩分量的協(xié)方差矩陣，則協(xié)方差矩陣法的目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中eig（·）表示求特征值操作，且

當(dāng)目標(biāo)函數(shù)（協(xié)方差矩陣特征值）取得最小值時(shí)，掃描參數(shù)即為所求。

類(lèi)似地，可以得到切向能量法的目標(biāo)函數(shù)為

絕大部分ncRNA不編碼蛋白質(zhì)，在RNA水平上發(fā)揮其生理功能.越來(lái)越多的研究表明原核生物體內(nèi)存在的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控與ncRNA密切相關(guān).ncRNA的功能多種多樣，幾乎參與了細(xì)菌的各個(gè)生命活動(dòng)過(guò)程.針對(duì)S. Typhi中發(fā)現(xiàn)的ncRNA AsrC，對(duì)其表達(dá)特性和功能進(jìn)行初步研究.

式中dTcx表示將dS1x和dS2x旋回R-T坐標(biāo)系得到的切向分量。當(dāng)掃描得到最小切向能量時(shí)，相應(yīng)的掃描參數(shù)即為所求，而徑向和切向的方位各向異性得到了剝除。

3 模型測(cè)試

設(shè)計(jì)一個(gè)單反射界面模型以測(cè)試三種雙掃描算法的適用范圍和穩(wěn)定性。模型上層為Hudson型裂縫層，背景介質(zhì)縱波速度為2400m／s，橫波速度為1200m／s，密度為2000kg／m3，層厚為800m，裂縫密度為0.01；下層為各向同性地層，縱波速度為2500m／s，橫波速度為 1300m／s，密度為 2100kg／m3，層厚300m。根據(jù)上述設(shè)定，可計(jì)算得到垂直出射的快、慢橫波時(shí)差約為14ms。

在與裂縫方位夾角為0°、15°、30°、45°、60°、75°的方位分別布置測(cè)線，如圖2所示。采用左側(cè)放炮、右側(cè)50個(gè)檢波器接收的單邊觀測(cè)方式，模擬各方位測(cè)線的二維三分量記錄。其中，震源類(lèi)型為脹縮震源，激發(fā)Ricker子波；最小炮檢距為100m，道間距為20m，時(shí)間采樣間隔為1ms，最大記錄時(shí)長(zhǎng)為1.5s。圖3展示了45°方位測(cè)線的三分量記錄，可以看到，由于存在橫波分裂，T分量剖面有顯著的轉(zhuǎn)換波，而且由快、慢波疊加形成的同相軸呈現(xiàn)“雙峰”形態(tài)，區(qū)別于Ricker子波的“單峰”形態(tài)。

對(duì)所有方位測(cè)線所有炮檢距的地震道截取轉(zhuǎn)換波所在時(shí)窗，分別采用三種雙掃描算法反演各道的快波偏振方位和快慢波時(shí)差，并計(jì)算測(cè)量值和理論值的絕對(duì)誤差，結(jié)果如圖4所示。其中，快波偏振方向的掃描范圍是-90°～+90°，掃描間隔為1°；快慢波時(shí)延的掃描范圍是0～40ms，掃描間隔為1ms。

圖2 水平面內(nèi)二維測(cè)線的方位分布

圖3 45°方位測(cè)線的三分量地震記錄

圖4 三種雙掃描算法對(duì)6條方位測(cè)線反演的快波偏振方位（左）和快慢波時(shí)差（右）的絕對(duì)誤差

圖4結(jié)果都是在無(wú)噪聲的理想條件下掃描得到，而野外資料都是含噪聲的，有必要進(jìn)一步研究含噪聲時(shí)三種算法的表現(xiàn)。設(shè)定信噪比SNR分別為5和2，向原始記錄中添加符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)噪聲。針對(duì)與裂縫方位夾角分別為15°和45°的兩條測(cè)線開(kāi)展試驗(yàn)，以表征靠近和遠(yuǎn)離裂縫方位的兩種極端情況。為了使測(cè)試結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)意義且更加直觀，對(duì)兩條測(cè)線的每一道數(shù)據(jù)都添加隨機(jī)噪聲，然后采用三種雙掃描算法反演，并計(jì)算測(cè)量值與理論值的絕對(duì)誤差，如此重復(fù)測(cè)試50次，將絕對(duì)誤差以散點(diǎn)的形式繪制在圖上。協(xié)方差矩陣法結(jié)果放在底層，覆之以旋轉(zhuǎn)相關(guān)法結(jié)果，最后將切向能量法結(jié)果放在頂層。圖5展示了信噪比為5時(shí)，三種雙掃描算法對(duì)15°方位測(cè)線進(jìn)行50次隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果，相應(yīng)地，圖6展示了信噪比為2時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；圖7展示了信噪比為5時(shí)，三種雙掃描算法對(duì)45°方位測(cè)線進(jìn)行50次隨機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果，圖8展示了信噪比為2時(shí)的結(jié)果。

圖5 當(dāng)信噪比為5時(shí)的15°方位測(cè)線三種雙掃描算法50次隨機(jī)試驗(yàn)散點(diǎn)圖

圖6 當(dāng)信噪比為2時(shí)的15°方位測(cè)線三種雙掃描算法50次隨機(jī)試驗(yàn)散點(diǎn)圖

圖7 當(dāng)信噪比為5時(shí)的45°方位測(cè)線三種雙掃描算法50次隨機(jī)試驗(yàn)散點(diǎn)圖

圖8 當(dāng)信噪比為2時(shí)的45°方位測(cè)線三種雙掃描算法50次隨機(jī)試驗(yàn)散點(diǎn)圖

對(duì)模型測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，可得如下認(rèn)識(shí)。

（1）雙掃描算法會(huì)受到水平面內(nèi)測(cè)線與裂縫相對(duì)方位的影響。當(dāng)測(cè)線方位遠(yuǎn)離裂縫方位或其垂向時(shí)，三種算法反演準(zhǔn)確；當(dāng)測(cè)線靠近裂縫方位或其垂向時(shí)，切向能量法反演精度最高，協(xié)方差矩陣法稍差，旋轉(zhuǎn)相關(guān)法偏差較大；這是因?yàn)楫?dāng)觀測(cè)方位靠近裂縫方位或其垂向時(shí)，快、慢波相似這一特性容易被噪聲破壞。

（2）雙掃描算法會(huì)受到炮檢距的影響。隨著炮檢距的增大，反演誤差也隨之增大；這是因?yàn)榕跈z距較大時(shí)，轉(zhuǎn)換波不再滿足垂直出射的條件，快、慢橫波偏振方向在水平面的投影不再正交。

（3）在魯棒性方面，當(dāng)觀測(cè)方位遠(yuǎn)離裂縫方位時(shí)，三種雙掃描算法都比較可靠，而且切向能量法精度最高；當(dāng)觀測(cè)方位靠近裂縫方位時(shí)，切向能量法和協(xié)方差矩陣法抗噪性好，旋轉(zhuǎn)相關(guān)法誤差很大。

在設(shè)置模型參數(shù)時(shí)，分別將快慢波時(shí)差設(shè)置為子波周期的仍然可以得到上述定性認(rèn)識(shí)，表明上述結(jié)論具有一般性。

4 應(yīng)用實(shí)例

實(shí)際地下構(gòu)造比上述單界面模型復(fù)雜得多，地震資料也更加難以處理，因此有必要測(cè)試三種雙掃描算法對(duì)實(shí)際資料的處理效果。采用三種雙掃描算法對(duì)西部M工區(qū)致密含氣砂巖儲(chǔ)層的一個(gè)全方位共檢波點(diǎn)道集進(jìn)行處理，并與傳統(tǒng)能量比值法進(jìn)行對(duì)比，以檢驗(yàn)上述定性認(rèn)識(shí)是否準(zhǔn)確。

野外觀測(cè)時(shí)如圖9a所示布置觀測(cè)系統(tǒng)，以檢波點(diǎn)為中心共激發(fā)73炮，炮點(diǎn)相對(duì)于檢波點(diǎn)的實(shí)際方位分布如圖9b所示。從圖中可見(jiàn)，炮點(diǎn)方位間隔約為5°，并形成全方位覆蓋，可以滿足靠近和遠(yuǎn)離裂縫方位的測(cè)試條件。

預(yù)處理后的徑向和切向分量共檢波點(diǎn)道集如圖10a、圖10c所示?？梢钥吹?，在1.0～1.4s時(shí)間窗口內(nèi)，徑向分量同相軸存在顯著的“雙曲”現(xiàn)象，切向分量同相軸存在以90°為周期的“極性反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，這是地層方位各向異性及橫波分裂存在的標(biāo)志，經(jīng)過(guò)方位各向異性補(bǔ)償后，“雙曲”和“極性反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象消失，徑向同相軸恢復(fù)平直、連續(xù)，切向分量上轉(zhuǎn)換波能量被剝離，其本質(zhì)是由快、慢橫波的振幅比隨方位周期性變化引起［22］。

圖9 野外實(shí)驗(yàn)觀測(cè)系統(tǒng)（a）和炮點(diǎn)方位平面分布（b）

圖10 原始徑向（a）和切向（b）分量以及經(jīng)過(guò)方位各向異性補(bǔ)償?shù)膹较颍╟）和切向（d）分量共檢波點(diǎn)道集

首先采用傳統(tǒng)能量比值法，在第一層同相軸1.0～1.2s時(shí)窗內(nèi)，計(jì)算各地震道的徑向與切向轉(zhuǎn)換波振幅比，并對(duì)所有地震道的測(cè)量值進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果如圖11所示。可以看到，擬合曲線呈現(xiàn)接近180°的周期變化，符合單組方位各向異性的特征［23，24］。根據(jù)傳統(tǒng)能量比值法的基本原理，當(dāng)炮—檢方位（即徑向）與裂縫發(fā)育方位平行時(shí)，徑／切向振幅比將取得最大值，由此可以判斷，檢波點(diǎn)指向第10炮的方位最接近裂縫發(fā)育方位。

然后采用三種雙掃描算法對(duì)時(shí)窗的每一道數(shù)據(jù)進(jìn)行反演。其中，快波偏振方向掃描間隔為1°，快慢波時(shí)差掃描間隔為2ms，獲得的各道快波偏振方向和快慢波時(shí)差如圖12所示。為了與傳統(tǒng)能量比值法進(jìn)行對(duì)比，假定能量比值法計(jì)算的第10炮方位即裂縫發(fā)育方位，根據(jù)圖9b中的炮點(diǎn)相對(duì)方位關(guān)系求得各炮點(diǎn)相對(duì)裂縫方位（快波偏振方位）參考曲線，并通過(guò)相關(guān)計(jì)算能量比值法得到的各道分裂時(shí)差參考曲線。從圖中可以獲得以下認(rèn)識(shí)。

（1）三種算法反演的快波偏振方位與能量比值法所求參考值的誤差一般小于10°，而分裂時(shí)差都在15～25ms區(qū)間，說(shuō)明若以能量比值法的測(cè)量結(jié)果為參考值，三種雙掃描算法是較可靠的，而且與只能用于多方位資料的能量比值法不同，雙掃描算法既可以用于多方位資料，也可以用于單方位資料。

（2）與另兩種算法相比，切向能量法反演誤差最?。划?dāng)炮檢方位遠(yuǎn)離裂縫方位時(shí)，三種算法都反演準(zhǔn)確；當(dāng)炮檢方位靠近裂縫方位時(shí)，切向能量法仍然能得到準(zhǔn)確結(jié)果，另兩種算法表現(xiàn)較差，尤其是旋轉(zhuǎn)相關(guān)法誤差較大，這與模型測(cè)試得到的認(rèn)識(shí)一致，表明上述定性認(rèn)識(shí)具有一般性和實(shí)際意義。

圖11 共檢波點(diǎn)道集各炮徑／切向振幅比測(cè)量值及其擬合曲線

（3）協(xié)方差矩陣法和旋轉(zhuǎn)相關(guān)法的反演結(jié)果有很多重合，這是因?yàn)閰f(xié)方差矩陣法一定程度上也利用了波形相似這一特征。

圖12 三種雙掃描法對(duì)各道反演得到的快波偏振方位（a）及快慢波時(shí)差（b）

當(dāng)?shù)玫娇觳ㄆ穹轿缓涂炻〞r(shí)差以后，根據(jù)橫波分裂反過(guò)程，可以對(duì)時(shí)窗內(nèi)層位以及下伏所有層位進(jìn)行方位各向異性補(bǔ)償。由于一般有多層裂縫介質(zhì)，所以通常采用自上而下逐層反演橫波分裂、并補(bǔ)償方位各向異性的層剝離法處理［14］。嘗試采用切向能量法反演結(jié)果，對(duì)時(shí)窗內(nèi)層位以及下伏所有層位進(jìn)行計(jì)算，得到補(bǔ)償后的徑向和切向分量，如圖10b、圖10d所示?？梢钥吹剑瑥较蚱拭?.0s以下所有層位同相軸被拉平，切向剖面上轉(zhuǎn)換波被剝離。根據(jù)層剝離的原理，繼續(xù)對(duì)1.2～1.4s時(shí)窗反演橫波做分裂處理，沒(méi)有得到有效的分裂參數(shù)，這表明1.0～1.2s時(shí)窗內(nèi)的層位是惟一主要方位各向異性介質(zhì)［25］。與補(bǔ)償前相比，補(bǔ)償后徑向上的“雙曲”和切向上的“極性反轉(zhuǎn)”現(xiàn)象消失，徑向上同相軸的連續(xù)性顯著提高，因此如果在偏移前先剝離方位各向異性，可以顯著提高偏移成像的分辨率［13］。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）當(dāng)炮檢方位與裂縫方位在水平面內(nèi)有一定角度時(shí)，三種雙掃描算法都相當(dāng)可靠，而且不僅可用于多方位資料反演，也可用于單方位資料反演，擴(kuò)展了橫波分裂的應(yīng)用范圍。

（2）與另外兩種方法相比，切向能量法最為穩(wěn)定，不僅反演精度更高，而且在炮檢方位接近裂縫方位時(shí)也能得到準(zhǔn)確結(jié)果，協(xié)方差矩陣法和旋轉(zhuǎn)相關(guān)法在此情況下反演誤差較大。

（3）雙掃描算法會(huì)受到炮檢距的影響，炮檢距增大時(shí)誤差也隨之增大，這是因?yàn)榕跈z距較大時(shí)，快、慢橫波偏振在水平面上的投影不再正交，這一點(diǎn)還需要進(jìn)一步研究。

上述認(rèn)識(shí)可為橫波分裂探測(cè)裂縫的資料采集和處理提供一定的指導(dǎo)。

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A

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1000-7210（2017）01-0105-09

*北京市朝陽(yáng)區(qū)太陽(yáng)宮南街6號(hào)院中海油研究總院，100027。Email：jianlizhang001＠163.com

本文于2015年11月27日收到，最終修改稿于2016年11月10日收到。

本項(xiàng)研究受中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“彈性波地震成像技術(shù)合作研發(fā)與應(yīng)用”和國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目（41425017）聯(lián)合資助。

（本文編輯：馮杏芝）

張建利 博士，1985年生；2008年本科畢業(yè)于中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院地球信息科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位；2014年獲中科院地質(zhì)與地球物理研究所固體地球物理專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位；2014～2016年在中海油研究總院博士后流動(dòng)站工作；現(xiàn)在中海油研究總院從事地震資料處理和解釋。