【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及裂缝探测领域，特别是涉及一种基于横波分裂的裂缝探测方法及装置。
技术介绍
1、受构造应力作用，地壳中遍布充满液体的定向排列裂缝。裂缝探测在油气田勘探、煤层勘探以及工程地质勘探中具有重要作用。横波分裂是裂缝探测的一项有力工具。crampin(1984)经过多年的理论研究与实践证明，地壳中充满液体的定向排列裂缝可以用一种具有水平对称轴的广泛扩容各向异性(extensive dilatancy anisotropy，eda)介质模型来表征，定向排列裂缝可以诱导形成横波分裂现象，使入射的初始横波分裂形成偏振方向正交、传播速度不同的快横波和慢横波。快横波偏振方位(以下简称为快波方位)一般平行于裂缝发育方位，快慢横波分裂时差(以下简称为分裂时差)与裂缝发育密度正相关。由于横波分裂对裂缝的响应比纵波更为敏感，横波分裂现象被发现后很快用于地壳浅层的裂缝展布特征预测。
2、横波分裂反演是基于横波分裂现象探测裂缝的关键，只有将叠加在一起的快慢横波完全分离，提取快波方位和分裂时差，才能以此反演裂缝展布特征。为了从井中地震勘探和地面转换波勘探资料中提取横波分裂参数，学者提出了多种横波分裂反演方法，如适用于多分量井中地震勘探的alford张量旋转法(alford,1986)、双源累积技术(zeng&macbeth,1993)以及应用于地面转换波勘探的能量比值法等。上述方法一般要求特定的观测方位，要么需要两组正交的炮-检方位，要么要求炮-检方向在水平面内全方位覆盖。受野外观测条件和成本的限制，实际勘探工作中往往难以满足上述
3、为了对单方位双分量记录反演横波分裂，bowman&ando(1987)提出旋转相关法，silver&chan(1991)提出切向能量法和特征值法，这三种方法是基于单方位双分量记录反演横波分裂的最常用方法，因其求解过程需要同时扫描最优快波方位和分裂时差，也叫做双扫描方法。三种双扫描方法都是依据横波分裂基本性质建立的，在地球响应为线性的假设下，横波分裂的基本性质包括：1)初始入射横波偏振呈线性；2)快慢横波正交偏振；3)快慢横波波形相似。旋转相关法主要依赖快慢横波的相似性，特征值法更依赖于初始横波线性偏振特征，切向能量法则依赖于横波初始偏振方向沿径向且呈线性，初始偏振方向指即将入射到裂缝层、尚未发生分裂的初始横波的偏振方向，径向为水平面内炮点指向检波点的方向，切向为其在水平面内的正交方位。
4、通过对比三种双扫描方法的表现，发现切向能量法的反演精度和稳定性要好于另两种双扫描方法：一是水平面内炮-检方位接近裂缝发育方位或其正交方位时，旋转相关法和特征值法受噪声影响较大，反演的快波方位和分裂时差呈离散分布，而切向能量法表现相对稳定。二是当快慢横波所在时窗拾取不准确、有其他波形干扰时，旋转相关法不如切向能量法稳定。但切向能量法也有缺点，一是只适用于初始横波偏振沿径向的条件，而这一条件常常难以满足；二是当分裂时差与子波主周期比值较小时，由于缺少快慢横波相似性作为约束，切向能量法不如旋转相关法准确，反演得到的分裂时差往往偏大。
5、总之，就基于横波分裂的裂缝反演而言，目前仍缺少一种不局限于炮-检方位和分裂时差等条件，能够对单方位双分量记录准确反演横波分裂的方法。
6、参考文献：
7、alford,r.1986.shear data in the presence ofazimuthal anisotropy:dilley,texas.paperread at 1986segannual meeting。
8、bowman,j.r.,and m.ando.1987.shear-wave splitting in the upper-mantlewedge above the tonga subduction zone.geophysical journal international 88(1):25-41。
9、crampin,s.1984.effective anisotropic elastic constants for wavepropagation through cracked solids.geophysical journal of the royalastronomicalsociety 76(1):135-145。
10、silver,p.g.,and w.w.chan.1991.shear wave splitting and subcontinentalmantledeformation.journal of geophysical research:solid earth 96(b10):16429-16454。
11、zeng,x.,and c.macbeth.1993.algebraic processing techniques forestimating shear-wave splitting in near-offset vsp data:theory.geophysicalprospecting41(8):1033-1066。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于横波分裂的裂缝探测方法、系统及电子设备，可适用于初始横波偏振不沿径向的情况，同时可以获取横波初始偏振方向，并提高裂缝探测的精度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于横波分裂的裂缝探测方法，包括：
3、获取快慢横波所在时窗内检波点处的接收矢量；所述接收矢量包括径向分量和切向分量；其中，径向为炮-检方向，切向为水平面内正交于径向的方向；
4、针对第x次循环扫描，根据快波方位扫描范围及快波方位扫描步长，对快波方位进行扫描，得到第x次循环扫描中的候选快波方位，根据快慢横波的正交偏振特性，采用第x次循环扫描中的候选快波方位将所述接收矢量旋转至快慢波偏振方位，得到第x次循环扫描中的快慢横波传播矢量；所述快慢横波传播矢量包括快波分量及慢波分量；0<x；
5、根据分裂时差扫描范围及分裂时差扫描步长，对分裂时差进行扫描，得到第x次循环扫描中的候选分裂时差，并采用第x次循环扫描中的候选分裂时差，对第x次循环扫描中的慢波分量进行时延补偿，得到第x次循环扫描中补偿时延后的慢波分量；
6、确定约束条件；所述约束条件为进行相似性约束或不进行相似性约束；
7、若所述约束条件为进行相似性约束，则判断第x次循环扫描中的快波分量与补偿时延后的慢波分量的波形相似性是否满足预设相关系数阈值；根据快慢横波的波形相似性特性，若不满足，则将第x次循环扫描中的初始偏振方向分量能量设为无穷小，第x次循环扫描中的初始偏振正交方向分量能量设为无穷大，跳过横波初始偏振方向扫描；
8、若第x次循环扫描中的快波分量与补偿时延后的慢波分量的波形相似性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，所述基于横波分裂的裂缝探测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，采用以下公式确定第x次循环扫描中的快慢横波传播矢量：
3.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，在所述约束条件为不进行相似性约束时，对快波方位、分裂时差及横波初始偏振方向进行寻优时的目标函数为：
4.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，在所述约束条件为进行相似性约束时，判断第x次循环扫描中的快波分量与补偿时延后的慢波分量的波形相似性是否满足预设相关系数阈值，具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，采用以下公式计算第x次循环扫描中的快波分量与补偿时延后的慢波分量的相关系数：
6.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，在所述约束条件为进行相似性约束时，对快波方位、分裂时差及横波初始偏振方向进行寻优时的目标函数为：
7.一种基于横波分裂的裂缝探测系统，其特征在于，所
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至6中任一项所述的基于横波分裂的裂缝探测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，所述基于横波分裂的裂缝探测方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，采用以下公式确定第x次循环扫描中的快慢横波传播矢量：
3.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，在所述约束条件为不进行相似性约束时，对快波方位、分裂时差及横波初始偏振方向进行寻优时的目标函数为：
4.根据权利要求1所述的基于横波分裂的裂缝探测方法，其特征在于，在所述约束条件为进行相似性约束时，判断第x次循环扫描中的快波分量与补偿时延后的慢波分量的波形相似性是否满足预设相关系数阈值，具体包括：
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