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1、7.5 7.5 地震成果剖面的形成地震成果剖面的形成一、预处理一、预处理二、反褶积二、反褶积三、速度分析、动校正、静校正和叠加三、速度分析、动校正、静校正和叠加四、偏移四、偏移五、叠后修饰性处理五、叠后修饰性处理六、处理质量评价标准六、处理质量评价标准炮点炮点检波点检波点反射点反射点1 1、抽道集、抽道集 抽道集就是将炮抽道集就是将炮集地震记录进行数据集地震记录进行数据重排，将来自同一反重排，将来自同一反射点射点 ( (共中心点，共深度共中心点，共深度点）点）的记录道放在一的记录道放在一起，按照炮检距大小起，按照炮检距大小排列起来，形成排列起来，形成CDPCDP（共中心点（共中心点(CMP)(
2、CMP)或共反射点）或共反射点）道集的过程。道集的过程。共反射点道集中各道的炮检距；共反射点道集中各道的炮检距；MM点处的界面法线深度；点处的界面法线深度；介质中地震波的传播速度；介质中地震波的传播速度；时距曲线方程：时距曲线方程： 时距曲线是一条双曲线；时距曲线是一条双曲线； 由于传播路径差异，各道地震波由于传播路径差异，各道地震波波至时间存在时差；波至时间存在时差； 当：当：2 2、速度分析、速度分析 地震资料处理中，速度分析就是利用地震资料反演地震资料处理中，速度分析就是利用地震资料反演地下地震波传播的速度的过程。其目的之一就是为动地下地震波传播的速度的过程。其目的之一就是为动校正、静校
3、正和叠加以及偏移提供速度参数。校正、静校正和叠加以及偏移提供速度参数。 进行速度分析的主要方法是计算速度谱。进行速度分析的主要方法是计算速度谱。 用于正常时差校正的速度称为叠加速度。用于正常时差校正的速度称为叠加速度。（1 1）、速度谱的概念：）、速度谱的概念： 类似于频谱，即表示地震波能量随频率的变化曲线一样，类似于频谱，即表示地震波能量随频率的变化曲线一样，将多道地震波的叠加能量随速度的变化曲线称为速度谱。将多道地震波的叠加能量随速度的变化曲线称为速度谱。 （a a）频谱示意）频谱示意（b b）速度谱示意）速度谱示意（2 2）速度谱的基本原理：）速度谱的基本原理： 假设共反射点道集有假设共
4、反射点道集有N N的记录道，与反射界面的记录道，与反射界面R R所对应的反所对应的反射回声时间为射回声时间为t t0R0R，速度为，速度为V V0R0R=V(t=V(t0R0R) )，各道反射波到达时为：，各道反射波到达时为： 计算速度谱时，假如正好扫到计算速度谱时，假如正好扫到t t0R0R处，选择一系列试验速度处，选择一系列试验速度V V1 1,V,V2 2, ,V,VMM，根据双曲线方程可计算，根据双曲线方程可计算出一系列的到达时间：出一系列的到达时间：V2V1V3ViViVM 叠加振幅：叠加振幅：对每一试验速度，对每一试验速度，按照双曲线方程算出的波至时间在按照双曲线方程算出的波至时间
5、在道集记录上取值叠加，得到一个叠道集记录上取值叠加，得到一个叠加振幅值。加振幅值。 速度谱：速度谱：一系列速度对应着一一系列速度对应着一条叠加振幅值随速度变化的曲线，条叠加振幅值随速度变化的曲线，即速度谱曲线。即速度谱曲线。叠加速度谱示意图叠加速度谱示意图 试验速度等于真实速度试验速度等于真实速度V(tV(t0R0R) )时，则由它确定的各记录时，则由它确定的各记录道到达时间与实际反射双曲线道到达时间与实际反射双曲线同相轴一致，信号同相叠加，同相轴一致，信号同相叠加，取得最大值。取得最大值。 其他试验速度不等于真实其他试验速度不等于真实速度，所得到的振幅叠加值都速度，所得到的振幅叠加值都小于最
6、大值。小于最大值。 利用速度谱，通过拾取能利用速度谱，通过拾取能量最大值所对应的速度，可确量最大值所对应的速度，可确定定t t0R0R时刻的速度。时刻的速度。叠加速度谱示意图叠加速度谱示意图 (3) (3)速度谱的显示速度谱的显示 主要有两种显示方式：主要有两种显示方式：时窗排列图速度谱时窗排列图速度谱 等值线速度谱等值线速度谱速度速度 /ms/ms峰值增益峰值增益 LOGLOG峰值增益峰值增益 LOGLOG速度速度 /ms/ms（a a）CMPCMP道集道集 （b b）时窗排列图）时窗排列图 （c c）等值线图）等值线图 （1 1）动校正）动校正(NMO)(NMO)的概念：的概念： 动校正处
7、理是将动校正处理是将CDPCDP道集中道集中炮检距不同的各道上来自同一界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，校正为共中心点常时差校正后，校正为共中心点处的回声时间的过程。处的回声时间的过程。 CDP道集示意图道集示意图3 3、动校正、动校正 (2)(2)动校正的实现动校正的实现 共中心点处第共中心点处第i i个界面一次反射波的回声时间个界面一次反射波的回声时间 时刻的速度时刻的速度 共反射点道集的总道数共反射点道集的总道数 t tijij的的动校动校正量正量 动校正和速度的关系：动校正和速度的关系： 速度准确：速度准确：反射同相轴拉
8、平；反射同相轴拉平； 速度偏低：速度偏低：反射同相轴校正过头，向上弯曲，即过校正；反射同相轴校正过头，向上弯曲，即过校正； 速度偏高：速度偏高：反射同相轴校正不足，仍向下弯曲，即校正不足；反射同相轴校正不足，仍向下弯曲，即校正不足； 动校正量动校正量既是既是的函数，又是的函数，又是的函数。的函数。 对于任一道来说（炮检距固定），深、浅层反射波的动校正量不同，对于任一道来说（炮检距固定），深、浅层反射波的动校正量不同，即动校正量随时间而变；即动校正量随时间而变；这就是动校正中所谓这就是动校正中所谓“动动”的含义。的含义。 炮检距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。炮检距改变也
9、会引起动校正量的改变，即动校正量还随空间位置而变。 分别是动校前子波的起始时间和终止时间，分别是动校前子波的起始时间和终止时间，分别是动校正后子波的起止时间分别是动校正后子波的起止时间如果假设：如果假设：子波的延续时间：子波的延续时间：动校后子波的延续时间：动校后子波的延续时间： 地震记录上的子波由若干离散点组成，在动校正过程中，各地震记录上的子波由若干离散点组成，在动校正过程中，各个离散点动校正量不同，会对地震记录产生什么影响呢？个离散点动校正量不同，会对地震记录产生什么影响呢？和和点的动校正时差点的动校正时差 (3)(3)动校正拉伸和切除动校正拉伸和切除 离散动校正示意图离散动校正示意图动
10、校正拉伸示意图动校正拉伸示意图动校拉伸概念：动校拉伸概念：动校正之后的子波将动校正之后的子波将不再保持原来的形态，发生相对畸变。不再保持原来的形态，发生相对畸变。在动校正后的地震记录上，子波的波在动校正后的地震记录上，子波的波形被拉伸了。把数字动校正造成的波形被拉伸了。把数字动校正造成的波形拉伸称为动校正拉伸。形拉伸称为动校正拉伸。 浅层的动校正时差大于深层的动校浅层的动校正时差大于深层的动校正时差，即：正时差，即： 动校正拉伸示意图动校正拉伸示意图拉伸系数：拉伸系数： 可见，反射深度越浅，炮检距越大可见，反射深度越浅，炮检距越大( ( 越大越大) )，动校正拉伸，动校正拉伸越严重，子波的主频
11、向低频转移也随之严重。越严重，子波的主频向低频转移也随之严重。 切除的概念：切除的概念：对拉伸率大于某个百分比的地震数据充零的过程对拉伸率大于某个百分比的地震数据充零的过程 野外数据的动校正和拉伸切除野外数据的动校正和拉伸切除（a a）CDPCDP道集，（道集，（b b）动校正后，（）动校正后，（c c）切除后）切除后煤田野外地震资料炮集记录煤田野外地震资料炮集记录反射波时距曲线严重畸变反射波时距曲线严重畸变4 4、剩余静校正、剩余静校正 应用静校正之后的煤田野外地震资料炮集记录应用静校正之后的煤田野外地震资料炮集记录反射波时距曲线为双曲线反射波时距曲线为双曲线 为什么称为为什么称为“静静”校
12、正？校正？ 一个地震道对应一个炮点和一个检波点，某一地震一个地震道对应一个炮点和一个检波点，某一地震道的道的静校正量是炮点静校正量与检波点静校正量之和静校正量是炮点静校正量与检波点静校正量之和。 静校正概念中静校正概念中“静静”的含义是相对动校正中的含义是相对动校正中“动动”的含义而言的。的含义而言的。 地震道的动校正时差：是反射时间的函数；地震道的动校正时差：是反射时间的函数； 地震道的静校正时差：通常认为只与炮点和检波点的地地震道的静校正时差：通常认为只与炮点和检波点的地表位置有关，与地震道的时间无关，整个地震道只有一个静表位置有关，与地震道的时间无关，整个地震道只有一个静校正量。校正量。
13、 （1 1）静校正的基本概念）静校正的基本概念 静校正分为野外静校正和剩余静校正。静校正分为野外静校正和剩余静校正。 利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野利用野外实测的表层资料直接进行的静校正称为野外静校正。具体包括井深校正、地形校正以及低速带校外静校正。具体包括井深校正、地形校正以及低速带校正等。正等。 由于技术上的原因或某些人为因素，野外实测资料由于技术上的原因或某些人为因素，野外实测资料往往不准确，或者动校正处理等导致野外静校正后仍残往往不准确，或者动校正处理等导致野外静校正后仍残存着剩余的静校正量。提取剩余静校正量并加以校正的存着剩余的静校正量。提取剩余静校正量并加以校正的过程
14、称为剩余静校正。过程称为剩余静校正。 海洋地震勘探中，野外施工是在海面上进行的，不存海洋地震勘探中，野外施工是在海面上进行的，不存在野外静校正的过程。在野外静校正的过程。 由于各激发炮点、检波点的深度存在差异，以及地下由于各激发炮点、检波点的深度存在差异，以及地下地层并非理想的水平层状介质，使得动校正后的共反射点地层并非理想的水平层状介质，使得动校正后的共反射点道集中的各道仍残存有剩余时差，所以通常要做剩余静校道集中的各道仍残存有剩余时差，所以通常要做剩余静校正处理。正处理。 海洋地震勘探中的海洋地震勘探中的“静静”校正问题校正问题 动校正后，同一动校正后，同一CDPCDP道集内各道反射波相位
15、应当对得很整齐，若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。不齐则必定存在剩余静校正量。 a.a.提取相位差异得到剩余静校正量；提取相位差异得到剩余静校正量； b. b. 用上述剩余静校正量进行校正使反射波对齐，形成同相叠加。用上述剩余静校正量进行校正使反射波对齐，形成同相叠加。 基本思想：基本思想： a. a.用来求取剩余静校正量的道集是用来求取剩余静校正量的道集是动校正后的道集动校正后的道集； b.b.要想准确地求取出相位差异，必然要要想准确地求取出相位差异，必然要选择最好的反射信息选择最好的反射信息。 “最好最好”的含义包括能量强、连续性好、构造变动小等。一般称满
16、足这的含义包括能量强、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。由于静校正有些条件的界面反射为基准层反射。由于静校正有“静静”的特点，基准的特点，基准层的剩余静校正量也就是整道的剩余静校正量。层的剩余静校正量也就是整道的剩余静校正量。 （2 2）剩余静校正量的计算）剩余静校正量的计算 a.a.提取相位差异得到剩余静校正量；提取相位差异得到剩余静校正量；两个要求：两个要求：计算剩余静校正量的方法一般分为三步：计算剩余静校正量的方法一般分为三步： a. a.参考道的形成：参考道的形成：即得到最佳基准层反射的地震道。一即得到最佳基准层反射的地震道。一般最常用的方法是将共中心点
17、道集的叠加道作为参考道。般最常用的方法是将共中心点道集的叠加道作为参考道。 a. a.剩余静校正量是一种随机量，可以用统计学的方法提取。剩余静校正量是一种随机量，可以用统计学的方法提取。 b.b.剩余静校正量在一定长度范围内，其均值为零。剩余静校正量在一定长度范围内，其均值为零。 两个基本假设：两个基本假设：时窗长度时窗长度共反射点道集的总道数共反射点道集的总道数基准层反射起始时间基准层反射起始时间b. b.用互相关方法计算道集内各道的相对静校正量。用互相关方法计算道集内各道的相对静校正量。 互相关公式为：互相关公式为： 计算这两道的互相关函数，在计算这两道的互相关函数，在互相关函数中找出极大
18、值，它所对应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。的相对时移值就是要求的相对时差。相关时窗长度相关时窗长度时移时移 c. c.由相对剩余静校正量中分解出炮点剩余静校正量和检波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。点剩余静校正量。 提取的相对时差中可能存在着偶然误差或干扰，而且参考基提取的相对时差中可能存在着偶然误差或干扰，而且参考基准层并不一定是真实的基准层位置，所以通常将相对时差分解为：准层并不一定是真实的基准层位置，所以通常将相对时差分解为：炮点炮点OO处的绝对静校正量处的绝对静校正量检波点检波点GG处的绝对静校正量处的绝对静校正量相对于
19、基准面的浮动误差相对于基准面的浮动误差偶然干扰或误差偶然干扰或误差 静校正做不好会影响速度的求取精度，速度不准会使动校正静校正做不好会影响速度的求取精度，速度不准会使动校正不准，进而影响求取静校正量的精度。因此，地震资料处理中是不准，进而影响求取静校正量的精度。因此，地震资料处理中是通过速度分析、动校正和剩余静校正的迭代处理来逐步消除剩余通过速度分析、动校正和剩余静校正的迭代处理来逐步消除剩余静校正时差，最终实现同相叠加。静校正时差，最终实现同相叠加。静校正静校正动校正动校正速度精度速度精度 速度分析、动校正、剩余静校正是相互影响的，需要迭代处理。速度分析、动校正、剩余静校正是相互影响的，需要
20、迭代处理。（3 3）剩余静校正与速度分析和动校正的关系）剩余静校正与速度分析和动校正的关系5 5、叠加、叠加 经过动、静校正处理后，共反射点经过动、静校正处理后，共反射点（共中心点）（共中心点）道集中各道集中各道反射记录时间已换算为共中心点道反射记录时间已换算为共中心点MM点的自激自收时间，可以点的自激自收时间，可以进行叠加处理。进行叠加处理。 常规叠加公式为：常规叠加公式为：j j： 采样点序号；采样点序号；i i：共中心点道集中记录道序号；：共中心点道集中记录道序号；n n：道集中的总道：道集中的总道数；数；L L：每道的总采样点个数；：每道的总采样点个数； 常规叠加是将道集中将动、静校正
21、后的各道上序号相同的采常规叠加是将道集中将动、静校正后的各道上序号相同的采样值取算术平均值，组成叠加道输出。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。加时间剖面。CDPCDP叠加过程示意叠加过程示意CDPCDP号号桩号桩号7.5 7.5 地震成果剖面的形成地震成果剖面的形成一、预处理一、预处理二、反褶积二、反褶积三、速度分析、动校正、静校正和叠加三、速度分析、动校正、静校正和
22、叠加四、偏移四、偏移五、叠后修饰性处理五、叠后修饰性处理六、处理质量评价标准六、处理质量评价标准 1. 1. 为什么要做偏移？为什么要做偏移？ 动校正动校正叠加叠加CMP道集道集水平界面的自激自收叠加水平界面的自激自收叠加 对于水平界面，对于水平界面，CDPCDP道集中的各道是来自地下界面上同道集中的各道是来自地下界面上同一点的信息，动校正和叠加后得到一点的信息，动校正和叠加后得到自激自收叠加剖面自激自收叠加剖面。倾斜界面的共中心点道集倾斜界面的共中心点道集 a. a.当地层具有倾角时，当地层具有倾角时，CDPCDP道集数据不是地下界面上同一道集数据不是地下界面上同一反射点的信息，动校正叠加后
23、不能形成真正的零炮检距记录反射点的信息，动校正叠加后不能形成真正的零炮检距记录（非共反射点道集）（非共反射点道集） 倾斜界面的非自激自收叠加倾斜界面的非自激自收叠加 倾斜界面的非自激自收叠加倾斜界面的非自激自收叠加 反射界面倾角的变化造成反射界面倾角的变化造成相同反射时间的叠加速度不再唯一示意图相同反射时间的叠加速度不再唯一示意图 b. b.另一方面，当一个地震记录上同时接收到倾角不同的另一方面，当一个地震记录上同时接收到倾角不同的两个界面的反射信息时，由于动校正速度与倾角有关，我们两个界面的反射信息时，由于动校正速度与倾角有关，我们又只能选择一个速度，因此某个倾角的反射信息必然受到压又只能选
24、择一个速度，因此某个倾角的反射信息必然受到压制。制。 叠前部分偏移（叠前部分偏移（DMODMO） 也称倾角时差校正或也称倾角时差校正或DMODMO，是将动校正之后的数据，先，是将动校正之后的数据，先偏移到零炮检距位置上。偏移到零炮检距位置上。 这种偏移是在动校后、叠加前进行的，而且只是把动校正这种偏移是在动校后、叠加前进行的，而且只是把动校正后的数据偏移到零炮检距位置上，作了一部分偏移工作，因此后的数据偏移到零炮检距位置上，作了一部分偏移工作，因此称为叠前部分偏移。称为叠前部分偏移。 问题：能得到倾斜层的自激自收叠加剖面吗？如问题：能得到倾斜层的自激自收叠加剖面吗？如果能，采用什么方法？果能，
25、采用什么方法？ 叠前部分偏移（叠前部分偏移（DMODMO）叠加）叠加 设地下有一倾斜反射界面设地下有一倾斜反射界面CDCD，采用自激自收方式得到叠加，采用自激自收方式得到叠加记录。记录。 地面地面A A点接收到来自倾斜界点接收到来自倾斜界面上面上C C点的反射，点的反射，B B点接收到来自点接收到来自倾斜界面上倾斜界面上D D点的反射，分别记点的反射，分别记录再录再A A、B B点的正下方点的正下方CC和和D D ，且有：，且有：AC=AC, BD=BDAC=AC, BD=BD。即反射同相轴即反射同相轴CDCD与产生它的与产生它的界面界面CDCD在位置、倾角、长度上都在位置、倾角、长度上都有所
26、不同。有所不同。 倾斜地层自激自收叠加剖面的特点倾斜地层自激自收叠加剖面的特点反射位置不正确造成的能量会聚、空白或干涉反射位置不正确造成的能量会聚、空白或干涉（a）（b） 2 2 偏移（偏移（migrationmigration）的概念）的概念 偏移就是将反射同相轴偏移就是将反射同相轴CDCD校正到界面实际位置校正到界面实际位置CDCD处的过程。处的过程。偏移原理示意图偏移原理示意图 偏移原理：偏移原理：在时间剖面图在时间剖面图(b)(b)中的反射段，偏移使它归位到它的中的反射段，偏移使它归位到它的真实地下界面上，这一过程使得：真实地下界面上，这一过程使得： 界面向上倾方向移动；界面向上倾方向
27、移动； 界面变陡；界面变陡； 界面变短；界面变短；（a a）叠加剖面；）叠加剖面； （b b）偏移剖面；）偏移剖面； 3 3 实例实例（b）偏移剖面）偏移剖面（a）叠加剖面）叠加剖面（a a）偏偏移移前前的的叠叠加加剖剖面面（b b）偏偏移移后后的的剖剖面面。可可见见从从断断层层面面散散开开的的一一定定倾倾角范围的反射同相轴群，偏移使它们向上倾方向移动，变得更短和更陡。角范围的反射同相轴群，偏移使它们向上倾方向移动，变得更短和更陡。CMPCMP叠加剖面（叠加剖面（a a）偏移前）偏移前; ;（b b）偏移后）偏移后; ;偏移解开了蝴蝶结偏移解开了蝴蝶结, ,并把它们并把它们变成了变成了A A
28、和和B B下方的向斜。下方的向斜。7.5 7.5 地震成果剖面的形成地震成果剖面的形成一、预处理一、预处理二、反褶积二、反褶积三、速度分析、动校正、静校正和叠加三、速度分析、动校正、静校正和叠加四、偏移四、偏移五、叠后修饰性处理五、叠后修饰性处理六、处理质量评价标准六、处理质量评价标准1.道内均衡道内均衡原因：原因： 地震记录浅、中、深层能量差异较大，而显示仪器具地震记录浅、中、深层能量差异较大，而显示仪器具有一定的动态范围，若按同一比例显示强弱反射，则太弱的信有一定的动态范围，若按同一比例显示强弱反射，则太弱的信号可能显示不出来，所以，在显示前，需要对强、弱能量进行号可能显示不出来，所以，在
29、显示前，需要对强、弱能量进行能量均衡处理，以保证浅、中、深层的反射都能清晰显示。能量均衡处理，以保证浅、中、深层的反射都能清晰显示。 确切地说是道内动态均衡，也叫动均衡。确切地说是道内动态均衡，也叫动均衡。方法原理：方法原理： 将一道记录的振幅值，在不同时间段内乘以不同将一道记录的振幅值，在不同时间段内乘以不同的权系数，能量强的时间段上权系数小，而能量弱的时间段上的权系数，能量强的时间段上权系数小，而能量弱的时间段上权系数大，从而使强波和弱波之间的能量相对差异减少。权系数大，从而使强波和弱波之间的能量相对差异减少。求出各道随时间而变化的平均能量求出各道随时间而变化的平均能量A(t)A(t)，其
30、值浅层大，深层小；，其值浅层大，深层小；取其倒数取其倒数w(t)=1/A(t)w(t)=1/A(t)； （3 3）将权系数与地震道相乘；）将权系数与地震道相乘；2.道间均衡道间均衡原因：原因： 地震记录中各道之间能量强弱不同，道间均衡处理的地震记录中各道之间能量强弱不同，道间均衡处理的实质就是使反射能量强的记录振幅减小，反射能量弱的记录道振实质就是使反射能量强的记录振幅减小，反射能量弱的记录道振幅增强，从而使各道的振幅达到均衡。幅增强，从而使各道的振幅达到均衡。方法原理：方法原理： 各道按不同权系数进行加权，能量强的道加权系各道按不同权系数进行加权，能量强的道加权系数小，能量弱的道权系数大。具体实现方法为：数小，能量弱的道权系数大。具体实现方法为：（1）计算平均能量）计算平均能量A, （2）求权系数）求权系数 ； （3）将权系数与地震道相乘；）将权系数与地震道相乘；
