第六章数据处理

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1、第六章第六章 数据处理数据处理第一节第一节 数据处理概述数据处理概述 地震工作的三个阶段： 一方面：高质量的原始资料为处理工作提供好的物质基础； 另一方面：同样的原始资料，处理方法不同，得出的结果可能差别很大。 1、浅震工作特点及数据处理时应采取的措施、浅震工作特点及数据处理时应采取的措施1.特点： 1)地表激发接收，单个检波器、小偏移距。因此，震源干扰严重，高频信号衰减严重。2)干扰背景严重。 3)信噪比较低。 4)探测的目的层浅，地质异常体尺度小，要求划分的地层详细。要求地震记录具有较高的分辨率和信噪比。 野外数据采集；室内数据处理；室内资料解释 2.处理时应采取的措施：选择合理的处理参数

2、，提高信噪比，尽可能保护和恢复记录中的高频成分。 二、处理项目与流程二、处理项目与流程四个阶段：预处理、参数分析处理、常规处理、解释处理。如图示。图6.1 数据处理流程图第二节第二节 预处理预处理预处理：原始记录数据处理之前所必须完成的工作。目的：把原始数据进行初步加工，使之满足处理方法技术的要求。包括：剪辑处理、切除、抽道选排。1、剪辑处理、剪辑处理剪辑：挑选信噪比低的不正常记录道或炮，将其充零。不正常道：工作不正常道、死道、极性反转道。不正常记录：外界干扰背景严重而引起的噪声记录，应将整张记录充零。二、切除二、切除 (1)切除强振幅的初至波，这些初至波一般是直达波和浅层折射波等干扰波；(2

3、)切除发生相位畸变的浅层宽角反射波；(3)切除震源干扰波、相干干扰波。如图6.2所示 三三 、抽道选排、抽道选排 抽道选排（抽道集）：将属于同一共反射点的记录道选出，按共反射点号次序排在一起，这实际上是一种数据的重排。 目的：进行水平叠加和计算速度谱。 单边放炮多次覆盖共反射点选道公式为 式中：P满覆盖次数的选道号；N仪器道数；n覆盖次数；i炮点序号；m小叠加段序号；j小叠加段内的共反射点序号(从1开始，最大为N/n，N/n个叠加道组成一个小叠加段) 第三节第三节 参数分折处理参数分折处理目的：取得最佳处理参数。包括：频谱分析，二维谱分析，速度分析。1、一维频谱分析目的：了解有效波和干扰波的频

4、谱分布范围，选取合适的频率滤波器。 1、频谱分析公式频谱分析公式 地震信号在频率域和时间域中表示为:处理时,必须对数据进行离散。对X(t)按t时间间隔采样，共有N个离散值； 对X(f)按f频率间隔采样，共有M个离散值。则： 式中：m、n均为整数。m=0,1,M-1；n=0,1,N-1。nt=T为频谱分析的时窗长度。 X(mf)的实部和虚部分别为： 则振幅谱和相位谱分别为： 2.频谱分析参数的选择频谱分析参数的选择频谱分析频谱分析：先选好地震记录，后确定分析参数。 分析反射波频谱：最好是无干扰波的纯反射信号时窗；分析干扰波频谱：选择无反射波的纯干扰信号时窗。 采样点数的确定：先确定频谱分析的时窗

5、长度T，采样间隔t，则采样点数N为 实际资料处理时，由于种种原因，一个频谱提供的数据不十分有把握，需要多做几个频谱分析，最后得到一个统计平均值。 3.地震波的频谱特征地震波的频谱特征 (1)面波频谱峰值偏低，与反射波有显著差别；声波频谱峰值偏高，与反射波频谱重叠较宽。 (2)由于大地滤波作用，浅层反射波频率较高，深层反射波频率较低。 (3)外界相干干扰波、多次波与有效反射波频谱差别不大。 (4)微震噪声频带较宽。 由此可知：有效反射波与面波、微震等干扰波在频谱上存在明显差异，因此，可用频率滤波压制这些干扰；而有些干扰波（如声波，多次波等）与有效波频谱重叠较宽。因此，频率滤波压制干扰波的能力是有

6、限的。 二、二维谱分析二、二维谱分析 目的：了解有效波和干扰波的频率波数（单位长度上波长的个数）谱范围，以便选取合适的二维滤波器，达到压制干扰、提高信噪比的目的。 1二维谱分析公式二维谱分析公式 对于二维函数f(t,x)，对应的二维富里叶变换为 反变换为 其中为波数。式(6.10)和式(6.11)构成了二维富氏变换对。(6.10)(6.11)对于离散的地震信号f(mt,nx)，相应的二维离散富氏变换为 式中m,j=0,1,M-1；n,l=0、1,N-1；t和x分别为时间和空间采样间隔；f和k分别表示频率和波数采样间隔。2.地震波的二维谱特征地震波的二维谱特征 由于频率f、波数K与视速度Va有如

7、下关系 因此,地震波的二维谱特征通常以频率和视速度特征表现出来。 图6.3(a):两组同相轴的斜率(视速度)差异较大而频率相近；图6.3(b)：两类波的能量团分布在不同的区域。图6.3 (a)共炮点记录 (b)二维谱影响地震时间剖面的质量；影响层速度及平均速度的计算精度。 通常地震波的二维谱有以下特征： (1)面波的频率较低，视速度较低，在f-k平面上，分布在通过原点斜率为V的直线与k轴组成的平面内。 (2)相同t0时间的多次波的视速度比一次反射波的视速度低。 (3)直达波、浅层折射波的视速度比一次反射波的视速度小得多。 (4)声波与反射波的频率有较大重叠，但视速度比反射波小得多。 三、三、

8、速度分析速度分析速度参数在反射法数据处理至关重要。最终影响到地质解释的精度 目的： 第一：为水平叠加、偏移等提供处理的速度参数；第二：为时深转换提供平均速度。 速度分析常采用：速度谱分析，速度扫描。 1、叠加速度谱、叠加速度谱 原理原理：先给定某回声时间t0，按一定的速度步长对时距曲线进行动校正，在其中总可以找到一速度值，使时距曲线校正为水平直线，则此速度即为最佳动校正速度。 怎样判断曲线是否拉平呢？ 用动校正后道集内信号叠加后的能量能量平判断：最佳速度：校正后时距曲线刚好拉平，叠加后能量最强；图6.4 用多次覆盖资料计算速度谱原理图 V=V1：同相叠加，能量最强，t0时刻最佳动校正速度； V

9、=V2，V3：非同相叠加，能量较弱。 给出所有t0值，重复上述运算，就可把整张记录上所有实际存在的同相轴(即速度谱线上极大值)所对应的速度全部找出来 (图6.4d)。 沿测线一定间隔做一个速度谱，就可以研究速度的横向变化。 速度谱的制作要经过二次扫描： t0时间扫描，速度V扫描。 实际上相当于计算所有网格点（图6.5所示）上的能量值。 图6.5 计算叠加速度谱的网格 2、速度扫描速度扫描 用一组试验速度对CDP道集记录（或共炮点记录）进行速度扫描：如图所示。 1).当给定的试验速度对某一波组合适时，反射波同相轴变成平直； 2).当给定的试验速度过低时，经校正后的反射波同相轴向上弯曲，即校正过量

10、； 3).当试验速度过高时，校正后的反射波同相轴向下弯曲，即校正不足。 图6.7 恒速动校正叠加 如图6.7所示，40ms处，4000m/s为最佳扫描速度。 速度扫描法适用于地震地质条件较复杂，得不到好速度谱的地区，在工程地震勘探中常被采用 3.影响速度分析精度的因素影响速度分析精度的因素 影响速度分析精度的因素主要有： 最大炮检距，较低的信噪比记录，表层不均匀性 (1)最大炮检距 进行动校正时，动校正量（即正常时差）为： 若采用的动校正速度不合适，存在误差V，即 ：Va=VR+V 则这种情况下的动校正量为： 经动校正后，剩余动校正量为那么 上式说明：速度误差与最大炮检距X的平方成反比。 由于

11、浅震中最大炮检距较小，因此，求取的速度误差较大，这是不易准确求取叠加速度的重要原因。 (2)较低的信噪比记录 浅震大多是在外界干扰背景较严重的地区开展工作，在获得的原始记录中，背景干扰比较严重。较低信噪比的记录给准确求取地震波的速度带来了困难。 (3)表层不均匀性 在地震数据采集中，表层不均匀体横向上的变化会引起反射波到达时间超前或滞后，这将影响反射波的同相叠加，从而影响求取地震波速度精度。 4.提高速度分析精度的措施提高速度分析精度的措施 (1)速度分析前，采用频率滤波、二维视速度滤波压制干扰，提高记录信噪比；(2)采用静校正处理消除表层不均匀体的影响； (3)采用较小的速度和时间扫描增量；

12、 浅层反射记录时间短，反映地下界面埋深较浅，速度由浅至深变化梯度不明显，因此，必须采用较小的速度扫描增量。 5.速度谱的应用速度谱的应用 (1)提供动校正计算所用的速度 对速度谱解释得到的随t0变化的叠加速度曲线,可作为该点附近动校正的依据。 (3)计算层速度和平均速度 利用DIX公式计算出层速度 式中，Vi第i层的层速度，VR,i-1，VR,I分别为该层顶、底界面上的均方根速度，t0,i-1，t0,I分别为该层顶、底界面上的双程旅行时间。 那么，平均速度为 (2)识别多次波 在速度谱上Va(t0)曲线左侧，有时会发现一些低速的能量团，而t0时间又与速度相近的浅层反射波t0时间成倍数关系时，往

13、往是多次波的反映。 滤滤波波:一一个个原原始始信信号号通通过过某某一一装装置置后后变变为为一一个个新新信信号号的的过过程程。原原始始信号信号输入输入;新信号新信号输出输出;装置装置滤波器。滤波器。第四节第四节常规处理常规处理常规处理：对地震资料进行最常用的处理。是整个数常规处理：对地震资料进行最常用的处理。是整个数据处理工作的中心环节。据处理工作的中心环节。一、数字滤波器概述一、数字滤波器概述1.滤波器的概念滤波器的概念据滤波器定义：易理解大地就相当于一个滤波器，它吸收了信号中据滤波器定义：易理解大地就相当于一个滤波器，它吸收了信号中的高频成分，只让低频成分通过，对波形进行了改造，这个过程就是

14、滤的高频成分，只让低频成分通过，对波形进行了改造，这个过程就是滤波。波。就大地滤波过程来说：激发地震波就大地滤波过程来说：激发地震波输入信号，用输入信号，用X(t)表示；大表示；大地地滤波器，用滤波器，用H(t)表示；地表的波动表示；地表的波动输出信号，用输出信号，用表示。表示。数字滤波：原始资料数字滤波：原始资料输入信号输入信号；处理技术处理技术滤波器滤波器；处理结果处理结果输出输出。(1)频率响应：滤波器对信号频率的影响。频率响应：滤波器对信号频率的影响。表示，表示，也叫做频率函数也叫做频率函数或传递函数。或传递函数。(2)脉冲响应：滤波器对信号波形的影响。脉冲响应：滤波器对信号波形的影响

15、。表示，表示，也叫做时间函数也叫做时间函数或滤波因子。或滤波因子。2.滤波器的响应特性滤波器的响应特性定义：定义：从输入、输出间关系定义出的滤波器特性。从输入、输出间关系定义出的滤波器特性。输入为单位脉冲输入为单位脉冲滤波器滤波器输入为输入为 = 1滤波器滤波器求两个响应方法：求两个响应方法：滤器可通过两种方式实现：滤器可通过两种方式实现：(1)时间域：可用输入信号时间域：可用输入信号与滤波器的脉冲响应与滤波器的脉冲响应的褶积的褶积(2)频率域：可用输入信号的频谱频率域：可用输入信号的频谱X(f)与滤波器的频率响应函数与滤波器的频率响应函数H(f)的乘积的乘积在两个域中表示的滤波机理可归结为：

16、在两个域中表示的滤波机理可归结为：时间域：时间域：频率域：频率域：3.滤波机理滤波机理用计算机处理地震资料时，对连续信号要离散取样，对连续信号滤波用计算机处理地震资料时，对连续信号要离散取样，对连续信号滤波处理也可以通过对离散信号的滤波来实现。处理也可以通过对离散信号的滤波来实现。设设地地震震信信号号、滤滤波波因因子子、输输出出信信号号的的离离散散时时间间序序列列分分别别为为、 ，相应频谱为相应频谱为、则离散时的滤波方程式为：则离散时的滤波方程式为：定义：利用有效波和干扰波在频率上的差异来压制干扰波、突出有效波定义：利用有效波和干扰波在频率上的差异来压制干扰波、突出有效波的方法。由于其信号以及

17、滤波因子都是单变量的函数，因此频率滤波又称一的方法。由于其信号以及滤波因子都是单变量的函数，因此频率滤波又称一维滤波。维滤波。二二频率滤波频率滤波(1)理想低通滤波器理想低通滤波器记录记录频谱中：低频有效波，高频频谱中：低频有效波，高频干扰波。频率响应图干扰波。频率响应图6.8(a)示。示。1.滤波器的设计及常用方法滤波器的设计及常用方法图图6.8（a）低通滤波器的频率响应低通滤波器的频率响应(b)带通滤波器的频率响带通滤波器的频率响理想低通滤波器的频率响应为理想低通滤波器的频率响应为地地震震记记录录中中：干干扰扰波波出出现现在在频频谱谱两两端端，有有效效波波位位于于频频谱谱中中间间。频频率率

18、响响应应如如图图6.8(b)示。示。用傅氏反变换可求得相应的滤波因子为用傅氏反变换可求得相应的滤波因子为(2)理想带通滤波器理想带通滤波器图图6.8（a）低通滤波器的频率响应低通滤波器的频率响应(b)带通滤波器的频率响带通滤波器的频率响通通过过二二个个截截止止频频率率不不同同的的低低通通滤滤波波器器的的频频率率响响应应之之差差可可求求得得带通滤波器的脉冲响应带通滤波器的脉冲响应h3(t)为为式中：式中：为通频带的中心频率，为半带宽。为通频带的中心频率，为半带宽。2.频率滤波的实现频率滤波的实现在对实际的浅震资料进行频率滤波时，一般应按以下几个在对实际的浅震资料进行频率滤波时，一般应按以下几个步

19、骤进行：步骤进行：根根据据S(f)和和N(f)的的特特点点设设计计频频率率滤滤波波器器的的频频率率响响应应，据据有有效效波波与与干扰波的频谱差异设计滤波器的频率响应函数。干扰波的频谱差异设计滤波器的频率响应函数。（1)确定有效波和干扰波的频谱范围确定有效波和干扰波的频谱范围对地震记录对地震记录X(nt)进行傅氏变换，进行傅氏变换，求出地震记录的频谱求出地震记录的频谱X(f),确定有效波和干扰波确定有效波和干扰波的频谱的频谱S(f)和和N(f)范围范围(2)设计频率滤波器设计频率滤波器(3)进行滤波计算进行滤波计算对地震记录道对地震记录道X(nt)进行滤波，相当于令进行滤波，相当于令X(nt)的

20、谱的谱X(f)同滤波同滤波器的频率函数相乘，相乘后可得到期望的输出信号器的频率函数相乘，相乘后可得到期望的输出信号(f)显然，经相乘运算后，得到的输出信号压制了高、低频的干扰。显然，经相乘运算后，得到的输出信号压制了高、低频的干扰。(4)输出滤波后的地震记录输出滤波后的地震记录对输出信号的频谱对输出信号的频谱进行傅氏反变换，便得到滤波后的地震进行傅氏反变换，便得到滤波后的地震记录记录。频率滤波的整个过程可以归结为下面的数学运算频率滤波的整个过程可以归结为下面的数学运算4.频率滤波的应用频率滤波的应用频率滤波是一种线性运算，可用于所有处理过程中。如在共炮点记频率滤波是一种线性运算，可用于所有处理

21、过程中。如在共炮点记录或共反射点道集记录、叠加前后或偏移前后的录或共反射点道集记录、叠加前后或偏移前后的CDP剖面等。剖面等。如图如图6.11通频范围为通频范围为80200Hz的带通滤波器的滤波结果。的带通滤波器的滤波结果。从图可见，记录上高频和低频干从图可见，记录上高频和低频干扰波明显被压制，信噪比有所提扰波明显被压制，信噪比有所提高，但记录上声波和面波仍存在，高，但记录上声波和面波仍存在，因此，必须采用二维视速度滤波。因此，必须采用二维视速度滤波。图图6.11滤波前后的共炮点记录滤波前后的共炮点记录三、二维滤波三、二维滤波在频率滤波中，由于干扰波和有效波在频谱上有较大部分重叠，用频率在频率

22、滤波中，由于干扰波和有效波在频谱上有较大部分重叠，用频率滤波不能完全压制干扰波。但是，干扰波和有效波在视速度方面也存在差异，滤波不能完全压制干扰波。但是，干扰波和有效波在视速度方面也存在差异，所以可进行视速度滤波来压制干扰波。由于视速度：所以可进行视速度滤波来压制干扰波。由于视速度：Va=f/ka或或Va=X/t可可知知Va或或是是时时空空域域(t-x)或或是是频频波波域域（f-ka）的的函函数数都都是是二二维维函函数数。所所以，以，视速度滤波也称二维滤波。视速度滤波也称二维滤波。1.二维滤波的机理二维滤波的机理在在域域中中：地地震震记记录录作作为为输输入入信信号号与与滤滤波波器器的的脉脉冲冲

23、响响应应(二维滤波因子二维滤波因子)进行褶积：进行褶积：其中其中 在在 f-k f-k 域域中中：二二维维滤滤波波输输出出的的频频波波谱谱则则是是输输入入的的频频波波谱谱和和滤滤波器的频波响应相乘波器的频波响应相乘由于计算机处理的都是离散数据，那么，离散化后的二维数字滤波公由于计算机处理的都是离散数据，那么，离散化后的二维数字滤波公式为式为: 式式中中：t t、xx时时间间和和空空间间的的采采样样间间隔隔，、滤滤波波因因子子的的时时空空 采样间隔。实际处理中，采样间隔已事先确定，为已知常数，因此上式可简化为：采样间隔。实际处理中，采样间隔已事先确定，为已知常数，因此上式可简化为： 2.二维滤波

24、器的设计二维滤波器的设计在二维滤波中，常用扇形滤波或带通扇形滤波压制干扰波。在二维滤波中，常用扇形滤波或带通扇形滤波压制干扰波。(1)扇形滤波扇形滤波对对于于视视速速度度较较低低、频频率率较较高高的的声声波波、多多次次波波等等干干扰扰波波，可可采采用用扇扇形形滤滤波波，其频率波数响应为：其频率波数响应为：利用傅氏反变换可求出其滤波因子为利用傅氏反变换可求出其滤波因子为 通放带在通放带在f-kf-k平面上构成平面上构成由坐标原点出发，以由坐标原点出发，以f f轴和轴和k k轴为对称的扇形区域，如图轴为对称的扇形区域，如图6.12(6.12(a)a)所示。所示。图图6.12 6.12 几种二维滤波

25、器响应图几种二维滤波器响应图(2)带通扇形滤波带通扇形滤波对对于于视视速速度度较较低低、频频率率也也较较低低的的面面波波等等干干扰扰波波，可可采采用用带带通通扇扇形形滤滤波波，如如图图6.12(c)所示，其频波响应为所示，其频波响应为相应的滤波因子为相应的滤波因子为3、二维滤波的实现二维滤波的实现二维滤波可在频波域进行，也可在时空域进行。目前二维滤波可在频波域进行，也可在时空域进行。目前常用常用F-K滤波法。滤波法。基本思想：基本思想：(3)在在 频频 波波 域域 中中 进进 行行 二二 维维 滤滤 波波 ， 即即 计计 算算 地地 震震 记记 录录 的的 频频 波波 谱谱 与与 滤滤 波波

26、器器 的的 频频 波波 响应函数之积；将所得结果做二维傅氏反变换，即可得二维滤波结果。响应函数之积；将所得结果做二维傅氏反变换，即可得二维滤波结果。4、二维滤波的应用、二维滤波的应用(1)将地震记录作二维傅氏变换，求出频波谱；将地震记录作二维傅氏变换，求出频波谱；(2)根据频波谱特点，设计二维滤波器的频波响应函数；根据频波谱特点，设计二维滤波器的频波响应函数；图图6.13(a)：共共炮炮点点地地震震记记录录，面波干扰很严重；面波干扰很严重；图图6.13(b)：视速度滤波后，面视速度滤波后，面波干扰得到了衰减，反射波振幅波干扰得到了衰减，反射波振幅已提高到噪声水平之上。已提高到噪声水平之上。二二

27、维维滤滤波波也也是是一一种种线线性性运运算算，同同样样可可用用于于处处理理过过程程的的每每一一作作业中。业中。图图6.13二维滤波压制面波图二维滤波压制面波图(2)压制多次波压制多次波6.14二维滤波压制多次波二维滤波压制多次波图图6.14(a)：CDP记录经动校正后，记录经动校正后，有效波同相轴被拉平，视速度为无有效波同相轴被拉平，视速度为无穷大；而多次波视速度比有效波低，穷大；而多次波视速度比有效波低，多次波的同相轴没被拉平。多次波的同相轴没被拉平。图图6.14(b)：二维滤波后，多次波二维滤波后，多次波得到压制。得到压制。(1)地震子波地震子波1.反射波地震记录的形成反射波地震记录的形成

28、如如图图6.15所所示示，大大地地对对震震源源脉脉冲冲有有吸吸收收作作用用，它它相相当当于于一一个个低低通通滤滤波波器器，使使尖尖脉脉冲冲变变成成了了具具有有一一定定延延续时间的波形，称此为地震子波续时间的波形，称此为地震子波b(t)。图图6.15地震子波的形成地震子波的形成四、反滤波四、反滤波反滤波也叫反褶积，是滤波的一种逆过程。反滤波也叫反褶积，是滤波的一种逆过程。它它可可看看成成是是地地层层吸吸收收滤滤波波器器的的脉脉冲冲响响应应。地地震震子子波波一一般般为为12个个周周期期，延续时间为延续时间为2040ms。(2)理想的地震记录理想的地震记录设震源为设震源为(t)脉冲，它在地层中传播只

29、受到反射界面的影响，不考脉冲，它在地层中传播只受到反射界面的影响，不考虑地层的吸收，这实际虑地层的吸收，这实际上也是一种滤波过程，可表示为上也是一种滤波过程，可表示为滤滤波波器器的的滤滤波波因因子子为为，输输出出仍仍为为尖尖脉脉冲冲。如如图图6.16所所示示，假假设设地地下下有有N个个反反射射界界面面，反反射射系系数数依依次次为为R1、R2、RN,这这时时在地面某点接收的地震记录为在地面某点接收的地震记录为图图6.16理想的地震记录理想的地震记录从上式可见，理想地震记录：从上式可见，理想地震记录：每一项都为一个单位脉冲；每一项都为一个单位脉冲；脉冲大小反映界面反射系数的大小；脉冲大小反映界面反

30、射系数的大小；脉冲极性反映界面反射系数的极性；脉冲极性反映界面反射系数的极性；脉冲个数反映反射界面的个数；脉冲个数反映反射界面的个数；脉冲之间的时差反映地层的厚度。脉冲之间的时差反映地层的厚度。地地震震子子波波到到达达地地面面同同一一接接收收点点时时将将不不能能分分开开，相相互互叠叠加加，形形成成复复波。如图波。如图6.17所示。所示。实实际际上上，由由于于吸吸收收作作用用，尖尖脉脉冲冲会变成一定延续时间的地震子波。会变成一定延续时间的地震子波。(3)实际的地震记录实际的地震记录图图6.17实际的地震记录实际的地震记录由由图图知知，地地面面某某点点接接收收的的地地震震记记录录为为：称实际反射地

31、震记录。称实际反射地震记录。写成褶积形式为写成褶积形式为上式表明：实际震记录是反射系数与地震子波的褶积。上式表明：实际震记录是反射系数与地震子波的褶积。2.反滤波的实现反滤波的实现反滤波反滤波：从实际反射记录中去掉大地滤波器的作用，使之变为从实际反射记录中去掉大地滤波器的作用，使之变为理想的地震理想的地震记录。记录。图图6.18反滤波过程反滤波过程目目的的：压压缩缩地地震震波波时时间间长长度度，提提高高分分辨辨率率。关关键键：设设计计反反滤滤波波因因子子 ，确确定定地地震震子子波波。反反滤滤波波过过程程可可用用图图6.18来来表表示示。反反滤滤波波数数学学表达式为：表达式为：实际的反射地震记录

32、。实际的反射地震记录。式中：式中：五、静校正五、静校正几何地震学理论前提：几何地震学理论前提：以地面为水平面、近地表介质均匀。以地面为水平面、近地表介质均匀。实际情况：实际情况：地形起伏不平、地表介质不均，速度变化大，震源深度不一。地形起伏不平、地表介质不均，速度变化大，震源深度不一。地震资料处理技术要求：地形水平，炮点、接收点在同一水平地震资料处理技术要求：地形水平，炮点、接收点在同一水平面上，低速带均匀。面上，低速带均匀。利用野外实测的表层资料直接进行的静校正。又称基准面校正。利用野外实测的表层资料直接进行的静校正。又称基准面校正。1、野外、野外(一次一次)静校正静校正定义：定义：基本思想

33、：基本思想：人为选定一个静校正基准面，一般人为选定一个静校正基准面，一般在地表与低速带底界面的中部。将所有在地表与低速带底界面的中部。将所有炮点和检波点都校正到该基准面上，用炮点和检波点都校正到该基准面上，用低速带层以下的速度代替低速带的速度，低速带层以下的速度代替低速带的速度，从而去掉表层因素的影响，以满足地表从而去掉表层因素的影响，以满足地表水平、表层介质均匀的假设条件。水平、表层介质均匀的假设条件。井深校正、地形校正、井深校正、地形校正、低速带校正。低速带校正。包括：包括：(1)井深校正井深校正定义：定义：将井中炮点的位置校正到地面将井中炮点的位置校正到地面Oj点，见图点，见图6.19。

34、校正量为：。校正量为：图图6.19野外野外(一次一次)静校正量计算示意图静校正量计算示意图1.基准面；基准面；2.地形线地形线3.基岩顶面基岩顶面4.反射界面反射界面O炮点炮点Sj接收点接收点V0低速带速度，低速带速度，式中：式中：炮井中低速带厚度。炮井中低速带厚度。检波点校正量为：检波点校正量为：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。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。将测线上的炮点和检波点校正到基准面上。将测线上的炮点和检波点校正到基准面上。(2)地形校正地形校正定义：定义：炮点校正量为：炮点校正量为：hs接收点到基准面的垂直距离。接收点到基准面的垂直

35、距离。故此道故此道(第第j 炮第炮第I 道道)总的地形校正量为总的地形校正量为:地形校正有正有负，通过地形校正有正有负，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。准面时为正，低于基准面时为负。(3)低速带校正低速带校正定义：定义：将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。消除由于低速带的存在使地震波传播时间延迟的影响。消除由于低速带的存在使地震波传播时间延迟的影响。目的：目的：在炮点处的校正量为：在炮点处的校正量为：在检波点处的校正量为：在检波点处的校正量为：故此道故此道(第第j 炮第炮

36、第I 道道)总的低速带校正量为：总的低速带校正量为：因因为为基基岩岩速速度度总总大大于于低低速速带带速速度度，故故低低速速带带校校正正量量总总为为正正。那那么么，接接收收点点S总的静校正量为：总的静校正量为：如果在地面激发，则：如果在地面激发，则：用用计计算算机机进进行行处处理理时时，只只需需将将各各炮炮点点和和检检波波点点的的高高程程、低低速速带带厚厚度度、速度等资料送入处理程序，程序按公式自动算出相应的静校正量。速度等资料送入处理程序，程序按公式自动算出相应的静校正量。2、剩余静校正、剩余静校正野外一次静校正是否精确主要取决于：野外一次静校正是否精确主要取决于：低速带资料的精度。低速带资料

37、的精度。实际工作中：技术，人为因素，实际工作中：技术，人为因素，尤其尤其 横向变化大时，测不准。横向变化大时，测不准。野外野外(一次一次)静校正之后仍残存着剩余的静校正量。静校正之后仍残存着剩余的静校正量。结果：结果：提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程。提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程。定义：定义：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。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。常用常用统计方法统计方法自动计算剩余静校正量。自动计算剩余静校正量。实际工作中：实际工作中：图图6.20 6.20 静校正随机分布示意图静校正随机分布示意图假

38、假设设在在一一个个排排列列上上，一一点点激激发发，24道接收。道接收。O1炮第一道炮第一道S1的静校正量为的静校正量为如图如图6.206.20所示：所示：以共炮点道集为例，简介其校正法。以共炮点道集为例，简介其校正法。 接接收收点点S S1 1的的总总静静校校正正量量， 表表示示炮炮点点的的校校正正量量， 表表示示S S1 1点的检波点校正量。同理，可写出同一炮其它接收道的静校正量为点的检波点校正量。同理，可写出同一炮其它接收道的静校正量为式中：式中： 将以上将以上2424道的总静校正量相加再平均，可得：道的总静校正量相加再平均，可得：等式左边：各接收道剩余静校正量的平均值；等式左边：各接收道

39、剩余静校正量的平均值；等式右边：第一项，炮点剩余静校正量；第二项，平均值趋于零，对等式右边：第一项，炮点剩余静校正量；第二项，平均值趋于零，对不同点剩余静校正量是随机的。不同点剩余静校正量是随机的。同理，可得测线上所有炮点的剩余静校正量。用类似方法可求出各检波点同理，可得测线上所有炮点的剩余静校正量。用类似方法可求出各检波点的剩余静校正量。的剩余静校正量。六六. .动校正动校正1、动校正概述、动校正概述图图6.21动校正前后反射时距曲线动校正前后反射时距曲线从第三章讨论可知：当地面从第三章讨论可知：当地面水平，反射界面为平面，界面内水平，反射界面为平面，界面内介质均匀的情况下，反射时距曲介质均

40、匀的情况下，反射时距曲线为一条双曲线，图线为一条双曲线，图6.21(a)示。示。它不能直接反映地下界面的起伏它不能直接反映地下界面的起伏情况只有在激发点处接收的情况只有在激发点处接收的t0时间，时间，才能直观地反映界面的真深度。才能直观地反映界面的真深度。一一般般说说来来，动动校校正正处处理理是是针针对对共共反反射射点点道道集集的的。动动校校正正的的实实现现分分两两步步进行：进行：一是计算动校正量，二是实现动校正。一是计算动校正量，二是实现动校正。反射波时距曲线各记录道的动校正量为反射波时距曲线各记录道的动校正量为其它各点接受到的反射波旅行其它各点接受到的反射波旅行时间，除了与界面真深度有关外

41、，时间，除了与界面真深度有关外，还包括由炮检距不同引起的正常时还包括由炮检距不同引起的正常时差。如能除掉正常时差，则每个接差。如能除掉正常时差，则每个接受点就好象是自激自收点了。时距受点就好象是自激自收点了。时距曲线可变成处处都是曲线可变成处处都是t0的直线，即的直线，即与界面产状完全一致了，见图与界面产状完全一致了，见图6.21(b)。图图6.21动校正前后反射时距曲线动校正前后反射时距曲线2、动校正量的计算、动校正量的计算改写成各样点的动校正量的计算公式为：改写成各样点的动校正量的计算公式为：式中：式中：M M道集内总道数；道集内总道数；N N每道的总样点数。每道的总样点数。V Vt0jt

42、0jt t0j0j时刻的叠加速度。时刻的叠加速度。（1 1）计算动校正量）计算动校正量 对对任任一一道道（ 固固定定）来来说说，深深、浅浅层层反反射射波波（ 不不同同）的的动动校校正正量量不不同同，即即动动校校正正量量随随时时间间而而变变，这这就就是是动动校校正正中中所所谓谓“动动”的含义。的含义。显然显然 既是既是 的函数，又是的函数，又是 的函数。的函数。 (2)(2)从从 对对 应应 的的 存存 储储 单单 元元 搬搬 到到 与与 应应 的的 存存 储储 单单 元元 中中 。 这这 样样 就实现了某道对应时刻就实现了某道对应时刻 的动校正。的动校正。3 3、动校正的实现、动校正的实现显然

43、，实现动校正，要进行显然，实现动校正，要进行两个循环：两个循环：先先 循环；后循环；后 循环。循环。3.3.动校正的波形畸变动校正的波形畸变深层速度浅层速度深层速度浅层速度tt深深tt浅。浅。则：则：由于：由于： 所所以以，动动校校正正总总是是将将反反射射波波波波形形拉拉伸伸。从从而而使使反反射射波波视视周周期期增增大大、视视频频率率降降低低。这这种种情情况况称称为为动动校校正正的的波波形形拉拉伸伸畸畸变变（或或波波形形畸变）。畸变）。A(t)A(t)某记录道动校正前的记录，某记录道动校正前的记录，A(t)A(t)动校正后的记录。动校正后的记录。显然，波间隔：显然，波间隔：t t1 1t t2

44、 2t to1o1t to2o2图图6.24 6.24 波形拉伸畸变示意图波形拉伸畸变示意图 在浅震勘探中，由动校正引起的波在浅震勘探中，由动校正引起的波形拉伸畸变较严重，尤其在大炮检距的形拉伸畸变较严重，尤其在大炮检距的接收点上。接收点上。 因此，在动校正后应进行浅层切除，因此，在动校正后应进行浅层切除，将波形畸变严重部分充零，以免这些波将波形畸变严重部分充零，以免这些波形参与叠加，影响时间剖面的质量。形参与叠加，影响时间剖面的质量。 图图6.256.25所示。所示。 图图 6.256.25对浅层畸变大的波形切除示意图对浅层畸变大的波形切除示意图图图6.246.24所示：所示： 每个共反射点

45、道集输出一个叠加道，一条测线上所有叠加道的集合每个共反射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组成直观反映地下构造形态、可供解释使用的水平叠加时间剖面。造形态、可供解释使用的水平叠加时间剖面。七、水平叠加七、水平叠加通过静、动校正后，下面的工作就是水平叠加，得到水平叠加时间剖面。通过静、动校正后，下面的工作就是水平叠加，得到水平叠加时间剖面。1.1.水平叠加的实现水平叠加的实现 设有设有n n个属于同一共反射点道集中的记录道个属于同一共反射点道集中的记录道X Xj j，经动、静校正后的经动、静校正后的水平叠加记录道水平叠加记录道X(i)X(i)为为式中：式中：i i

46、共反射点序号共反射点序号( (采样点序号采样点序号) )，j jCDPCDP道集内记录道的序号，道集内记录道的序号，X Xi i,j,j水平叠加输入道集中第水平叠加输入道集中第j j道第道第i i个采样值，个采样值，n nCDPCDP道集的记录道数道集的记录道数（覆盖次数）。（覆盖次数）。2.2.水平叠加时间剖面的显示水平叠加时间剖面的显示一般有三种形式：一般有三种形式： (1)(1)波形剖面波形剖面 显示为波形记录。优点：能观察到波形变化的细节。显示为波形记录。优点：能观察到波形变化的细节。优点：优点：反射层次较清晰。粗黑线，即同相轴。反射层次较清晰。粗黑线，即同相轴。 (2) (2)变面积

47、剖面变面积剖面 将波形斩头去尾，保留中间主要一段。地震波振幅的强弱，以梯形黑斑将波形斩头去尾，保留中间主要一段。地震波振幅的强弱，以梯形黑斑面积大小和边线的陡度来表示。振幅越强面积越大，反之振幅弱面积小。面积大小和边线的陡度来表示。振幅越强面积越大，反之振幅弱面积小。 (3) (3)波形变面积剖面。波形变面积剖面。 最常用形式。同时显示波形和变面积，兼有上述两种形式优点。最常用形式。同时显示波形和变面积，兼有上述两种形式优点。3.3.时间剖面的格式时间剖面的格式剖面左边，说明工区、测线号、施工时间及单位，并注明该剖面的剖面左边，说明工区、测线号、施工时间及单位，并注明该剖面的采集参数。采集参数

48、。记录剖面：记录剖面：图头：图头：横轴方向：横轴方向：CDPCDP点，相邻点，相邻CDPCDP点的简隔为半个道距；点的简隔为半个道距；纵轴方向：纵轴方向：朝下，表示反射波的回声时间朝下，表示反射波的回声时间t t0 0。八、时深转换八、时深转换 经水平叠加后，剖面已变成与地质构造特征相对应经水平叠加后，剖面已变成与地质构造特征相对应t t0 0时间剖面。下步工作时间剖面。下步工作就是将其转化为深度剖面。就是将其转化为深度剖面。 时深转换处理的一个时深转换处理的一个重要因素重要因素是是转换速度转换速度。速度的变化对于深度的转换是。速度的变化对于深度的转换是很敏感的，处理时使用的转换速度应尽可能接

49、近地层的真实速度。很敏感的，处理时使用的转换速度应尽可能接近地层的真实速度。 地震测井是准确求取时深转换速度的最好办法，从地震测井中可得到地地震测井是准确求取时深转换速度的最好办法，从地震测井中可得到地层的平均速度和层的平均速度和层速度数据。层速度数据。 若没有地震测井时，可用均方根速度（叠加速度或等效速度）求取层速度若没有地震测井时，可用均方根速度（叠加速度或等效速度）求取层速度和平均速度。则到第和平均速度。则到第n n层地层界面的深度层地层界面的深度H H为为或或 式中：式中：V Vi i地层的层速度，地层的层速度，t ti i该地层的单程旅行时间；该地层的单程旅行时间；t t0 0所求深度所求深度处的回声时间，处的回声时间， 平均速度。平均速度。