当前位置:首页 » 岗位级别 » 动校正处理

动校正处理

发布时间: 2020-12-18 23:03:22

Ⅰ 动校正速度定义是什么

翻书去

Ⅱ 资料处理概述

地震勘探资料的数字处理是指用计算机对野外采集的原始地震资料进行以压制干扰,提高信噪比和分辨率,消除各种地质假象和为岩性解释提取各种物性参数所做的一系列 处理。

地震勘探资料处理的内容很多,概括起来可归纳为五个方面:校正和叠加处理,提高 信噪比的数字滤波处理,提高纵向分辨率的反滤波处理,提高横向分辨率的偏移处理以及 资料处理所使用参数的提取和分析。常规地震勘探资料数字处理中的核心是校正和叠加处 理,它们可以将野外采集的资料转换为直观反映地下构造形态、供解释使用的水平叠加时 间剖面。

地震勘探资料处理不仅内容多,方法也多,这里主要对共中心点多次叠加资料的处理 做以介绍。图1-37为共中心点叠加资料处理的基本流程。

图1-37 共中心点叠加资料处理基本流程

(一)预处理

所谓预处理,就是将野外采集的原始资料进行初步加工整理,以满足一定的计算机结 构及操作系统中诸项处理的要求。

1.数据重排

数据重排又称数据解编。由于野外地震资料采集时,记录的数据是按“时序”排列 的,即依次记下各道的第一个采样值,然后再记录各道的第二个采样值……依此类推,直 到结束。如以矩阵形式表示,则为

勘探地球物理教程

式中:

勘探地球物理教程

表示第i道、第j个采样点的振幅值。这种排列顺序,使同一道记录的相邻采样 值相隔较远。为便于处理,须将上述排列转换成按“道序”排列,即把同一道的采样值放 在一起。重排后的形式如下列矩阵:

勘探地球物理教程

不难看出,数据重排过程相当于把矩阵元素进行转置。

2.不正常炮(道)处理

为了避免不正常炮和不正常道的数据参与叠加,对于空炮、废炮、空道和废道,可用 相邻炮(道)的数据代替,或取相邻两炮(道)数据的平均值,亦可全部充以零值。对于 反道,乘一负号改正其极性。对记录道中个别明显的非正常数据应予以消除。

3.抽道集

抽道集又称共深度点选排。采样值经过数据重排后,虽然已变为按炮序和每一炮的道 序排列,但仍未满足水平叠加需要——把属于同一共深度点的各道数据放在一起。因此要 以一道为一个单位,把属于同一共深度点道集的炮点及检波点的记录信息挑出来放在一 起,形成CDP道集记录。

抽道集工作也可与后面的水平叠加同时进行。

4.初至切除

地震勘探中,直达波和浅层折射波最先到达排列上的各检波点,因而称之为初至波。它们的能量强且有一定延续时间,其对接踵而来的浅层反射波有干涉作用,影响动校正和 叠加效果。数据处理时须将其“切除”,即将这些波的采样值全部充零。

(二)校正处

1.动校正

动校正的实现分两步:动校正量的计算和根据动校正值进行校正。动校正量的计算就 是计算正常时差,即将共炮点或共反射点道集记录的反射波旅行时间减去炮点处或共反射 点处自激自收时间,即

勘探地球物理教程

式中:j是地震道序号;n为道集内总道数;t0i是第i个界面一次反射波自激自收时间;v(t0i)是t0i时刻的速度。

由上式可看出,△tij既是炮检距xj的函数,又是t0i的函数。对于某一道而言(炮检距 x固定),深、浅层(t0不同)的动校正量不同——随时间而变(此乃动校正中“动”之 含义);当某一层的界面固定,动校正量随炮检距xj变化。

实现动校正的方法很多,可参阅有关书籍,这里不予介绍。

2. 静校正

地震勘探的基本理论是以地面水平,近地表介质均匀为假设前提的,但实际的勘探剖 面无论是地面还是近地表介质均与理论假设不符。例如,地形起伏,低、降速带厚度不一 和速度横向变化等。显然,得到的时距曲线不是一条双曲线。动校正后:对于共炮点记 录,不可能得到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面;若是共反射点记录,则不会 同相对齐,达到水平叠加的目的,因此要进行静校正。

静校正包括井深校正、地形校正和低速带校正。

图1-38中,v0为低速带波速,v为基岩波速,hO1是炮点相对基准面的高程,hO2为 炮点下基准面至低速带底面的深度,hO3为炮点在基岩中的埋深,hS1为接收点相对基准面 的高程,hS2为接收点下基准面至低速带底面的深度。

井深校正是将激发源O*由井底校正到地面O,由于习惯上是把静校正值从观测值中 减去,所以井深校正值永远为负,其校正量

勘探地球物理教程

地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上,所以地形校 正量

图1-38 静校正示意图

勘探地球物理教程

低速带校正是将基准面下低速介质的速度以基岩速度代替,所以图1-38中所示的低 速带校正总量为

勘探地球物理教程

对于该图,在O点激发,S点接收的记录道,总的静校正量为

勘探地球物理教程

显然,各记录道的静校正,就是从各道的观测数据中减去该道总的静校正值△Ti

由于此项校正的校正量大小只与接收点位置有关,即对某一道而言,深、浅层反射波 有相同的静校正量,因而称“静”校正。

(三)水平叠加

共中心点道集中各道反射记录时间,经动、静校正处理后已换算为一个统一基准面上的 时间,达到了相同相位对齐,可以进行叠加处理。叠加处理的常规方法是算数相加平均,即

勘探地球物理教程

式中:g(t)为叠加道上第t个样值的叠加结果;gj(t)是叠加输入道集中第j道第t个样 值;t为采样点序号;j为道集中叠加道的序号;n是道集的总道数;N是各道的总采样 点数。

每一个共反射点道集叠加后输出一个叠加道。一条测线上所有叠加道集合组成水平叠 加时间剖面。

对于水平界面,时间剖面上的同相轴可反映地下界面的真实情况,而倾斜和弯曲界 面,时间剖面上同相轴所反映的界面情况就与地下的真实情况有偏差(即所谓偏移):在 地层隆起部位,界面会出现空白区;在地层凹陷部位,则会出现界面交叉,造成地质假 象,如图1-39所示。

图1-39 界面倾斜时共反射点叠加造成的地质假象

为消除水平叠加过程造成的地质假象,资料处理时要进行偏移归位。

“偏移”可从反射的角度来讨论。在图1-40中,R1与R2为同一界面的反射点,当 界面水平时,反射点在自激自收时间剖面上的位置(经时深转换后)与实际反射点一致,如图1-40(a)所示;但当界面倾斜时,叠加剖面上的R′1与R′2沿下倾方向偏移,如图 1-40(b)所示。这是因为实际反射点R1与R2的反射波在原叠加剖面上显示于自激自收 点O1与O2的正下方。偏移归位后就与实际反射点R1与R2一致了。

图1-40 偏移的反射分析

偏移处理是地震资料数字处理中一项重要的处理技术,地震资料解释人员须较深入地 了解偏移的实质。

(四)时深转换

经过偏移归位处理后的时间剖面,只能定性地反映地下界面的空间位置和构造形态,还不能反映界面的真实深度和产状。因此,必须将时间剖面转换成深度剖面,即进行时深 转换。时深转换的方法很简单,重要的是准确地选择速度参数,否则会导致地震剖面上的 反射层与地质剖面上的真实位置不符,甚至会引起构造畸变。

Ⅲ 校正和叠加处理方法

校正包括动校正和静校正两部分,校正和叠加是多次覆盖资料处理中最基本的也是最核心的处理方法,该项处理就可使野外观测的记录转换为解释使用的叠加剖面。

10.2.1 动校正处理

动校正也称为正常时差校正(NMO——Normal Move Out)。对多次覆盖地震记录而言,水平叠加是在共深度点道集进行的。由于非零炮检距正常时差的存在,共深度点反射波时距曲线为双曲线。动校正就是把炮检距不同的各道上来自同一界面、同一点的反射波到达时间经正常时差校正后,校正为共中心点处的回声时间,以保证在叠加时它们能实现同相叠加,形成反射波能量突出的叠加道(相当于自激自收的记录道)。

动校正处理中需使用速度参数。对于水平层状介质来说,如果选用的速度正确,反射双曲线能校正为直线,叠加时各道能同相叠加。如果所用速度过大会使校正不足;反之,所用速度偏小,则导致校正过量。这两种情况都不能保证在叠加时实现同相叠加。对单次覆盖记录,动校正可用于炮集记录,直接得到单次覆盖地震剖面。

图10-1 地震资料处理流程

动校正的实现分为两步:动校正量的计算和根据动校正量进行的校正。

10.2.1.1 计算动校正量

对不同炮检距的道和不同反射时间的地震波动校量计算公式可写成如下形式:

勘查技术工程学

式中:toi为共中心点处第i个界面一次反射波的回声时间;M为界面总个数;tij是炮检距为xj的第j道上第i个界面一次反射波的到达时,v(toi)为toi时刻的速度;N是共反射点道集的总道数。由公式可以看出,动校正量Δtij既是toi的函数,又是xj的函数。对于任一道来说(炮检距xj固定),深、浅层反射波(toi不同)的动校正量不同,即动校正量随时间而变。这就是动校正中所谓“动”的含义。当然,炮检距xj改变也会引起动校正量的改变,即动校正量还随空间位置而变。

在动校量计算中,若能从地震记录中检测到反射波及个数,即每道的每个反射波只需计算一个动校正量,在动校正时对整个反射波用同一个校正量校正,该方法称为“波形整体动校正”,这种动校正无波形拉伸畸变。在实际中,一般有多少个反射波是不知道的,或者没有可靠的自动检测反射波的方法和软件检测反射波。在未知反射波存在时间的情况下,通常采用的方法是将不同炮检距的各道上的每一个时间的样点均认为存在反射波,对应的零偏移距地震道上每个样点时间均可看作一层反射界面的垂直反射时间toi(这时M为地震道的样点总个数),这样,对每一道的每个样点都可计算一个动校正量,再对每个样点按各自的校正量校正,这种方法称为“逐点动校正”。逐点动校正存在波形拉伸畸变。目前的动校正方法仍以逐点校正法为主。

10.2.1.2 动校正的实现

动校正就是将tij时间的反射波移动Δtij时间存放在toi时间位置(tij>toi),用计算机对离散地震记录道进行动校正,实质就是将存放在内存中的样点值向小序号方向的内存单元移动,故称为“搬家”。以逐点动校正为例,即将相应于tij时刻的内存单元中的样值数据按动校正量的大小“搬”到相应于toi时刻的内存单元中去。虽然,对每一个时间tij而言,其校正量均是不一样的,但对固定采样间隔的离散数据而言,所能体现出的最少校正量为一个采样间隔,即一个内存单元。当相邻样点的动校正量之差小于半个采样间隔时,其校正量的差别无法体现,而只能用同样的校正量处理(即所能实现的校正量只能是采样间隔的整倍数)。据此,在一道中可能有相邻多个样点具有相同的搬家距离(时间),若将搬家距离相同的样点分为一组,相邻组的搬家距离总是相差一个采样间隔。由于动校正量从浅到深的变化规律一般是越来越小,故相邻组“搬家”距离的变化规律一般是后一组比前一组少移动一个采样间隔。因此“搬家”结束后,相邻组之间会出现一个“空”,使某些样值点空缺。一般用“插值补空”的办法(用相邻样值点数据经运算后放入)来处理这一问题。“成组搬家”和“插值补空”的原理如图10-2所示。

10.2.2 静校正处理

地震勘探的基本理论均以地面为水平面,近地表介质均匀为假设前提。例如,平界面的共炮点时距曲线或共反射点时距曲线是双曲线这一结论只有在该假设前提下才正确。但是,在实际野外观测时,表层因素与假设往往并不一致。例如,存在地形起伏,低、降速带的厚度变化和速度的横向变化等。当炮点和接收点位于不同高度的地表以及表层速度变化时,就会引起反射波到达时间增长或缩短。这时观测到的时距曲线不是一条双曲线,而是一条 畸变了的曲线。对此曲线进行动校正不可能将它校平。若是共炮点记录,就得不到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面。若是共反射点记录,则达不到同相叠加,直接影响到水平叠加时间剖面的质量。特别在丘陵、山区,这种情况更为严重。因此要进行表层因素的校正,即静校正。

图10-2“成组搬家”和“插值补空”示意图

静校正也由计算静校正量和数据校正两部分组成,核心是计算静校正量。计算静校正量又是建立在表层速度模型的基础之上。一般认为表层有一低速带,相对基岩有很大的速度差,由透射定理,对浅、中、深层的反射波射线(或入射线)在低速带中是近似垂直的传播,因同一炮点或接收点的表层模型一定,对来自不同层的反射波到达时间影响相同,即同一道不同层有同样的校正量,称为“静”校正,静校正量有正,也有负。

以上认识实质已成为静校正量计算中的一种假设条件,若实际情况满足假设条件,静校正就会有好的效果。如果条件不满足,静校正效果就变差。另外,计算静校正量需要已知表层速度模型,若用估计的近似模型计算静校正量,也会使静校正质量降低。针对以上两方面因素,目前除常规的一次静校正和剩余静校正外,还发展了折射静校正和层析静校正新方法。

静校正的校正也是用搬家来实现的,当静校正量为正时,则将整道数据向前(小时间)移动校正量时间。若校正量为负,将整道数据向后(大时间)移动校正量时间。

10.2.2.1 野外(一次)静校正

利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野外(一次)静校正,又称为基准面静校正。其方法是,人为选定一个海拔高程作为基准线(面),利用野外实测得到的各点高程、低速带厚度、速度或井口时间等资料,将所有的炮点和检波点都校正到此线(面)上,用基岩速度替代低速带速度,从而去掉表层因素的影响。它包括有井深校正、地形校正以及低速带校正等内容。

(1)井深校正

井深校正是将激发点O的位置由井底校正到地面Oj(见图10-3)。其方法有二。

1)在井口埋置一井口检波器,记录直达波由O传至地面Oj的时间Δτj,即井深校正值,又称为井口时间。

2)用已知的表层参数及井深数据,按下式计算井深校正量

图10-3 野外(一次)静校正量计算示意图

勘查技术工程学

式中v0是低速带波速;v为基岩波速;h0+hj为炮井中低速带厚度;h是基岩中炸药埋置深度。因为井深校正总是向时间增大的方向校正,故此式前面取负号。

(2)地形校正

地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上。如图10-3所示,炮点地形校正量为

勘查技术工程学

而检波点地形校正量是

勘查技术工程学

故此道(第j炮第l道)总的地形校正量为

勘查技术工程学

地形校正量有正有负,通过h0、hs的正负体现出来。通常规定当测点高于基准面时为正,低于基准面时为负。

(3)低速带校正

此校正是将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。求取低速带校正量的公式在炮点处为

勘查技术工程学

在检波点处为

勘查技术工程学

故此道总的低速带校正量为

勘查技术工程学

因为基岩速度总是大于低速带速度的,故低速带校正量总是正的。

图10-3中第j炮第l道的总野外静校正量为

勘查技术工程学

若用海拔高程表示,则有

勘查技术工程学

式中Es为检波点地面海拔高程;El为检波点下方低速带底界面海拔高程;Eb为基准面海拔高程;E为激发源处海拔高程。

10.2.2.2 剩余静校正

(1)剩余静校正的基本概念

由于技术上的原因(如低速带速度及厚度难以测准)或某些人为因素,野外实测资料往往不很准确,故野外(一次)静校正之后仍残存着剩余的静校正量。提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程称为剩余静校正。剩余静校正量不能由野外实测资料求得,只能直接利用地震记录提取。实践中往往利用统计的方法自动地计算剩余静校正量,故亦称之为自动统计静校正。

多次覆盖工作使得利用统计方法求取剩余静校正量成为可能。因此,在计算中总是充分利用多次覆盖工作的特点,灵活地改变记录道集的编排形式(例如,共炮点选排,共检波点选排和共中心点选排等,见图10-4),使用多道信息得到最佳结果。

图10-4 多次覆盖各种选排

剩余静校正量可分为短波长(高频)分量和长波长(低频)分量两类(图10-5)。

短波长分量是局部范围内低速层变化引起的,对同一共中心点道集内各道的反射波到达时影响不一,使动校正后的共中心点道集各道无法同相叠加,影响叠加效果。长波长分量是区域性异常,是指相当于一个排列以上范围的低速带变化影响。一般它对共中心点道集内各道的反射波旅行时影响不很明显,对叠加效果影响不大。这种表层异常易误认为是地下构造或岩性变化引起的,若不消除它们会造成解释上的错误。自动统计剩余静校正方法只能提取短波长剩余静校正量。

(2)计算短波长剩余静校正量的基本假设和基本思想

图10-5 长、短波长剩余静校正量

基本假设有两点:①认为剩余静校正量与波的传播方向、路径无关(地表一致性条件),即对同一地面点来说它的取值不变,而对不同的地面点来说它的取值具有随机性。因此,可以认为剩余静校正量是一种随机量,可以用统计学的方法提取。②认为剩余静校正量的起伏变化很大,变化波长小于一个排列范围。在一定长度范围内统计剩余静校正量时,其均值为零。

计算剩余静校正量利用的是地震记录上的反射信息。其基本思想是:经过正确动校正后,同一共中心点道集内各道反射波相位应当对得很整齐,若不齐则必定存在剩余静校正量。将这些相位差异提取出来就能得到剩余静校正量。再用它们进行校正必然会使反射波对齐,形成同相叠加。由此可见:①用来求取剩余静校正量的道集必定

是动校正后的道集(当然,现在也发展了用动校正前道集求剩余静校正量的方法,这里暂不考虑)。②要想准确地求取出相位差异必然要选择最好的反射信息。所谓“最好”的含义包括能量强、连续性好、构造变动小等。一般称满足这些条件的界面反射为标准层反射。由于静校正有“静”的特点,标准层的剩余静校正量也就是整道的剩余静校正量。

(3)求取短波长剩余静校正量的统计方法

1)形成参考道。设gj(t)表示共中心点道集内第j道的波形,则

勘查技术工程学

式中:M(t)为参考道;J为共深度点道集的总道数;tp为选出的标准层反射起始时间;T为时窗长度。

2)用互相关方法计算道集内各道的相对静校正量。参考道形成后,就要计算道集中各道与参考道(均只包含标准层反射波组)之间的相对时差,称之为相对静校正量。因为各道上的波形有一定的相似性,故最常用的提取相对时差的办法是互相关方法。

计算互相关函数的公式为

勘查技术工程学

式中:M(τ)为参考道;gj(t)是道集中待求相对时差的第j道;k为相关运算时离散值序号;N为相关时窗;τ为时移;τmax为最大时移绝对值。习惯上将gj(t)相对于M(t)向左移动的时移称为正的。在互相关函数中找出极大值,它所对应的相对时移值就是要求的相对时差。

3)由相对剩余静校正量中分解出炮点剩余静校正量和检波点剩余静校正量。一个最简单的方法是利用共炮点道集或共检波点道集分别分离出炮点和接收点剩余静校正量。例如,对共炮道集中各道求取的相对时差作统计平均,其结果为炮点的剩余静校正量。对共接收点道集中各道的相对时差作统计平均,即为接收点的剩余静校正量。

10.2.3 叠加处理

经过动、静校正处理后,共中心点道集中各道反射记录时间已换算为从一个统一基准面计算的双程旅行时,可以进行叠加处理。

叠加处理的方法很多,常规叠加是地震处理工作中最常使用的一种方法,其叠加公式为

勘查技术工程学

式中y(j)为叠加结果(叠加道上第j个样值);gi(j)是叠加输入道集中第i道第j个样值;j为采样点序号;i为共深度点道集中记录道序号;n为道集中总道数;L为每道的总采样点个数。

由上述公式可以看出,常规叠加是将道集中经过动、静校正后的各道上时间序号相同的采样值取算术平均值,组成叠加道输出。每个共中心点道集输出一个叠加道。一条测线上所有叠加道的集合组成直观反映地下构造形态,可供解释使用的常规水平叠加时间剖面。

在叠加时,若n是参与叠加的非零点样值个数,则称为保幅叠加。另外还有调相叠加、分频叠加等叠加方法。

Ⅳ 各向异性处理

在上覆地层具有强烈的HTI性质的方位各向异性特征时,地震波的运动学和动力学参数会随传播的方位而发生变化。

纵波方位各向异性主要表现是在中—大炮检距情况下,不同方位上传播的纵波,在传播速度(或传播时间)、反射振幅、AVO特征、子波频率、吸收和衰减等方面存在明显的差异。其中,以传播速度或传播时间的差异最为明显,主要表现是沿各向异性走向传播速度高,垂直于各向异性走向的传播速度低,从而导致传播时间、振幅等的正弦变化特征。

图4.8.1展示的是实测纵波资料的方位各向异性情况。可见随方位正弦变化的时差十分严重,采用传统的处理方法是难以获得好的道集和叠加成像效果的。

转换波在各向同性介质中传播时,一般情况下,R分量的速度、振幅不会随方位变化、且T分量应基本无信号。但在HTI型的各向异性介质中传播时,由于转换波速度比纵波低,在上覆地层存在方位各向异性时,R分量的时差正弦变化特征会更大,而且T分量会出现明显的能量且每隔90°有极性反转现象。这是由各向异性介质中的横波分裂(shear wave splitting)或横波双折射(birefringence)所致。

图4.8.2为实际转换波资料的径向和横向的方位道集。从图中可以看出,由于方位各向异性的影响,R分量在不同方位角上存在较大的时差,最大可达40ms左右;T分量上每间隔约90°就会出现极性反转现象。如果不作方位各向异性校正,则R分量和T分量全方位叠加成像的分辨率和信噪比都会降低。

在进行地震资料处理时,地层的各向异性特征主要表现在两个方面:

1)方位各向异性速度分析及动校正;

2)振幅或AVO特征随方位的变化。

对于VTI介质的各向异性在速度分析中已经论述了。对于纵波,主要采用高阶动校正或非双曲线动校正(带各向异性参数η),解决各向异性引起的动校正不直的问题。对于转换波,主要采取多参数转换波时距方程进行速度分析和动校正。但对于HTI介质,纵波和转换波的各向异性特征十分明显,而转换波尤其突出。

图4.8.1 具有明显方位各向异性的P波动校正道集(道集内按方位排序)

图4.8.2 新场3D3C转换波径向(左)和横向(右)方位道集

(1)纵波方位各向异性处理

纵波在各向异性介质中传播时,会出现振幅、速度等随方位变化的特征(图4.8.3),在进行以成像和岩性反演为目的的处理时,应在资料处理过程中对各向异性的影响加以消除。

图4.8.9 径向分量横波分裂分析校正前(左)和后(右)剖面

同样,当转换波R分量进行了方位各向异性及横波分裂校正后,在道集上仍然会存在一些时差,也可采用非地表一致性的处理手段消除剩余时差。当然,由于转换波道集信噪比较纵波而言要低;因此,保持振幅的道集去噪也是需要的。

转换波R分量的HTI介质方位各向异性叠前偏移处理过程中,处理速度方位各向异性可以采用同P波类似的技术来实现。针对横波分裂校正的转换波叠前时间偏移技术尚未出现,但有两种思路可实现转换波叠前时间偏移的方位各向异性校正。

1)首先在偏移前的道集上进行横波分裂分析和校正,然后再进行R分量的全方位的叠前时间偏移,但该方法需要有较高的信噪比和覆盖次数。

2)分方位扇区进行基于VTI各向异性的叠前时间偏移处理,形成R分量和T分量的CRP方位道集。在此基础上,进行横波分裂分析和校正,最后再对R分量进行叠加,形成全方位的叠前时间偏移数据体。该方法需要大量的叠前时间偏移运算,但对信噪比较低的资料比较有效。当然未来无论是纵波还是转换波叠前时间偏移,最好的途径是能够研发出一种同时能够处理VTI和HTI各向异性的叠前偏移处理方法。

Ⅳ 静校正处理

地震勘探的基本理论均以地面为水平面、近地表介质均匀为假设前提。例如,平界面的共炮点时距曲线或共中心点时距曲线是双曲线这一结论只有在该假设前提下才正确。但是,在实际野外观测时,表层因素与假设往往并不一致。如存在地形起伏,低、降速带的厚度变化和速度的横向变化等。这时观测到的时距曲线不是一条双曲线,而是一条畸变了的曲线。对此曲线进行动校正不可能将它校平。若是共炮点记录,就得不到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面。若是共中心点记录,则达不到同相叠加,直接影响到水平叠加时间剖面的质量。特别在丘陵、山区,这种情况更为严重。因此要进行表层因素的校正,即静校正。

静校正有两个十分重要的特点;①由于表层低速带的速度十分低,深、浅层反射波的射线路径尽管在低速带以外的各地层中传播时各不相同,但在表层附近几乎都是近于垂直的。因此,静校正量的大小只与地面位置有关,即对于某一道而言,深、浅层反射波有相同的静校正量,所以称之为“静”校正,这种条件称为地表一致性条件。当然,在某些地区,地表一致性条件无法得到满足,会出现静校正不“静”的情况(不在本节讨论之列);②与动校正量永远为正不同,静校正量有正有负。同样,静校正也包括静校正量的计算和静校正的实现两部分。由于上述第一个特点,它的实现只是简单地按静校正量整道集体“搬家”,没有补空问题。

静校正一般分为野外(一次)静校正和剩余静校正,后来又发展了折射静校正和层析静校正。

(一)野外(一次)静校正

利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野外(一次)静校正,又称为基准面静校正。其方法是人为选定一个海拔高程作为基准线(面),利用野外实测得到的各点高程、低速带厚度、速度或井口时间等资料,将所有的炮点和检波点都校正到此线(面)上,用基岩速度替代低速带速度,从而去掉表层因素的影响。它包括有井深校正、地形校正以及低速带校正。

1.井深校正

井深校正是将激发源O的位置由井底校正到地面Oj(图4-5)。其方法有二。

图4-5 野外(一次)静校正量计算示意图

(1)在井口埋置一井口检波器,记录直达波由O传至地面Oj的时间Δj,即井深校正值,又称为井口时间。

(2)用已知的表层参数及井深数据,按下式计算井深校正量

地震勘探

式中:v0是低速带波速;v为基岩波速;h0+hj为炮井中低速带厚度;h是基岩中炸药埋置深度。因为井深校正总是向时间增大的方向校正,故此式前面取负号。

2.地形校正

地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上(图4-5),炮点的地形校正量为炮点地面至基准面的直达波传播时间,即

地震勘探

而检波点地形校正量是检波点地面至基准面的直达波传播时间,即

地震勘探

故此道(第j炮第l道)总的地形校正量为

地震勘探

地形校正量有正有负,通过h0、hs的正负体现出来。通常规定当测点高于基准面时为正,低于基准面时为负。

3.低速带校正

此校正是将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。求取低速带校正量的公式在炮点处为

地震勘探

在检波点处为

地震勘探

故此道总的低速带校正量为

地震勘探

因为基岩速度总是大于低速带速度的,故低速带校正量总是正的。

图4-5中第j炮第l道的总野外静校正量为

地震勘探

若用海拔高程表示,则有

地震勘探

式中:Es为检波点地面海拔高程;El为检波点下方低速带底界面海拔高程;Eb为基准面海拔高程;E为激发源处海拔高程。

(二)剩余静校正

1.剩余静校正的基本概念

由于技术上的原因(如低速带速度及厚度难以测准)或某些人为因素,野外实测资料往往不很准确,故野外(一次)静校正之后仍残存着剩余的静校正量。提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程称为剩余静校正。剩余静校正量不能由野外实测资料求得,只能直接利用地震记录提取。实践中往往利用统计的方法自动地计算剩余静校正量。多次覆盖工作使得利用统计方法求取剩余静校正量成为可能。因此,在计算中总是充分利用多次覆盖工作的特点,灵活地改变记录道集的编排形式(例如,共炮点选排,共检波点选排和共中心点选排等,见图4-6),使用多道信息得到最佳结果。

图4-6 多次覆盖各种选排

剩余静校正量可分为短波长(高频)分量和长波长(低频)分量两类(图4-7)。短波长分量是局部范围内低速层变化引起的,对同一共中心点道集内各道的反射波到达时影响不一,使动校正后的共中心点道集各道无法同相叠加,影响叠加效果。长波长分量是区域性异常,是指相当于一个排列以上范围的低速带变化影响;一般它对共中心点道集内各道的反射波旅行时影响不很明显,对叠加效果影响不大。但这种表层异常易误认为是地下构造或岩性变化引起的,若不消除它们会造成解释上的错误。自动统计剩余静校正方法只能提取短波长剩余静校正量。

2.计算短波长剩余静校正量的基本假设和基本思想

基本假设有两点:①认为剩余静校正量与波的传播方向、路径无关(地表一致性条件),即对同一地面点来说它的取值不变,而对不同的地面点来说它的取值具有随机性。因此,可以认为剩余静校正量是一种随机量,可以用统计学的方法提取;②剩余静校正量的起伏变化很大,变化波长小于一个排列范围。在一定长度范围内统计剩余静校正量时,其均值为零。

计算剩余静校正量利用的是地震记录上的反射信息。其基本思想是:经过正确动校正后,同一共中心点道集内各道反射波相位应当对得很整齐,若不齐则必定存在剩余静校正量.将这些相位差异提取出来就能得到剩余静校正量。再用它们进行校正必然会使反射波对齐,形成同相叠加。由此可见:①用来求取剩余静校正量的道集必定是动校正后的道集(当然,现在也发展了用动校正前道集求剩余静校正量的方法,这里暂不考虑);②要想准确地求取出相位差异必然要选择最好的反射信息。所谓“最好”的含义包括能量强,连续性好,构造变动小等。一般称满足这些条件的界面反射为基准层反射。由于静校正有“静”的特点,基准层的剩余静校正量也就是整道的剩余静校正量。

3.求取短波长剩余静校正量的统计方法

图4-7 长,短波长剩余静校正量

该方法一般分为三步:

(1)参考道的形成。即得到最佳基准层反射的道。一般最常用的方法是将共中心点道集的叠加道作为参考道。因为虽然道集内各道都可能存在剩余静校正量,但由于它们具有短波长的性质,正、负变化很大,叠加后会部分地相互抵消甚至全部抵消,故可以认为叠加道是道集中最为标准的一道。设gj(t)表示共中心点道集内第j道的波形,则

地震勘探

式中:M(t)为参考道;J为共中心点道集的总道数;tp为选出的基准层反射起始时间;T为时窗长度;Δ为时窗内的时间采样间隔。

(2)用互相关方法计算道集内各道的相对静校正量。参考道形成后,就要计算道集中各道与参考道(均只包含基准层反射波组)之间的相对时差,称之为相对静校正量。因为各道上的波形有一定的相似性,故最常用的提取相对时差的办法是互相关方法。

用互相关方法提取相对时差的实质是用待求时差的记录道相对于参考道作一系列大小不同的时移,每移动一次计算一个互相关系数,移动一系列值得到一组互相关系数值(组成互相关函数)。在这一系列移动值中可能有一个移动值正好等于该两道的相对时差,此时两道的波形对齐,求出的互相关值为最大(图4-8)。因此,计算这两道的互相关函数,在互相关函数中找出极大值,它所对应的相对时移值就是要求的相对时差;计算互相关函数的公式为

地震勘探

图4-8 用互相关方法计算两波相对时间差

式中:M(t)为参考道;gj(t)是道集中待求相对时差的第j道;k为相关运算时离散值序号;N为相关时窗长度;为时移;max为最大时移绝对值。习惯上将gj(t)相对于M(t)向左移动的时移称为正的。

由于提取相对时差的方法不能保证完全准确无误,可能存在着偶然误差或干扰;此外所求出的参考基准层并不一定是真实的基准层位置。因此,相对时差可分解为:

地震勘探

式中:Δo为炮点O处的绝对静校正量;Δg为检波点G处的绝对静校正量;dd为计算出的基准面的浮动误差;εo,g为偶然干扰或误差。为了准确地求出绝对剩余静校正量,还须进行下一步工作。

(3)由相对剩余静校正量中分解出炮点剩余静校正量和检波点剩余静校正量。一个最简单的方法是利用共炮点道集或共检波点道集。下面以炮点剩余静校正量的计算为例加以说明。

如图3-19所示,一个单边放炮24道接收六次覆盖观测系统。对任意一炮Oi而言,共炮点道集中有24个记录道与24个叠加道分别作互相关计算,根据互相关函数最大值的位置可以求出24个相对时差。据公式(4-15),因为这24个记录道对应同一炮点,故各道炮点静校正量Δoi均相同,但它们对应着24个不同的检波点,故各道的检波点静校正量Δgj和基准面浮动误差ddk不同,εoj,gj也不同。作统计平均(即将共炮点的24道相对静校正量叠加),按基本假设②,有

地震勘探

式中:J为共炮点道集的总道数(此例中J为24)。由此得到炮点Oi处的炮点静校正量。依次进行可以求得测线上所有炮点处的剩余静校正量。

欲求检波点处剩余静校正量可以利用共检波点道集,方法完全一样,不赘述。

另一种分离相对时差的方法是解方程。实际上,(4-15)式可以写作方程组形式(误差可暂略去不写),为

地震勘探

地震勘探

式中:X为(I+J)维列向量,由炮点静校正量和检波点静校正量组成,即X=(Δo1,Δo2,…,Δo1,Δg1,Δg2,…,ΔgJ)T,Δ为(I×J)维列向量,其分量是各相对时差Δoi,gj,[A]是系数矩阵,由0和1组成,为疏松阵。通常(I×J)总是大于(I+J)的,方程(4-17)为超定方程组,可以用最小二乘方法求解。利用线性最小二乘准则,可得到正规方程

地震勘探

采用高斯—赛得尔迭代法可以方便地解出此方程,求出炮点的剩余静校正量和检波点的绝对剩余静校正量。

(三)折射静校正

自动统计剩余静校正利用的是道集内各道之间反射波的相对时差,不是各道的绝对静校正值,故只能解决短波长静校正问题。20世纪80年代发展起来的折射静校正方法依据的是折射波初至时间,求出低速带底界面深度和浅层速度。理论上讲,它可以解决长波长静校正问题。

早期进行的折射静校正工作是在反射波法勘探的同一测线上用小折射排列再作一次折射波法勘探。因为低速带底界面是一个良好的折射界面,用折射波法工作可以得到质量优良的折射波记录,用常规折射波解释方法求出低速带底界面深度和浅层速度,进而求出静校正量。

后来发展起来的折射静校正方法是利用反射波法工作时在反射波记录上的初至折射波求出低速带底界面和静校正量。主要采用加减法和广义互换法进行计算。

图4-9 加减法计算旅行时示意图

1.加减法

众所周知,折射波法解释中最基本的一个

方法是斜截法.但由于低速带底界面起伏不定,使利用折射波时距曲线斜率求v1较困难,且其他点处低速带底界面深度与炮点处深度不尽相同,故发展了加减法。加减法可间接地估计排列中各点的法线深度hD和基岩速度vb。这种方法又称为t0差数时距曲线法。该法基于计算两个时间值,叫做加时间和减时间。图4-9画出了三对炮检距射线路径ABCD,DEFG和ABFG。分别定义加时间t+和减时间t-

地震勘探

方程右边的时间值是对三条射线路径测得的波的初至时间。

可以证明,t+正是D点处的t0D时间

地震勘探

地震勘探

式中:vb为基岩波速;vw为低速带波速。

而t-与基岩速度有关

地震勘探

将(4-22)式代入式(4-21)中可求出D点处法线深度。依此类推,可求出测线上全部低速带深度。

2.广义互换法

由于在实际工作中并不总能找到适合检测初至并在D点汇合的两条射线路径,故将加减法推广,提出了广义互换法(GRM)。

图4-10 GRM和EGRM算法所用射线示意图

如图4-10所示,选择二条并不汇合的射线路径ABCD2和D1EFG,在计算加时间时考虑偏移距间隔 即 这就是广义互换法。

可以选用不同的D1、D2。于是,方程右端的旅行时有许多对,可求出多个加、减时间的估计值。经过对初至的仔细修正,从中选一个最准确的值作为D点的计算结果。进一步对广义互换法作推广,导出扩展的广义互换法(EGRM)。其差别仅在修正项上。计算加时间的公式变为

地震勘探

它适用于不规则的观测系统或炮点、检波点有横向偏差的情况。此时AD2+GD1≠AG,修正项正好可以补偿这个差值。

新的折射静校正方法由于利用的是反射波记录上的初至,无须再进行一次小折射排列工作,效率可以大为提高。其困难在于初至时间的正确识别和提取,特别是自动提取。另外,由于反射波法是以单边放炮、滚动前进的方式进行工作的,没有专门设计相遇时距曲线观测系统,而上述计算均要用到相遇时距曲线。由于多次覆盖工作方法的重复性和密集性,上述两个问题均得到初步解决。利用折射波追逐时距曲线的平行性(多次覆盖工作可得到大量追逐时距曲线)可以方便地提取折射波初至,一般采用人机联作方式进行校正。因为多次覆盖工作炮点密集,故很容易利用互换原理转换出密度较高的相遇时距曲线。至于观测系统中的不规则造成的问题(例如炮点位置与检波点位置不一致,道距不等等)在扩展的广义互换法计算中已经加以考虑了。

Ⅵ 地震资料处理中反动校正是什么和动校正有什么区别,目的是什么谢谢您的帮助

先搞明白动校正,就知道什么是反动校正了。动校正是为了消除炮检距的影响,根据速度和内炮检距计算一个时容间量,然后将地震信号向上校正那个时间量。其物理意义是,动校正之后的地震记录相当于自激自收记录。反动校正是针对已经做过动校正的数据而言的,把动校正时应用的那个量返回。

举例说,某地震信号在时间1000ms处,根据动校正公式计算,该处的动校正量是20ms,那么,该地震信号经过动校正处理后,就在时间980ms。反动校正就是把减去的那20ms从新加回来,得到1000ms的地震信号。

通常先有动校正处理,然后在会做反动校处理。动校正的物理意义明确,反动校正没有明确的物理意义,但是在实际数据处理中有一定的用途。比如在多次波压制时,先做动校正,有效波都拉平了,而多次波仍然是抛物线形态的,这样有效波跟多次波就区分开了,通过相应的算法就可以对多次波进行去除,去除完之后再进行反动校,完成多次波的压制处理。

Ⅶ 动校正处理

动校正也称为正常时差校正(NMO——Normal Move Out)。对多次覆盖地震记录而言,水平叠加是在共深度点道集进行的。由于非零炮检距正常时差的存在,共深度点反射波时距曲线为双曲线。动校正就是把炮检距不同的各道上来自同一界面、同一点的反射波到达时间经正常时差校正后,校正为共中心点处的回声时间,以保证在叠加时它们能实现同相叠加,形成反射波能量突出的叠加道(相当于自激自收的记录道)。

动校正处理中需使用速度参数。对于水平层状介质来说,如果选用的速度正确,反射双曲线能校正为直线,叠加时各道能同相叠加。如果所用速度过大会使校正不足;反之,所用速度偏小,则导致校正过量。这两种情况都不能保证在叠加时实现同相叠加。对单次覆盖记录,动校正可用于炮集记录,直接得到单次覆盖地震剖面。

动校正的实现分为两步:动校正量的计算和根据动校正量进行的校正。

3.2.1.1 计算动校正量

对不同炮检距的道和不同反射时间的地震波动校量计算公式可写成如下形式:

地震勘探原理、方法及解释

式中:t0i为共中心点处第i个界面一次反射波的回声时间;M为界面总个数;tij是炮检距为xj的第j道上第i个界面一次反射波的到达时;V(t0i)为t0i时刻的速度;N是共反射点道集的总道数。由公式可以看出,动校正量Δtij既是t0i的函数,又是xj的函数。对于任一道来说(炮检距xj固定),深、浅层反射波(t0i不同)的动校正量不同,即动校正量随时间而变。这就是动校正中所谓“动”的含义。当然,炮检距xj改变也会引起动校正量的改变,即动校正量还随空间位置而变。

在动校量计算中,若能从地震记录中检测到反射波及个数,即每道的每个反射波只需计算一个动校正量,在动校正时对整个反射波用同一个校正量校正,该方法称为“波形整体动校正”,这种动校正无波形拉伸畸变。但是在实际中,一般有多少个反射波是不知道的,或者没有可靠的自动检测反射波的方法和软件检测反射波。在未知反射波存在时间的情况下,通常采用的方法是将不同炮检距的各道上的每一个时间的样点均认为存在反射波,对应的零偏移距地震道上每个样点时间均可看作一层反射界面的垂直反射时间t0i(这时M为地震道的样点总个数),这样,对每一道的每个样点都可计算一个动校正量,再对每个样点按各自的校正量校正,这种方法称为“逐点动校正”。逐点动校正存在波形拉伸畸变。目前的动校正方法仍以逐点校正法为主。

3.2.1.2 动校正的实现

动校正就是将tij时间的反射波移动Δtij时间存放在t0i时间位置(tij>t0i),用计算机对离散地震记录道进行动校正,实质就是将存放在内存中的样点值向小序号方向的内存单元移动,故称为“搬家”。以逐点动校正为例,即将相应于tij时刻的内存单元中的样值数据按动校正量的大小“搬”到相应于t0i时刻的内存单元中去。虽然,对每一个时间tij而言,其校正量均是不一样的,但对固定采样间隔的离散数据而言,所能体现出的最少校正量为一个采样间隔,即一个内存单元,当相邻样点的动校正量之差小于半个采样间隔时,其校正量的差别无法体现,而只能用同样的校正量处理(即所能实现的校正量只能是采样间隔的整倍数)。据此,在一道中可能有相邻多个样点具有相同的搬家距离(时间),若将搬家距离相同的样点分为一组,相邻组的搬家距离总是相差一个采样间隔。由于动校正量从浅到深的变化规律一般是越来越小,故相邻组“搬家”距离的变化规律一般是后一组比前一组少移动一个采样间隔。因此“搬家”结束后,相邻组之间会出现一个“空”,使某些样值点空缺。一般用“插值补空”的办法(用相邻样值点数据经运算后放入)来处理这一问题。“成组搬家”和“插值补空”的原理如图3-2所示。

图3-2 “成组搬家”和“插值补空”示意图

a—“搬家”前记录道样点位置;b—“搬家”后记录道样点位置

3.2.1.3 动校正中的拉伸畸变及其处理

地表接收到来自地下反射层的反射波是一个地震子波,由于地层的非完全弹性,一个地震子波一般有二至三个相位的延续长度,大约有100ms左右。理论上同一层的反射波仅有一个到达时间,若用同一个校正量对整个波形校正,就可保证动校正后反射波形的完整性。但在逐点动校正中,是逐点计算动校正量,再用采样间隔的整数倍将同搬家距离的样点分组,对浅层大偏移距的反射波,100ms左右长度的时间计算的校正量可能会分为若干组,按不同搬家距离进行搬家,组与组之间需要插一个样值,这样动校正后的反射波中要插入若干个样值,与动校前的反射波相比,波形拉长,周期加大,频谱向低频移动,这种现象称为动校拉伸畸变。拉伸畸变的示意图可用图3-3表示。

设动校正前某道反射波延续时间为Δt,动校正后变为Δt′,则动校正使反射波拉长了δt=Δt′-Δt,相对拉伸为(Δt′-Δt)/Δt。定义相对拉伸参数β等于相对拉伸的倒数,即

地震勘探原理、方法及解释

相对拉伸参数β的物理意义可由图3-4看出。

由图可知

Δt′=(ti+Δt-Δt′i)-(ti-Δti)=Δt+(Δti-Δt′i)

Δt=t′i-ti

图3-3 动校正引起的波形畸变示意图

(a)动校正前;(b)动校正后

图3-4 相对拉伸参数定义图示

地震勘探原理、方法及解释

即相对拉伸参数为反射波延续时间与其首、尾点处动校正量之差的比值。

根据公式(3.2-3)可以导出动校正引起的畸变随空间、时间的变化规律:一般而言,同一道深、浅层畸变程度不同,浅层畸变大,深层畸变小;不同道上同一层的畸变程度也不同,炮检距大的道畸变大,炮检距小的道畸变小。

对于拉伸畸变的处理,目前主要靠切除方法,即将拉伸得太严重的时间段的振幅值冲零。这样做是以牺牲浅层信息为代价,最好的方法是能实现波形整体动校正。

Ⅷ 动校正处理

在水平叠加中,动校正(正常时差校正)处理是针对共反射点道集的。它把炮检距不同的各道上来自同一界面同一点的反射波到达时间校正为共中心点处的回声时间,以保证在叠加时各道反射波能实现同相叠加,形成反射波能量突出的叠加道(相当于自激自收的记录道)。

动校正处理中需使用速度参数。对于水平层状介质来说,如果选用的速度正确,反射双曲线能校正为直线,叠加时能保证同相叠加。如果所用速度过大会使校正不足;反之,所用速度过小,则导致过校正。这两种情况都不能保证在叠加时实现同相叠加。

当然,动校正处理也可用于共炮点记录,方法完全一样但含义不同。此时它将平界面段反射波的双曲线型时距曲线校正为直线型,得到一次覆盖时间剖面,直观地反映地下反射界面的特征。不过,动校正处理主要还是用于前者。以下的讨论均以共反射点道集动校正为准。

动校正处理分为二步:动校正量的计算和根据动校正量进行的时移校正。

1.动校正量的计算

动校正量的计算利用(3-7-1)式,可把它改写为

地震波场与地震勘探

式中:t0j为共中心点处第j个界面一次反射波的回声时间;tij是炮检距为xi 的第i道上第j个界面一次反射波的到达时间;v(t0j)为t0j时刻的一次反射波速度;N是共反射点道集的总道数。由(4-1-1)式可以看出,动校正量Δtij既是t0j的函数,又是xi 的函数。对于道集中的任一道来说,炮检距xi 固定,深、浅层反射波(t0j不同)的动校正量是不同的,即动校正量随时间而变。这就是动校正中所谓“动”的含义。当然,炮检距xi 的改变也会引起动校正量的变化,即动校正量还随空间位置而变。由于tij时间总是大于t0j时间的,故动校正量永远为正值,即动校正总是由较大时间向较小时间方向校正。

虽然有了计算动校正量的基本公式(4-1-1),但由于目前还没有一个可以可靠地自动检测出反射波的方法,故第j界面一次反射波的回声时间t0j无法确定,动校正量仍然无法计算。通常采用的方法是将炮检距不同的各道上每一个样值点时间均认为是一个“反射波”到达时,都需要校正。道集上所有道、所有样值点均根据(4-1-1)式算出的动校正量来进行校正。当然,这样进行校正,真正存在反射波信息的记录样值点得到了校正,实际上并没有反射波信息的记录样值点也作了校正,必然会有许多不必要的动校正工作量。由于目前无法自动检测出有效反射波的信息,这种方法仍然是目前流行的计算方法。

2.动校正的实现

动校正处理就是把非零炮检距记录在tij时刻的反射振幅校正到零炮检距情况下的t0j时刻处,所校正的时间即动校正量。因为在计算机中反射振幅样值的时间是通过内存单元的序号体现的,故动校正采用“搬家”的办法实现,即将相应于tij时刻的内存单元中的样值数据按动校正量的大小“搬”到相应于t0j时刻的内存单元中去。虽然据(4-1-1)式计算出的任何二相邻样值点的动校正量一般是不同的,但由于计算机只能进行离散量处理,计算机单元的序号只能是整数,当相邻样值点的动校正量之差小于一个采样间隔时,必须进行四舍五入:若小于半个采样间隔,则认为它们具有相同的动校正量;若大于半个采样间隔,则认为它们的动校正量相差一个采样间隔。据此,将一道中所有样值点分为若干组进行“搬家”:组内动校正量具有相同的整数倍采样间隔,“搬家”距离一样;不同组校正量不同,“搬家”距离不同,相邻组“搬家”距离总是相差一个采样间隔。因为动校正量从浅到深的变化规律一般是由大变小,故相邻组“搬家”距离的变化规律一般是后一组比前一组少移动一个采样间隔。这样一来,“搬家”结束后,相邻组之间必然会出现一个“空”,即该内存单元中没有样值数据“搬”入。为了解决这一问题,需要使用“插值补空”的方法,或者用相邻样值点的数据直接放入该单元中,或者作平均运算后放入该单元中。“成组搬家”和“插值补空”的原理如图4-1-1所示。

只要速度参数不变,则不同的共反射点道集中具有相同炮检距的记录道上各样值点的动校正量亦不变;那么,这些道的分组情况亦不改变。因此,为了提高效率,节省计算工作量,可以将一个共反射点道集中各道的分组情况制成一个表(称为动校正量板)保存下来供同一测线或同一工区各道集使用。动校正量板的形式如图4-1-2所示。表中的行数与一个共反射点道集的总道数相对应(例如一个道集有24道则量板就有24行)。每一行表示一道的分组情况,它包括两部分内容:第一个单元放置该道的最大动校正量 Mi(以采样间隔个数或单元个数计算),以后的单元放置按最大动校正量递减的各组样值点

个数。例如,第二个单元放置该道动校正量为Mi的这一组样值点个数

,第三个单元放置该道动校正量为Mi-1的这一组样值点个数

,……依次类推,直至动校正量为零的最后一组为止。因为动校正量最大的样值点肯定是该道第一个样值点,所以对任一道进行动校正时,只需从该道第一个样值点开始,按量板中对应于该道的那一行的第二个单元到最后一个单元中的数值进行分组;第一组按第一个单元中的数值“搬家”,第二组按第一个单元中的数值少“搬家”一个单元即可……依次类推,直至最后一组不搬为止。其他道也同样按此方法处理。

图4-1-1 “成组搬家” 和 “插值补空” 示意图

图4-1-2 动校正量板

3.动校正中的波形畸变及其处理

1)动校正引起的波形畸变

如图4-1-3a所示,设沿测线接收到来自地下界面R的反射波,在自激自收点O处和在炮检距为xi 的接收点G处,反射波到达时分别为t0 和ti。这两道上来自同一界面同一反射点的反射波延续时间Δt相同,它们的相位时距曲线应彼此平行,即在ti~ti+Δt这段时间内各样值点的动校正量应当完全相同。但是,如前所述,目前计算动校正量的思想是将ti~ti+Δt这段时间内各样值点时间作为多个反射波时间看待,必然会使算出的各样值点的动校正量不同。因此,校正后炮检距为xi 的道上的反射波与t0 道上的反射波形状不同,发生畸变,如图4-1-3b所示。用“成组搬家”方法实现动校正时,组内波形没有变化,组与组之间的“空”会使记录道波形产生明显畸变,即使插值补空也不能根本解决问题。也就是说,只要采用将记录道上每一个样值点均认为是反射波的方法进行校正就必然会产生波形畸变,只不过虽然每个样值点的动校正量均不相同但差异很小,属于渐变形式。计算机只能进行离散处理,离散处理必须舍入为一个采样间隔,这样相邻点的渐变逐渐累积使组与组之间发生突变。

图4-1-3 动校正引起的波形畸变示意图

a.动校正前;b.动校正后

由上述分析可以看出,畸变的一般规律是反射波的波形被拉长,周期加大,频谱向低频方向移动。因此动校正引起的是波形拉伸畸变。

设动校正前某道反射波延续时间为Δt,动校正后变为Δt′,则动校正使反射波拉长了δt=Δt′-Δt,相对拉伸为(Δt′-Δt)/Δt。定义相对拉伸参数β等于相对拉伸的倒数,即

地震波场与地震勘探

相对拉伸参数β的物理意义可由图4-1-4看出。

图4-1-4 相对拉伸参数定义图示

由图可知

地震波场与地震勘探

地震波场与地震勘探

即相对拉伸参数为反射波延续时间(即其尾、首点处到达时间之差)与其首、尾点处动校正量之差的比值。

根据(4-1-3)式可以导出动校正引起的畸变随空间、时间的变化规律。一般而言,同一道深、浅层畸变程度不同,浅层畸变大,深层畸变小。不同道上同一层的畸变程度也不同,炮检距大的道畸变大,炮检距小的道畸变小。

2)波形畸变的切除处理

动校正处理中即使使用的速度参数完全正确,只要采用将每个样值点均认为是一个反射波的方法逐点计算就必然会产生畸变。动校正的畸变会影响叠加效果和其他处理的进行。特别是炮检距大的低速浅层反射,畸变影响十分大,必须想法处理。

为了减弱畸变的影响。目前采用的主要是“切除”的办法,即将畸变过大的那部分样值全部冲零。这样做实际上减少了叠加次数,甚至放弃浅层信息,是不得已的办法。因为畸变较小时对叠加效果影响不大,故可以人为地规定一个所谓“可容忍的畸变限度”的量,超过此限度则不可容忍,必须切除;低于此限度的畸变则不作处理。相对拉伸参数β正是一个定量地描述畸变大小的量。因此,可以人为地规定一个β0 值,将1/β大于1/β0 的部分切除;而将1/β小于1/β0 的部分予以保留。

如前所述,处理中一般不知道反射波位于何处,故将所有样值均认为是反射波。因此,Δt值大小无法事先确定,只能将任意二时间之差(t′i-ti)均认为是 Δt。若假设(Δt′i-Δti)/Δ=1,即动校正量相差一个采样间隔,则(t′i-ti)/Δ就正好是动校正量板中具有相同动校正量的样值点个数N:

地震波场与地震勘探

当N=1,即β=1时,可知δt=Δt。意即经过动校正后该波形拉伸了一倍。N=β=2时,即2δt=Δt,说明动校正后波形拉长了一半,依此类推。这样,给定β0 值后,查出动校正量板中所有等于和小于β0 的N值,将它们所对应的样值点幅值变为零就完成了畸变的切除处理。

Ⅸ 地震信号处理方面的,谁知道对地震信号进行动校正的matlab程序

程序没有什么问题, 可能是硬件方面的问题, 因为要使用声卡,程序运行时,不要有其他windows程序占用声卡(比如一边放歌一边运行程序)等等.

热点内容
国企办公室科员工作总结 发布:2021-03-16 21:54:56 浏览:462
关于当前村干部工作现状调研报告 发布:2021-03-16 21:54:54 浏览:622
企事业单位治安保卫条例 发布:2021-03-16 21:54:46 浏览:263
孝感网红村官 发布:2021-03-16 21:54:30 浏览:663
内蒙省考面试几道题 发布:2021-03-16 21:52:51 浏览:828
马鞍山公务员十级工资是多少 发布:2021-03-16 21:52:35 浏览:712
幼儿教师专业发展定义 发布:2021-03-16 21:52:32 浏览:108
广东省公务员考试报名录用管理系统 发布:2021-03-16 21:52:31 浏览:826
2013青海教师招聘考试真题 发布:2021-03-16 21:51:19 浏览:515
浙江湖州公务员培训中心 发布:2021-03-16 21:51:02 浏览:343