1、 第六章第六章 地震数据处理方法地震数据处理方法第一节第一节 地震数据处理概述地震数据处理概述第二节第二节 地震记录的形成及显示地震记录的形成及显示第三节第三节 数据处理流程分析数据处理流程分析第四节第四节 地震波的速度及速度分析地震波的速度及速度分析第五节第五节 偏移归位偏移归位1严选内容 第一节第一节 地震数据处理概述地震数据处理概述一、地震数据处理的一般概念一、地震数据处理的一般概念 地震数据处理方法是研究如何对地震勘探野外资料利地震数据处理方法是研究如何对地震勘探野外资料利用用数字计算机数字计算机进行进行处理处理，以获得有关，以获得有关地下构造和地层性质地下构造和地层性质的信息的信息，
2、有效地寻找石油和天然气等矿藏的一个学科。，有效地寻找石油和天然气等矿藏的一个学科。2严选内容l出现于出现于二十世纪二十年代初期二十世纪二十年代初期：光点记录和模拟记录，：光点记录和模拟记录，发展较慢。发展较慢。利用反射时间推断构造形态。主要包括：滤波、反滤波、利用反射时间推断构造形态。主要包括：滤波、反滤波、动静校正动静校正l二十世纪六十年代二十世纪六十年代：数字记录，数字时代，发展迅速。：数字记录，数字时代，发展迅速。野外采集发展了多次覆盖技术，出现了水平叠加和偏移野外采集发展了多次覆盖技术，出现了水平叠加和偏移叠加技术。叠加技术。l二十世纪七十年代二十世纪七十年代：开始寻找岩性油气藏：开始
3、寻找岩性油气藏反滤波、偏移成像技术有了较大发展，出现了波动方程反滤波、偏移成像技术有了较大发展，出现了波动方程偏移技术、偏移技术、“亮点亮点”技术、声阻抗反演技术、复地震道技术技术、声阻抗反演技术、复地震道技术（三瞬）。（三瞬）。3严选内容l二十世纪八十年代后二十世纪八十年代后： “三高三高”：高信噪比、高分：高信噪比、高分辨率和高保真度。辨率和高保真度。 ltau-pitau-pi变换技术、三维地震处理技术、垂直地震剖面处变换技术、三维地震处理技术、垂直地震剖面处理技术、多波多分量处理技术、广义线性反演和非线性反演理技术、多波多分量处理技术、广义线性反演和非线性反演技术、井间地震处理技术、分
4、形技术、神经网络预测技术、技术、井间地震处理技术、分形技术、神经网络预测技术、小波变换技术、和四维地震处理技术等。小波变换技术、和四维地震处理技术等。地表一致性静校正、地表一致性反褶积、和共反射面和地表一致性静校正、地表一致性反褶积、和共反射面和超级面元叠加等技术仍在发展中。超级面元叠加等技术仍在发展中。l二十一世纪后二十一世纪后，地震处理会有广阔的发展空间和前，地震处理会有广阔的发展空间和前景景。4严选内容二、地震处理的目的和意义二、地震处理的目的和意义地震处理的基本目标可归纳为地震处理的基本目标可归纳为“三高一准三高一准”，即，即高信噪比高信噪比、高分辨率高分辨率、高保真度高保真度和和准确
5、成像准确成像。处理结果直接影响解释的正确性和精确度。处理结果直接影响解释的正确性和精确度。高质量处理成果可直接用于油气储层预测和烃类高质量处理成果可直接用于油气储层预测和烃类检测。检测。主要处理技术：反褶积、叠加和偏移成像主要处理技术：反褶积、叠加和偏移成像资料采集资料采集资料处理资料处理资料解释资料解释地质成果地质成果修改处理方案修改处理方案桥桥梁梁5严选内容6严选内容无障碍物地区激发，无障碍物地无障碍物地区激发，无障碍物地区接收，激发药量为区接收，激发药量为6kg，记录，记录反射波能量强，同相轴连续性好反射波能量强，同相轴连续性好无障碍物地区激发，部分排列过障无障碍物地区激发，部分排列过障
6、碍，激发药量为碍，激发药量为6kg-4kg，过障碍，过障碍物接收，道信号弱，同相轴不清，物接收，道信号弱，同相轴不清，连续性差连续性差7严选内容French模型及其地震响应模型及其地震响应 8严选内容回转波水平叠加时间剖面水平叠加时间剖面偏移叠加时间剖面偏移叠加时间剖面9严选内容经数字处理后的三维数据体及透视图经数字处理后的三维数据体及透视图 10严选内容提高信噪比提高信噪比提高地震资料的信噪比其实质就提高地震资料的信噪比其实质就是想方设法压制或剔除各种干扰信息，突出有效信息，是想方设法压制或剔除各种干扰信息，突出有效信息，具体方法概括起来有：具体方法概括起来有：(1)(1)野外采集方面，主要
7、是组合和多次覆盖。组野外采集方面，主要是组合和多次覆盖。组合（包括组合检波和组合激发）主要是通过压制面波合（包括组合检波和组合激发）主要是通过压制面波等规则干扰波来提高信噪比；多次覆盖技术是在野外等规则干扰波来提高信噪比；多次覆盖技术是在野外采用多次观测，室内进行水平叠加，主要通过对多次采用多次观测，室内进行水平叠加，主要通过对多次波的压制作用来提高记录的信噪比。总之，严格把握波的压制作用来提高记录的信噪比。总之，严格把握野外施工进程和施工质量是提高信噪比的关键。野外施工进程和施工质量是提高信噪比的关键。(2)(2)数字处理方面，主要以各种滤波方法为主，数字处理方面，主要以各种滤波方法为主，如
8、频率域滤波、相干滤波、中值滤波等等。此外，还如频率域滤波、相干滤波、中值滤波等等。此外，还有各种变换方法。有各种变换方法。 11严选内容提高分辨率提高分辨率随着油气工程的深入发展，对地随着油气工程的深入发展，对地震资料在储层预测和油藏特征描述等方面的要求也越震资料在储层预测和油藏特征描述等方面的要求也越来越高，最令人关注的是提高地震资料的分辨率。高来越高，最令人关注的是提高地震资料的分辨率。高分辨率地震勘探是一个系统工程，它包括高分辨率地分辨率地震勘探是一个系统工程，它包括高分辨率地震采集、资料处理和解释应用三大部分，三者紧密相震采集、资料处理和解释应用三大部分，三者紧密相连，缺一不可。就地震
9、资料数字处理而言，经多年的连，缺一不可。就地震资料数字处理而言，经多年的努力，已有多种提高地震资料分辨率的处理方法，例努力，已有多种提高地震资料分辨率的处理方法，例如，展宽有效波频带的方法：谱白化、蓝色滤波等等；如，展宽有效波频带的方法：谱白化、蓝色滤波等等；压缩地震子波延续时间的方法：反褶积、反压缩地震子波延续时间的方法：反褶积、反Q Q滤波等滤波等等；测井约束反演等。等；测井约束反演等。 12严选内容提高保真度提高保真度保真度是指经数字处理后的地保真度是指经数字处理后的地震剖面或数据体与地下实际地质情况的吻合程度，震剖面或数据体与地下实际地质情况的吻合程度，提高保真度就是提高这种吻合程度的
10、一切努力或尝提高保真度就是提高这种吻合程度的一切努力或尝试。主要包括以下内容：试。主要包括以下内容： （1 1）正演模拟过程中的模型设计。获取给定地）正演模拟过程中的模型设计。获取给定地质模型的地震响应的过程就是正演过程，其间地质质模型的地震响应的过程就是正演过程，其间地质模型的设计就涉及保真度的问题，提高这方面的保模型的设计就涉及保真度的问题，提高这方面的保真度，应该尽量多的搜集各种相关资料，综合分析真度，应该尽量多的搜集各种相关资料，综合分析后设计出与实际地质情况相一致的正演模型。后设计出与实际地质情况相一致的正演模型。13严选内容 （2 2）地震剖面与地质剖面的一致性。这是地震资）地震剖
11、面与地质剖面的一致性。这是地震资料处理人员所追求的目标，常规处理中的动、静校料处理人员所追求的目标，常规处理中的动、静校正，水平叠加，偏移等就是追求两者完全一致的努正，水平叠加，偏移等就是追求两者完全一致的努力和尝试。力和尝试。 （3 3）地震波动力学特征的保真度。地震波动力）地震波动力学特征的保真度。地震波动力学特征包括振幅、频率、相位、波形、极化特点、学特征包括振幅、频率、相位、波形、极化特点、吸收衰减特性等。准确反演上述特征参数对储层横吸收衰减特性等。准确反演上述特征参数对储层横向预测、油藏特征描述等大有益处。真振幅恢复、向预测、油藏特征描述等大有益处。真振幅恢复、地震属性分析等都应考虑
12、其保真度。地震属性分析等都应考虑其保真度。14严选内容准确成像准确成像地震成像主要包括两方面内容：地震成像主要包括两方面内容：其一是确定反射点的空间位置，其二是恢复反射波其一是确定反射点的空间位置，其二是恢复反射波的波形和振幅特征。地震成像的具体实现方法是地的波形和振幅特征。地震成像的具体实现方法是地震偏移。就地震偏移而言，准确成像则是使经过偏震偏移。就地震偏移而言，准确成像则是使经过偏移处理后的地震剖面或数据体与地下实际情况具有移处理后的地震剖面或数据体与地下实际情况具有最佳吻合。目前，解决构造复杂、横向速度变化剧最佳吻合。目前，解决构造复杂、横向速度变化剧烈地区的地震偏移正确成像的最佳方法
13、就是叠前深烈地区的地震偏移正确成像的最佳方法就是叠前深度偏移。度偏移。 15严选内容反褶积、叠加和偏移成像对地震数据的作用：反褶积、叠加和偏移成像对地震数据的作用：反褶积：反褶积：沿时间坐标轴沿时间坐标轴作用，通过压缩地震子作用，通过压缩地震子波提高地震时间分辨率。波提高地震时间分辨率。叠加：叠加：沿偏移距坐标轴沿偏移距坐标轴作用，把非零偏移距的作用，把非零偏移距的数据体压缩成一个零偏数据体压缩成一个零偏移距的时间平面（对移距的时间平面（对CMPCMP道集正常时差校正后叠道集正常时差校正后叠加所得），从而压制噪加所得），从而压制噪声以提高信噪比。声以提高信噪比。偏移成像：偏移成像：空间反褶积过
14、程，能改善空间分辨率和保真空间反褶积过程，能改善空间分辨率和保真度。通过对叠后资料沿中心点轴作偏移，使倾斜同相轴度。通过对叠后资料沿中心点轴作偏移，使倾斜同相轴归位、绕射波收敛，从而实现反射界面的空间归位和恢归位、绕射波收敛，从而实现反射界面的空间归位和恢复波场特征和反射率复波场特征和反射率 。反反褶褶积积偏移偏移中心点中心点偏移距偏移距叠加叠加时时间间16严选内容预处理：将野外采集数据转换成适合计算机预处理：将野外采集数据转换成适合计算机处理的格式，并对数据作相应编辑和校正。处理的格式，并对数据作相应编辑和校正。常规处理：对地震数据作基本处理运算，包常规处理：对地震数据作基本处理运算，包括反
15、褶积、叠加和偏移三大技术括反褶积、叠加和偏移三大技术 ；特殊处理（目标处理）：针对不同目的采用特殊处理（目标处理）：针对不同目的采用的特殊处理手段。如波阻抗反演、三瞬剖面、的特殊处理手段。如波阻抗反演、三瞬剖面、相干体处理、时频分析技术等相干体处理、时频分析技术等三、地震处理的三个阶段三、地震处理的三个阶段17严选内容（一）（一） 地震记录的褶积模型地震记录的褶积模型 1. 理想模型理想模型 设震源脉冲为设震源脉冲为)(tb ， 假定无吸收、 透射和多次反射， 假定无吸收、 透射和多次反射等因素影响，无随机干扰，则理想的输出：等因素影响，无随机干扰，则理想的输出： )()(*)()(tbttb
16、tx 式中式中)(t 为反射系数（反射率函数） 。为反射系数（反射率函数） 。 理想理想模型模型tx( t ) 第二节第二节 地震记录的形成及显示地震记录的形成及显示l一、地震记录的形成一、地震记录的形成18严选内容反射系数序列与实际地震记录的频谱比较反射系数序列与实际地震记录的频谱比较频带范围有频带范围有限（带限）限（带限）频谱很宽频谱很宽( (白谱白谱) )19严选内容反射系数剖面与地震剖面的比较反射系数剖面与地震剖面的比较反射系数剖面反射系数剖面地震剖面地震剖面20严选内容 2.2. 实际模型实际模型 实际地震记录实际地震记录x( (t) )由有效波由有效波s( (t) )和干和干扰波扰
17、波n( (t) )组成：组成： )()()(tntstx21严选内容(1) (1) 地震子波地震子波 b( (t) )其中：其中：o( (t) )为震源子波，为震源子波，g( (t) )为地层响应为地层响应 ( (t) )为透射响应，为透射响应，d( (t) )为地面接收响应为地面接收响应 i( (t) )为仪器响应为仪器响应( )( )* ( )( )( )* ( )gdftg ttftd ti t为大地滤波器为接收滤波器)(*)(*)()(*)(*)(*)(*)()(tftftotitdttgtotbdg 22严选内容 对反射地震勘探而言，除一次反射波以对反射地震勘探而言，除一次反射波以外
18、的一切波都是干扰波，一次反射波可用以外的一切波都是干扰波，一次反射波可用以下褶积模型表示：下褶积模型表示： )()(*)()(tbttbts褶积模型褶积模型 理想模型理想模型 实际实际模型模型S( t )23严选内容地震记录形成的褶积模型地震记录形成的褶积模型*反射系数反射系数地震子波地震子波第一层反射波第一层反射波第二层反射波第二层反射波地震记录地震记录24严选内容 无噪声时的褶积模型无噪声时的褶积模型25严选内容(2) (2) 干扰干扰n( (t) ) n0 0( (t) )：非激发干扰非激发干扰 n1 1( (t) ) ：背景噪声：背景噪声 N( (t) )： 规则（相干）干扰规则（相干
19、）干扰)()()()(10tNtntntn26严选内容 规则干扰波规则干扰波N( (t) )的分类：的分类：（）与地质结构有关：多次波、转换波、断（）与地质结构有关：多次波、转换波、断面波、绕射波、伴随波、折射波、瑞利波、勒面波、绕射波、伴随波、折射波、瑞利波、勒夫波和斯通利波等，这类波在特定的条件下可夫波和斯通利波等，这类波在特定的条件下可转化为有效波；转化为有效波；（）与地质结构无关：水中鸣震、气泡效应、（）与地质结构无关：水中鸣震、气泡效应、地表及海面散射等。地表及海面散射等。27严选内容 有噪声时的褶积模型有噪声时的褶积模型28严选内容（二）地震剖面的数学模型（二）地震剖面的数学模型射
20、线理论射线理论 二维情况下可根据给定的地质模型，二维情况下可根据给定的地质模型，利用射线理论得到自激自收地震剖面。利用射线理论得到自激自收地震剖面。有多种实现方法，如褶积模型的逐道循有多种实现方法，如褶积模型的逐道循环法等。环法等。29严选内容（三）地震剖面的数学模型（三）地震剖面的数学模型波动理论波动理论 二维情况下也可根据给定的地质模二维情况下也可根据给定的地质模型，利用波动理论得到自激自收地震剖型，利用波动理论得到自激自收地震剖面。有多种实现方法，如波动方程的有面。有多种实现方法，如波动方程的有限差分法、克希霍夫积分法、频率波数限差分法、克希霍夫积分法、频率波数域法等。域法等。30严选内
21、容（四）地震记录面貌形成的物理模型（四）地震记录面貌形成的物理模型 这是利用一定的物理设备，模仿野这是利用一定的物理设备，模仿野外的激发和接收方式，对采集的模拟记外的激发和接收方式，对采集的模拟记录进行一系列的处理，得到用于理论研录进行一系列的处理，得到用于理论研究的地震剖面或地震数据体。究的地震剖面或地震数据体。31严选内容二、地震记录的显示方式二、地震记录的显示方式 （1 1）波形显示；（）波形显示；（2 2）变面积显示；）变面积显示；（3 3）波形）波形+ +变面积显示；（变面积显示；（4 4）变密度显示）变密度显示 32严选内容 第三节第三节 数据处理流程分析数据处理流程分析l地震处理
22、流程的设计：地震处理流程的设计：针对处理的数据，选择一系列适当的处理步骤；针对处理的数据，选择一系列适当的处理步骤；对每一步骤选择恰当的参数；对每一步骤选择恰当的参数；评价每一处理步骤的输出结果、分析任何由于评价每一处理步骤的输出结果、分析任何由于不合适参数引起的问题。不合适参数引起的问题。目前另一发展趋势是处理解释一体化目前另一发展趋势是处理解释一体化33严选内容 最基本的处理流程：最基本的处理流程：输入输入 预处理预处理 滤波滤波 反褶积反褶积 速度分析速度分析 动、静校正动、静校正 叠加叠加 偏移偏移 输出输出34严选内容野野 外外 地地 震震 数数 据据解解 编编编辑、切除编辑、切除振
23、幅恢复振幅恢复抽抽 道道 集集反褶积、滤波反褶积、滤波动、静校正动、静校正共深度点迭加共深度点迭加偏移处理偏移处理修饰性处理修饰性处理显示显示预处理预处理输输入入基本处理流程基本处理流程输输出出 最基本的处理流程：最基本的处理流程：35严选内容一、一、预处理预处理预处理是指数据处理前的一项准备工作，也是预处理是指数据处理前的一项准备工作，也是数据处理的一项基础工作。一般来说，预处理可定数据处理的一项基础工作。一般来说，预处理可定义为把野外采集的数据磁带转换成处理系统所能接义为把野外采集的数据磁带转换成处理系统所能接受的共中心点（受的共中心点（CMP）道集带所涉及的全部处理过）道集带所涉及的全部
24、处理过程。程。预处理一般包括预处理一般包括数据解编、格式转换、编辑、数据解编、格式转换、编辑、切除、几何扩散校正、振幅加工、建立野外观测系切除、几何扩散校正、振幅加工、建立野外观测系统、抽道集、和野外静校正等统、抽道集、和野外静校正等 。36严选内容l数据解编：数据解编：把按时分道的数据记录方式变换成按把按时分道的数据记录方式变换成按道分时的数据记录方式（共炮点记录）。道分时的数据记录方式（共炮点记录）。l道编辑：道编辑：删除噪音道、带有瞬变噪音的道、单频删除噪音道、带有瞬变噪音的道、单频信号道；改正极性反转的道。信号道；改正极性反转的道。l切除（初至切除、动校正拉伸切除）切除（初至切除、动校
25、正拉伸切除）对记录中不对记录中不希望保留的部分进行充零处理希望保留的部分进行充零处理。l几何扩散校正：几何扩散校正：通过给数据加一增益恢复函数以通过给数据加一增益恢复函数以校正波前（球面）扩散对振幅的影响。校正波前（球面）扩散对振幅的影响。37严选内容l振幅加工（增益恢复和振幅控制）振幅加工（增益恢复和振幅控制）： 增益恢复：将地震仪记录到的振幅恢复为检增益恢复：将地震仪记录到的振幅恢复为检波器接收到的振幅。波器接收到的振幅。 振幅控制：由计算机实现自动控制深浅层及振幅控制：由计算机实现自动控制深浅层及相邻道的振幅值。相邻道的振幅值。建立野外观测系统建立野外观测系统 ：把所有道的炮点和接收点位
26、把所有道的炮点和接收点位置坐标等测量信息都储存于道头中以保证各道的置坐标等测量信息都储存于道头中以保证各道的正确叠加正确叠加 。38严选内容l野外静校正野外静校正 ：对陆上资料，把所有炮点和接收点位对陆上资料，把所有炮点和接收点位置均校正到一个公共基准面上以消除高程、低降速带置均校正到一个公共基准面上以消除高程、低降速带和井深对旅行时的影响。和井深对旅行时的影响。 l抽道集：抽道集：把野外地震记录道根据需要按一定的规律把野外地震记录道根据需要按一定的规律重新排列。重新排列。抽道集有四种：抽道集有四种：共炮点道集共炮点道集CSP共深度点道集共深度点道集CDP（共中心点道集（共中心点道集CMP ）
27、共接收点道集共接收点道集CRP共炮检距道集共炮检距道集39严选内容观测系统示意图观测系统示意图40严选内容二、常规处理二、常规处理主要包括滤波、反褶积、道均衡、共主要包括滤波、反褶积、道均衡、共中心点道集、速度分析、剩余静校正、动校中心点道集、速度分析、剩余静校正、动校正、切除、叠加和偏移等。正、切除、叠加和偏移等。41严选内容1.1.滤波滤波利用有效波与干扰波在频率、传利用有效波与干扰波在频率、传播方向、速度以及能量等方面的差异进行干播方向、速度以及能量等方面的差异进行干扰波压制或消除，从而突出有效波的数字处扰波压制或消除，从而突出有效波的数字处理方法称为数字滤波。数字滤波是对离散取理方法称
28、为数字滤波。数字滤波是对离散取样的地震信息进行数字运算处理以达到在频样的地震信息进行数字运算处理以达到在频率上滤波的目的的。率上滤波的目的的。数字滤波的种类很多，有一维滤波，如数字滤波的种类很多，有一维滤波，如褶积滤波、递归滤波、低通、高通、带通滤褶积滤波、递归滤波、低通、高通、带通滤波等；有多维滤波，如扇形滤波、时空域滤波等；有多维滤波，如扇形滤波、时空域滤波、频率波数域滤波等。波、频率波数域滤波等。42严选内容X（）H（）12312有效波频谱有效波频谱干扰波频谱干扰波频谱Y（ ）=X（ ） H（ ）滤波器的频率特性滤波器的频率特性地震信号的频谱地震信号的频谱频率特性频率特性原始信号原始信号
29、输出信号输出信号43严选内容滤波结果：相干噪声得到很好去除，剖面信噪比大大提高。滤波结果：相干噪声得到很好去除，剖面信噪比大大提高。44严选内容叠 加 剖 面叠 加 剖 面去 噪 前 后去 噪 前 后对比对比 45严选内容2.2.反褶积反褶积消除激发信号在传播过程中所受消除激发信号在传播过程中所受滤波作用的处理方法称为反褶积也称反滤波，滤波作用的处理方法称为反褶积也称反滤波，它是某种滤波过程的逆过程。它是某种滤波过程的逆过程。反褶积问题的提出：反褶积问题的提出： 反射系数序列：每个地下界面均有显示反射系数序列：每个地下界面均有显示 地震记录：反射同相轴与地质界面不存在地震记录：反射同相轴与地质
30、界面不存在一一对应关系。一一对应关系。目的：压缩地震子波，提高地震资料的分辨率。目的：压缩地震子波，提高地震资料的分辨率。方法：反褶积有很多具体方法，如预测反褶积、方法：反褶积有很多具体方法，如预测反褶积、最小平方反褶积、同态反褶积、最大（最小）最小平方反褶积、同态反褶积、最大（最小）熵反褶积等等。熵反褶积等等。 46严选内容地震地震记录记录反射反射系数系数t( t )反褶积反褶积目标目标地震子波地震子波记录形记录形成过程成过程分辨分辨率高率高分辨分辨率低率低47严选内容反褶积问题的表述：反褶积问题的表述： 对于不含干扰的地震记录：对于不含干扰的地震记录：对应的频率域形式：对应的频率域形式：令
31、令则：则：)(*)()(ttbtx)()()( BX)(1)(BA)()()(XA48严选内容写成时间域形式：写成时间域形式：可得到函数可得到函数a(t)与子波与子波b(t)之间的关系：之间的关系：( )( )* ( ) ( )* ( )* ( ) ( )* ( )ta tx ta tb tttt)()(*)(ttbta49严选内容 l l 由子波由子波b(t)和反射系数和反射系数(t)得到地震记录得到地震记录x(t)，是一褶积过程；由某一函数是一褶积过程；由某一函数a(t)与地震记录与地震记录x(t)褶积得到反射系数褶积得到反射系数(t) ，这一过程可称为反褶，这一过程可称为反褶积。积。 l
32、 l 函数函数a(t)的谱与子波的谱与子波b(t)的谱互成倒数关系，的谱互成倒数关系，a(t)称为反子波。称为反子波。 l l 反褶积可看成是一反滤波过程，因此，反反褶积可看成是一反滤波过程，因此，反褶积也叫做反滤波。褶积也叫做反滤波。 50严选内容反褶积与地震记录形成过程的关系反褶积与地震记录形成过程的关系反褶积反褶积 地震记录形成的逆过程地震记录形成的逆过程51严选内容常规的水平叠加剖面常规的水平叠加剖面 52严选内容自适应最小平方法反褶积得到的水平叠加剖面自适应最小平方法反褶积得到的水平叠加剖面 53严选内容反褶积前后叠加剖面对比反褶积前后叠加剖面对比54严选内容3.3.速度分析速度分析
33、是指从实际资料中求取叠加速度的过是指从实际资料中求取叠加速度的过程。为了讨论问题的方便，常将复杂的反射波时距曲程。为了讨论问题的方便，常将复杂的反射波时距曲线近似地看成是一条双曲线，即：线近似地看成是一条双曲线，即： 式中，式中，Vs 为叠加速度，为叠加速度，t t0 0 是炮检距为零处的反射波旅是炮检距为零处的反射波旅行时。当地层为水平层状时，叠加速度等于均方根速行时。当地层为水平层状时，叠加速度等于均方根速度度, ,此时正常时差此时正常时差t t 为：为：上式中，由于上式中，由于x x 是已知的，因此是已知的，因此t t 和和tt都是都是VR和和t t0 0 的的函数。由此可见，从反射波正
34、常时差函数。由此可见，从反射波正常时差t t 的分析中可的分析中可以提供均方根速度的信息，这就是速度分析的基础。以提供均方根速度的信息，这就是速度分析的基础。 22202sVxtt),(0022200rmsrmsVtttVxtttt55严选内容叠加速度谱；叠加速度谱；a)a)等值线显示方式；等值线显示方式；b)b)能量曲线显示方式能量曲线显示方式 56严选内容4.4.动校正动校正共炮点或共中心点反射波时距曲线共炮点或共中心点反射波时距曲线是双曲线的条件：地面和地下反射面都是宏观上是双曲线的条件：地面和地下反射面都是宏观上的光滑平面、激发点和接收点在一条直线上，而的光滑平面、激发点和接收点在一条
35、直线上，而且地下介质是均匀的。为了更直观地反映地下反且地下介质是均匀的。为了更直观地反映地下反射界面的形态，如果从观测到的反射波旅行时中射界面的形态，如果从观测到的反射波旅行时中减去正常时差，就得到中心点处的自激自收减去正常时差，就得到中心点处的自激自收 时时间，这一过程称为正常时差校正或动校正。间，这一过程称为正常时差校正或动校正。 57严选内容共中心点道集地震波旅行时方程为：共中心点道集地震波旅行时方程为： 2222)0()(vxtxt 式中，式中，x 是震源与接收点之间的距离（偏移距） ，是震源与接收点之间的距离（偏移距） ，v 是是反射界面以上介质的速度，而反射界面以上介质的速度，而
36、t（0）是沿垂直路径是沿垂直路径MD 的双程旅行时。的双程旅行时。 动校正中的动校正中的“动动”字的含义体现在动校正量字的含义体现在动校正量随时间和炮检距而改变。经过动校正后，反射波随时间和炮检距而改变。经过动校正后，反射波同相轴一般就能形象地反映界面的形态了。同相轴一般就能形象地反映界面的形态了。动校正方法有：逐点搬家法、分段法、整体动校正方法有：逐点搬家法、分段法、整体搬家法、高保真动校正方法等。搬家法、高保真动校正方法等。 58严选内容59严选内容不同速度对均匀介质水平面反射的动校正：不同速度对均匀介质水平面反射的动校正： 如果所用速度高于介质速度，双曲线不能完全拉平，称为欠校正。如果所
37、用速度高于介质速度，双曲线不能完全拉平，称为欠校正。 所用速度低于介质速度，双曲线上翘，称为过校正。所用速度低于介质速度，双曲线上翘，称为过校正。 传统速度分析的基础传统速度分析的基础:对对 CMP 道集通过一系列常速度进行动校试验，道集通过一系列常速度进行动校试验，使该道集的反射曲线拉得最平的速度就是叠前最佳动校正速度。使该道集的反射曲线拉得最平的速度就是叠前最佳动校正速度。 60严选内容动校动校正正产生产生的的问题问题：动校拉伸动校拉伸动校正结果出现频率畸变，同相轴移向低频。动校正结果出现频率畸变，同相轴移向低频。 主周期为主周期为 T 的波形经的波形经 NMO 动校之后拉伸为动校之后拉伸
38、为T，拉伸量为：，拉伸量为： )0( ttffNMO 其中其中 f 是主频，是主频，f是所引起的频率变化，是所引起的频率变化，NMOt为动校正量。为动校正量。 影响：大炮检距上波形拉伸将严重损害浅层同相轴叠加效果影响：大炮检距上波形拉伸将严重损害浅层同相轴叠加效果 解决办法：切除解决办法：切除 61严选内容未切除时，未切除时，CMP的浅层部分可见一个低频的拉伸带的浅层部分可见一个低频的拉伸带 62严选内容5.5.静校正静校正研究地形、地表结构对地震波传播时研究地形、地表结构对地震波传播时间的影响，设法把由于激发和接收时地表条件变化间的影响，设法把由于激发和接收时地表条件变化所引起的时差求取出来
39、，再对其进行校正，使畸变所引起的时差求取出来，再对其进行校正，使畸变了的时距曲线恢复成双曲线，以便对地下构造作出了的时距曲线恢复成双曲线，以便对地下构造作出准确解释，这一过程称为静校正。准确解释，这一过程称为静校正。 静校正中静校正中“静静”字的含义是指静校正量不随旅字的含义是指静校正量不随旅行时而改变，即一个记录道对应着一个固定的静校行时而改变，即一个记录道对应着一个固定的静校正量。正量。静校正包括基准面校正和剩余静校正。静校正包括基准面校正和剩余静校正。 63严选内容 基准面校正是据野外测得的表层参数（激发点、基准面校正是据野外测得的表层参数（激发点、接收点高程、低速带等）计算其相应的静校
40、正量，把接收点高程、低速带等）计算其相应的静校正量，把激发点、接收点都校正到同一海拔高度的基准面上。激发点、接收点都校正到同一海拔高度的基准面上。基准面校正包括井深校正、地形校正和低速带校正。基准面校正包括井深校正、地形校正和低速带校正。 剩余静校正：在作了基准面校正之后，由于低速剩余静校正：在作了基准面校正之后，由于低速带速度和厚度的横向变化，校正后相对基准面有或正带速度和厚度的横向变化，校正后相对基准面有或正或负的误差，这个误差称为剩余静校正。或负的误差，这个误差称为剩余静校正。剩余静校正量的影响：剩余静校正量的影响： 严重降低速度谱分析的质量；严重降低速度谱分析的质量； 导致错误的叠加剖
41、面，形成暗点和假构造。导致错误的叠加剖面，形成暗点和假构造。64严选内容65严选内容66严选内容67严选内容68严选内容6.6.水平叠加水平叠加水平叠加是利用野外多次覆盖资水平叠加是利用野外多次覆盖资料把共中心点道集记录经动、静校正之后再叠加料把共中心点道集记录经动、静校正之后再叠加起来，以压制多次波和随机干扰、提高信噪比为起来，以压制多次波和随机干扰、提高信噪比为主要目标的处理方法。水平叠加剖面上的各道都主要目标的处理方法。水平叠加剖面上的各道都已经转换为自激自收记录已经转换为自激自收记录。69严选内容7.7.偏移处理偏移处理水平叠加剖面上的各道都已经转换为水平叠加剖面上的各道都已经转换为自
42、激自收记录，当地下界面水平时，反射点在接收点自激自收记录，当地下界面水平时，反射点在接收点的正下方；当反射面倾斜时，反射点不在接收点正下的正下方；当反射面倾斜时，反射点不在接收点正下方，而向界面的上倾方向偏移。将水平叠加剖面上各方，而向界面的上倾方向偏移。将水平叠加剖面上各反射点移到其本来位置的处理称为偏移处理。反射点移到其本来位置的处理称为偏移处理。地震资料的偏移归位包括绕射扫描偏移和波动方地震资料的偏移归位包括绕射扫描偏移和波动方程偏移两部分。程偏移两部分。反射界面倾斜时记录剖面与真实界面的关系反射界面倾斜时记录剖面与真实界面的关系 70严选内容水平叠加剖面与偏移剖面的比较水平叠加剖面与偏
43、移剖面的比较 71严选内容观测日志72严选内容解编加载观测系统线性动校正定义观测系统预处理输入班报初叠加第一次速度分析反褶积剩余静校正二次速度分析叠前FK域噪音衰减绘图观测系统显示单炮绘图人工复查绘图迭代2次绘图叠加叠前时间偏移资料准备速度谱绘图道集显示道集显示最终叠加 偏 移FK域噪音衰减FK域倾角滤波建立偏移速度场FK域噪音衰减带通滤波带通滤波叠加成果绘图偏移成果绘图偏移迭代实际生产中使用的处理流程图73严选内容74严选内容75严选内容76严选内容反褶积可在叠前作也可在叠后作。叠前反褶积的目的是把地震子波压缩成尖脉冲来改进时间分辨率。叠后的预测反褶积主要是消除海上鸣震（交混回响）等多次波干
44、扰。在常规处理中反褶积的基础是最佳维纳滤波。反褶积后要用某种类型的道均衡以使数据达到通常的均方根振幅水平。77严选内容78严选内容 把属于同一中心点的所有道按偏移距从小到大的顺序依次排列起来组成共中心点（CMP）道集，为CMP道集速度分析和CMP叠加作准备。 79严选内容注意速度函数的一般趋势及较晚时间处速度分辨率丧失首先按一定时间间隔给出一组零偏移距双程旅行时，然后针对每一零偏移距双程旅行时，依据探区已有地质资料和其它已知资料，按一定速度间隔给出一组速度，针对每一速度得出的双曲时差对CMP道集作相干分析，最后得到以零偏移距双程旅行时为参数、速度为自变量的一组相关函数或能量函数，每组最大值对应
45、的速度就是对应该零偏移距双程旅行时的最佳叠加速度。80严选内容动校正动校正拉伸拉伸81严选内容按速度分析得出的最佳速度对CMP道集作正常时差校正。考虑到浅层远道动校拉伸畸变大，为防止浅层质量降低，在叠加前将畸变带切除。最后对各偏移距数据求和就得到了CMP叠加剖。82严选内容速度分析位置83严选内容对于某些陆上和浅水地区资料，常因近表速度的不规则性，产生静校和动校畸变。剩余静校就是消除这种畸变，即将所估计的剩余静校量加到未经动校的原始CMP道集上。再重新作速度分析以改进速度检测。用此改进了的速度场再对CMP道集作动校正。最后把这些道集叠加起来，叠加剖面如图1-15b所示。在有问题地段的反射连续性得到了改善。84严选内容85严选内容86严选内容预测反褶积对压制交混回响或短周期多次波时常有效，并将谱进一步变白。时变带通滤波用来压制噪音频带。一些类型的增益会加强弱反射（与前面的叠加剖面相比）。87严选内容利用介质速度对叠加剖面进行偏移可将倾斜同相轴归位到产生它们的地下真实位置，并将绕射波收敛 。 88严选内容
