地震资料数字处理课程练习题
第二章预处理与反射振幅处理
（1）预处理主要包括的环节：
a．数据加载（数据解编和格式转化；增益恢复；时序转为道序）
b．道编辑（剔除坏道坏炮）
c. 观测系统定义（将每个炮点和检波点的坐标存入计算机）
d. 抽道集
（2）影响反射振幅的主要因素有哪些:
激发条件（声源耦合）、接收条件、波前(球面)扩散、地层吸收衰减、地质体散射、透射损失、微曲多次波、入射角的变化、波的干涉（层间干涉）、混合波和噪声。
（3）真振幅恢复处理的方法：
球面（波前）扩散补偿、地层吸收补偿、地表一致性振幅补偿
（自动增益补偿、程序增益补偿）
第三章反褶积处理
（1）褶积模型的实现(适应)条件是什么？
a．反射界面是有一系列常速水平介质构成
b. 震源产生一个平面压缩纵波，垂直反射界面入射，在此情况下，地震波在反射界面处不会产生转换波
c. 地震波在传播过程中，子波波形不变。即地震波在传播过程中波形是固定的。（2）试推导维纳滤波方程
上式即为维纳滤波方程及其矩阵形式。
（3）已知最小相位子波
()
b t
,其中
()()1
01,1
2
b b
==-
，希望输出为单位脉冲函数，分别利
用维纳滤波和Z变换法计算其反子波
(),0,1
a t t=
。并对两个滤波器的输出误差进行比较。
维纳滤波的输出误差小于Z变换法的输出误差。
（4）已知信号
()
a t
，
()()()
11,03,12
a a a
-===
与
()()()
,03,11
b t b b
==
，分别计算
其
()()()()
,,,
bb ab
aa ba
r t r t r t r t
及其两个信号的褶积
()
c t c
(t)=(3,10,9,2)
r aa(t)=(2,9,14,9,2) r bb(t)=(3,10,3) r ab(t)=(1,6,11,6) r ba(t)=(6,11,6,1)
（5）利用测井资料计算地震子波的实现方式：
a.根据声波测井、密度测井资料得到声速曲线v(H)、密度曲线ρ(H)，求出波阻抗曲线ρv (H)
b.再做时深转换把ρv (H)转化为随反射时间变化的声阻抗曲线ρv (t)
c.然后利用反射系数公式计算出反射系数序列r(t)
d.利用傅里叶变换求出r(t)和井旁地震记录x(t)的频谱R(ω)和 X (ω)
e.得到地震子波的频谱W(ω)= X (ω)/R(ω)
f.最后对W(ω)进行傅里叶反变换得到地震子波w(t)
（6）脉冲反褶积和预测反褶积的基本假设是什么？为什么需要这些假设？
褶积模型的假设为：1.反射界面是有一系列常速水平介质构成
2.震源产生一个平面压缩纵波，垂直反射界面入射，在反射界面处不会产生转换波
3.地震波在传播过程中，子波波形不变。即地震波在传播过程中波形是固定的。
a.反射系数为白噪
b.噪声为白噪
c.反射系数与噪声不相关
d.子波为最小相位子波
a,b,c三个假设使得可以由地震记录的自相关近似表示地震子波的自相关(因为只有反射系数是白噪的、噪声也是白噪的，才能用地震信号的自相关代替子波的自相关)。
最小相位子波假设使得反褶积算子分布在正轴上，并得到脉冲反褶积维纳滤波方程的右端项。（7）预测反褶积中“预测”的含义是什么？为什么预测反褶积能够更好地保持地震记录的信噪比？预测反褶积的分辨率与预测步长的关系是什么？为什么存在这种关系？
为什么说脉冲反褶积是预测反褶积的特例？
A.“预测”是指预测干扰（海上鸣震等多次波）出现的位置。
B.因为预测反褶积消除了预测到的海上鸣震等多次波干扰，所以提高了地震记录的信噪比。
C.步长越小分辨率越高。
D.因为预测反褶积对子波有明显的压缩作用，它可以将子波压缩为窄脉冲，步长越小，子波截断得越短、压缩得越明显。而子波波长变短，纵向分辨率就提高了。
E.当步长为一个样点（等于1）时，子波被截成一个脉冲，此时的预测反褶积相当于脉冲反褶积。
（8）为什么脉冲反褶积和预测反褶积中引入了白噪因子？其作用是什么?
为了增加求解托布里兹（Toeplitz）矩阵的稳定性而加入白噪因子（为避免矩阵特征根等于0，使得分母为0，造成反褶积的解不稳定，所以在矩阵的对角线上加入白噪因子）。作用是稳定反褶积计算结果，避免分母为0。
（9）对最小相位子波和其对应的混合相位子波（具有相同的振幅谱）分别进行最小相位脉冲反褶积，其实际输出的异同点是什么？
老师的答案：对最小相位子波进行最小相位脉冲反褶积得出的算子仍为最小相位，而对混合相位子波进行最小相位脉冲反褶积得出的算子不一定为最小相位。
（对最小相位的子波进行最小相位脉冲反褶积得出的算子与地震记录相乘能得到反射系数。混合相位得出的算子作用在地震记录上，得到的地震记录会有杂质。）
（11）详细给出从地震记录中提取最小相位子波的两种方法。
确定性方法：直接观测法，测井-地震联合求取法
统计性方法：自相关法，多项式求根法，同态求取法
详：a.自相关法：在反射系数为白噪的假设下，子波的自相关近似等于地震记录的自相关；子波的振幅谱近似等于地震记录的振幅谱。已知最小相位子波振幅谱的情况下，可以通过希尔伯特（Hilbert）变换求得子波的相位谱，进而确定子波。具体过程如下：
1.选取某个记录道记录质量高的一段地震记录x(t)，计算其自相关r x(t)
2.假设反射系数为白噪，则r w(t)近似等于r x(t),对r w(t)傅里叶变换求出子波自相关的谱R w(t)
3.对R w(t)取对数得到其对数谱U(w)，再反傅里叶变换求出r x(t)的对数谱序列u(t)
4.对u(t)做Hilbert变换得到u H(t),再傅里叶变换得到相位谱U H(w)
5.取幂得到子波的频谱，再反傅里叶变换即可得到子波w(t)。
（课件上参考图如下）
b.对数分解法（同态求取法）：同下题求b(t)过程，此方法可提取任何相位的子波。（12）详细给出利用同态反褶积技术提取混合相位子波并进行反褶积的过程
得到b(t)后，傅里叶变换得到频谱B(w),再求出反子波的频谱B’(w)=1/ B(w),最后反傅里叶变换得到反子波b’(t),与地震记录褶积-----反褶积。
（13）同态反褶积技术优缺点分析
优点：避免了对子波进行假设，不需知道子波的类型。也不需要假设反射系数是白噪。
缺点：1）低通滤波参数确定的困难（分不清子波和反射系数）；
2）相位谱展开的困难；3）噪声的影响。
（14）简述地表一致性反褶积的主要作用和基本原理
主要作用：消除激发、接收和近地表的差异对地震子波的影响，增强CDP道集中地震道之间子波波形的一致性，增强CDP叠加的效果，改善CDP叠加的质量
基本原理：将地震记录分解为：
作最小相位假设，并只考虑振幅谱：
取对数得到对数谱
每道地震记录对应一个方程，得到一个超定方程，用高斯-赛戴尔迭代法求解，对每个频率成分进行炮点、检波点、炮检距和中心点分解，并将所有频率成分合在一起即可得到
对其取指数后进行反傅氏变换得到
将的最小相位逆算子作为反褶积算子作用到地震记录上，则可消除近地表条件不一致所带来的地震波形的变化，得到地表一致性反褶积结果。
总之，地表一致性预测反褶积是利用地震导的炮点分量、检波点分量、炮检距分量的自相关计算其各自的预测反褶积算子，然后将这些预测反褶积算子串联应用到地震道上，由此完成地表一致性反褶积处理。
第四章动校正与速度分析
（1）动校正的概念是什么？是对什么进行校正？“动”的含义是什么？动校正量与那些因素有关？有什么特点？动校正存在的问题是什么？如何克服？
动校正是将不同炮检距的反射时间校正到零炮检距反射时间的过程；
是对反射波双曲线进行的校正；
“动”是指同一地震道上不同反射时间的动校正量不同；
与反射时间（地层深度）、炮检距、地层速度有关；
动校正量随炮检距递增，随反射深度和速度递减；
动校正存在着动校正拉伸的问题；
克服方法：外切除，对拉伸系数大于某个百分比的地震数据进行切除。
（2）什么是动校正拉伸？ 它对地震处理有什么影响？如何消除动校拉伸？
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，动校正之后的子波将不再保持原来的形态，子波形态发生相对畸变。由于浅层动校正时差大于深层，在动校正后的地震记录上子波波形被拉伸了。习惯上把数字动校正造成的波形拉伸称为动校正拉伸。
影响：动校正拉伸引起波形畸变，降低了地震记录的主频（相当于低通滤波，高频成分被去除）、改变了真实反射振幅，破坏了动校正后共中心点道集上同相轴的相关性，降低了共中心点叠加的质量，其对叠加结果的纵向分辨率尤为有害。
克服方法是对拉伸系数大于某个百分比的地震数据进行切除。
（3）简述动校正处理中过校正和欠校正的原因
正常时差：=x^2/(2*t 0*v^2)
若动校正采用的速度高于正确速度，计算得到的动校正量偏小，动校正后的同相轴下拉，称为校正不足或欠校正；
反之，若动校正采用的速度低于正确速度，计算得到的动校正量偏大，动校正后的同上抛下拉，称为校正过量或过校正。
（4）动校正量与炮检距、反射界面深度及动校正速度之间关系是什么？
动校正量△t NMO =x^2/(2*t 0*v^2)，随炮检距递增，随反射深度和速度递减。
（5）什么是平均速度、层速度、NMO 速度及均方根速度？
平均速度：一组水平层状介质中某一界面以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总的传播时间之比（另一种定义：在水平层状介质中，波沿直线传播所走过的总路程(最短路径)与所需总时间之比）
层速度：在地震勘探中，把某一相对稳定或岩性基本一致的沉积地层所对应的速度称为该地层的层速度。
NMO 速度：满足正常时差校正的速度 均方根速度：能够满足水平层状介质反射波时距曲线近似为双曲线 的速度。 （6）简述动校正拉伸是如何产生的，它有什么特点，对水平叠加的效果有什么影响？
同（2），特点：动校正拉伸表现为动校正后同相轴变胖；反射深度越浅，炮检距越大，动校正拉伸越严重，子波主频向低频转移也随之严重。
（9）速度分析的目的？基本原理是什么？
目的：根据CMP 道集不同偏移距的反射时间来获取地震波速度（可能是均方根速度、平均速度等各种速度）。
基本原理：根据正常时差的大小及双曲线在时间和空间的关系，用反射波时距曲线方程及一定的判别准则，对CMP 道集进行双曲线拟合。拟合最好的速度，或沿着拟合线上叠加的速度或相关的速度就是速度分析所要得到的速度。核心：以实验的速度计算的双曲线与ＣＭＰ道集得到的双曲线是完全一致的。（假设反射波时距曲线为双曲线，通过拟合，找到使计算出的时距曲线与真实时距曲线最相似的速度）
（10）为什么说反射波时距曲线中包含有速度信息？
文字描述：地下某一界面的共中心点道集是双曲线，此双曲线可以用反射时间，ｔ０时间，偏移距和速度来确定。对ＣＭＰ道集来说反射时间，ｔ０时间，偏移距是已知的，只差速度，22202R V x t t +=∑∑===n i n i i i i R t V t V 11
2/
若找到此双曲线对应数据即可得到速度。这就是反射波时距曲线中包含的速度信息。
公式：反射波时距曲线为Vnmo即为速度信息。
（11）影响速度分析的因素有哪些？
⑴炮检距分布；⑵叠加次数；⑶信噪比；⑷（动校正拉伸）切除；⑸速度采样密度(扫描间隔)；⑹时窗宽度；⑺相干属性的选择；⑻近地表异常；⑼数据的频谱宽度等（12）辅助速度计算方法从哪些方面提高了速度分析的质量？
老师的答案：1. 辅助速度分析可以直观地看地震速度分析拉平与双曲线的吻合程度；
2. 如果速度适合双曲线则它的叠加能量最大
（１.道集监控２.常速扫描叠加３.变速扫描叠加４.速度剖面显示和调整
５.速度平面显示和调整６.沿层速度分析）
第五章静校正处理
（1）静校正的目的是什么？
消除地震记录中空间位置（地表高程）、风化层厚度和速度（地下低降速带）的变化对地震波旅行时的影响，提高地震图成像质量。
（2）野外静校正、折射波静校正和反射波剩余静校正的基本思想和做法？
老师的答案:
野外静校正根据野外观测道的高程和低降速带厚度、速度来进行校正的方法。做法：先通过非地震、小折射等方法获取野外地表形态、低降速带厚度和速度变化信息，然后进行校正。
折射波静校正是利用地震波在浅层折射波传播的特征来获取低降速带的厚度、速度来进行校正。做法：折射波时距曲线方程（描述）
反射波剩余静校正是在做了野外高程静校正后，若与相邻地震道波形不一致所进行的校正。做法：地震记录道和模型道的对比（相关、叠加等方法），找出时差来对地震记录进行时差校正。
改：
野外静校正就是将在地表观测道采集的地震记录校正到基准面上，消除炮点、检波点高程和风化层厚度速度对地震记录旅行时的影响。做法：先通过非地震、小折射等方法获取野外地表形态、低降速带厚度和速度变化信息，然后计算炮点、检波点与基准面的时差，进而得到静校正量来进行静校正。
折射波静校正：地震记录上能够记录到来自风化层底面的折射波，通过拾取折射波初至时间获得其中包含的风化层速度和厚度信息，来计算或反演低降速带的信息，由此进行静校正。消除低降速带速度横向变化对地震记录的影响。做法：利用接收到的折射波，根据折射波时距曲线方程t=t0b+x/v b，由斜率和截距得到下伏基岩速度v b和截距时间t0b，再由直达波斜率得到风化层的速度vｗ，即可计算出风化层厚度，进而得到基准面静校正量，由此进行静校正。
反射波剩余静校正：在应用了野外静校正或者折射静校正以后，由于多种因素，一个CMP 道集中的各个地震道，仍然存在着剩余静校正量，与相邻地震道波形不一致，这时进行的校正叫做反射波剩余静校正。做法：利用反射波旅行时信息，估算炮点和检波点的静校正量。正确的炮点、检波点静校正量将改善叠加道的品质和叠加剖面的质量。核心是地震记录各道和模型道的对比（相关、叠加等方法），确定每道时差，实现校正剩余时差的目的。
（3）野外静校正主要包括几项内容？
老师的答案：井深校正、高程校正、低降速带速度校正。
（4）地表一致性剩余静校正中，“地表一致性”、“剩余”“静”的含义分别是什么？主要有哪几种方法？为什么叠加能量最大剩余静校正更加适合低信噪比地震资料的静校正处理？
地表一致性：某一地震道的静校正量只与炮点和检波点的地表位置有关。（也就是说，共炮点道集有着相同的炮点静校正量，共检波点道集有着相同的检波点静校正量，而与炮检距、地震波的入（出）射角等因素无关）
老师的答案：1.地震记录道反射时间可以表示成近地表炮点传播时间加上接收点传播时间2.近地表条件的变化会使炮点和检波点的校正量产生差异，这个差异使得地震记录道和道之间的时差不一样，所以需要做剩余静校正。做完剩余静校正后就相当于地表没有炮点、接收点的高程影响，相当于地震波从某一个参考面出发传播的，从而消除地表条件的影响，使得地震波传播的近地表入射、反射条件达到一个水平，即没有地表条件的不同。
剩余：在应用了前面介绍的野外静校正或者折射静校正以后，由于多种因素，一个CMP道集中的各个地震道仍然存在着剩余静校正量。
静：地震道的静校正时差与地震道的时间无关，无论是浅层还是深层反射，整个地震道只有一个静校正量，即静校正量是一个常数。
两种方法:（1）基于地表一致性时差分解的方法(地表一致性剩余静校正)；（2）基于互相关（或称叠加能量最大）的剩余静校正方法(统计性剩余静校正)。
互相关法剩余静校正与地表一致性时差分解法不同之处在于，它不需要求解方程进行时差分解，而是利用多次覆盖的特点，在相关曲线上直接拾取静校正量。这类方法更适合与低信噪比资料的静校正处理。
（5）基于时差分解的地表一致性剩余静校正的三个主要步骤是什么？该方法的主要问题是什么？
老师说是四个步骤。。。
1．模型道的生成
2．每个地震道与模型道做分析，求出每个地震道的时差
3．时差分解，基于地表一致性模型把每个记录道的时差分解成炮点分量、接收点分量4．把炮点分量和接收点分量应用到地震记录中去，来实现剩余静校正。
（课件上三个步骤：
1 首先拾取每个地震道的时差tij;
2 然后对时差tij进行分解，得到炮点和检波点的剩余静校正量si和gj；
3 最后在每个地震道上应用炮点和检波点静校正量。）
主要问题：该方法取决于地震资料的质量，当地震资料的信噪比较低时，无法得到可靠的模型道，也就无法得到准确的模型道与地震道的互相关时差。（老师说：关键是模型道，不同方法求出的模型道不同。。。）
*（6）推导加减法折射静校正的基本过程。（书122页）
（t+ = tABCD + tDEFG – tABFG t?= tABCD ?tDEFG + tABFG）
（7）什么是短波长静校正？长波长静校正？它们的特点和影响是什么？
（高频分量的静校正量称为短波长静校正量；低频分量的静校正量称为长波长静校正量）根据静校正量的波动范围和野外采集观测系统的排列长度关系：
静校正量变化在一个排列长度之内的静校正叫做短波长静校正（剩余静校正做的都是短波长静校正）。特点：变化快，波数高。影响：使得CMP道集同相轴不能实现同相叠加，影响叠加效果，对CMP叠加和速度分析产生很大影响。
当静校正量变化范围远远超过排列长度时叫做长波长静校正。特点：变化缓慢，波数较低。影响：对构造、叠加剖面有影响，容易产生构造假象，影响低幅构造的勘探，但对叠加效果和速度分析无明显影响。
第六章水平叠加
（1）水平叠加的目的是什么？
叠加就是利用信号与噪声时差特性的差异来增强有效信号，压制干扰（随机噪声和多次波），提高信噪比，使地震记录变成自激自收剖面，更直观的反映地下构造。
*（2）简述加权叠前的基本原理和作用。
基本原理：地震记录道的质量在空间和时间上都会有差异，可以根据它们的质量差异来控制它们参与叠加的成分，通过对每个地震道上随时间乘上不同的加权系数来达到。先确定一个较好反映叠加剖面特征的标准道，然后用最小平方原理确定加权系数，再用求出的加权系数对地震道进行加权，最后对加权后的地震记录进行叠加，得到最终加权叠加的地震道。
作用：使质量好的地震道参与叠加的成分多，质量差的地震道参与叠加的成分少，质量很差的地震道不参与叠加，改善叠加效果，提高地震记录的质量。(书108页)
（3）简述水平叠前存在的主要问题。
1）当动校正存在剩余时差时，水平叠加降低了地震信号的分辨率
2）倾斜界面情况下，共中心点道集不再是共反射点道集
3）复杂构造情况下，反射波时距曲线不再是双曲线
4）叠加剖面的振幅是不同入射角反射振幅的平均，不等于零炮检距反射振幅（书113页）
第七章：偏移处理
（1）偏移处理的目的是什么，常用方法有哪些？
目的：倾斜反射界面归位到它们真正的地下位置，并使绕射波收敛，提高横向分辨率，使地震剖面更好的展示地下构造的空间形态和接触关系。
常用方法：叠前时间偏移，叠前深度偏移，叠后时间偏移，叠后深度偏移。这些方法又包括射线理论偏移，波动方程偏移，DMO（叠前部分偏移），积分法偏移等。
（2）什么是DMO？影响DMO的主要因素有哪些？
DMO：由于倾斜地层引起的与地层倾角有关的时差（倾角时差校正/叠前部分偏移）。
影响因素：1.地层倾角越大，DMO越大；2.速度越大，DMO越大；3.反射界面越浅，DMO 越大；4.偏移距越大，DMO越大（但DMO对零偏移距无影响）。
*（3）什么是爆炸反射界面模型？
爆炸反射界面模型是最常用、最简单的一种成像原理。该原理把地下反射界面想象成具有爆炸性的物质或者爆炸源，爆炸源的形状、位置与反射界面的形状和位置一致，它所产生的波为脉冲波，其强度、极性与界面反射系数的大小和正负一致。并且假设在t=0时刻，所有的爆炸反射界面同时起爆，发射上行波到达地面各观测点。若利用波动方程将地面观测的地震波场向下反向延拓，则t=0时刻的波场值就正确地描述了地下反射界面的位置，实现地面记录的偏移成像。（书148页）
*（4）简述三种叠后波动方程偏移方法的优缺点。
a.有限差分波动方程偏移是求解近似波动方程的一种数值解法。近似解能否收敛于真解，与差分网格的划分和延拓步长的选择有很大关系，特别当地层倾角较大、构造复杂时，网格剖分直接影响着近似解的精度，一般而言，网格剖分越细，精度越高，相应的计算量越大。另外，所采用的近似波动方程的级数越高，求解的精度越高，但是，用有限差分法求解高阶偏微分方程存在着不少实际困难。与其它两种偏移方法相比，有限差分法在理论和实际应用上都比较成熟，输出偏移剖面噪声小，由于采用递推算法，在形式上能处理速度的纵、横向变化。缺点是受反射界面倾角的限制，当倾角较大时，产生频散现象，使波形畸变，另外，它要求等间隔剖分网格。
b.克希霍夫积分法偏移建立在物理地震学的基础上，它利用克希霍夫绕射积分公式把分散在地表各地震道上来自于同一绕射点的能量收敛到一起，置于地下相应的物理绕射点上。该方法能适用于任意倾角的反射界面，对剖分网格要求较灵活。缺点是难于处理横向速度变化，偏移噪声大，“划弧”现象严重，确定偏移参数较困难，有效孔径的选择对偏移剖面的质量影响较大。
c.与有限差分法和克希霍夫积分法相比，频率－波数域偏移不是在时间－空间域，而是在与之对应的频率－波数域进行。它兼有有限差分法和克希霍夫积分法的优点，计算效率高，无倾角限制，无频散现象，精度高，计算稳定性好。缺点是不能很好地适应横向速度剧烈变化的情况，对速度误差较敏感。（书164页）
PS:带*的为非重点。
地震资料解释期末复习（王松版） 1地震资料解释——以地质理论和规律为指导，运用地震波传播理论和地震勘探方法原理，综合地质、测井、钻井和其它物探资料，对地震数据进行深入研究、综合分析的过程。 2地震子波（wavelet）：地震勘探过程中，爆炸产生的尖脉冲传播到一定距离时波形逐渐稳定。 3褶积模型的应用： 已知r(t)和w(t)，求s(t)：正演问题 已知w(t) 和s(t) ，求r(t) ：反演问题 已知s(t) 和r(t)，求w(t)：子波处理 4同相轴：指地震时间剖面上相同相位的连接线 5极性判断 6有效波的识别标志 1）强振幅： 叠后资料往往经提高信噪处理，反射波能量大于干扰波能量 2）波形相似性： 子波相同、同一界面反射波传播路径相近，传播过程影响因素相近，相邻地震道上的波形特征（主周期、相位数、振幅包络形状等）是相似的。 3）同相性： 同一个反射波的相同相位，在相邻地震道上的到达时间也是相近的，每道记录下来的振动图是相似的，形成一条平滑的、有一定长度的同相轴，也称相干性。 4）时差变化规律： 在共炮点道集上，直达波、折射波是直线，反射波、绕射波、多次波等为曲线。在动校正后的剖面上，原来直线的同相轴被校正成曲线，一次反射波成为直线，多次波、绕射波为曲线。 1、2用于识别波的出现； 3、4用于识别波的类型、特征及地层界面特征的判断。 7水平叠加剖面的特点 （1）在测线上同一点,根据钻井资料得到的地质剖面上的地层分界面,与时间剖面上的反射波同相轴在数量上、出现位置上,常常不是一一对应的。 （2）时间剖面的纵坐标是双程旅行时t0 ，而地质剖面或测井资料是以铅垂深度表示的,两者需经时深转换,其媒介就是地震波的传播速度,它通常随深度或空间而变化。 （3）反射波振幅、同相轴及波形本身包含了地下地层的构造和岩性信息,如振幅的强弱与地层结构、介质参数密切相关。但是反射波同相轴是与地下的分界面相对应,同相轴与界面两侧的地层、岩性有关。必须经过一些特殊处理（如声阻抗反演技术等）才能把反射波所包含的“界面”的信息转换成为与“层”有关的信息后,才能与地质和钻井资料进行直接地对比。 （4）地震剖面上的反射波是由多个地层分界面上振幅有大有小、极性有正有负、
绪论 1、地球物理勘探的概念 （1）简称“物探”，是通过观察存在地球及其周围的地球物理场的特征和岩石的各种物理特性来研究地质规律和勘查各种矿产的各种方法的总称。（2）是以物理学原理为基础，利用电子学、计算机的数字处理、信息论等科学技术中的新技术所建立起来的一整套勘探地下矿产的方法。（3）是借助于各种物探仪器在地面观测地下岩石的各种物理参数，从而解释和推断地下岩石的构造特点、岩石性质等，从而到达勘查地下矿产（金属非金属矿产、煤、油气等等)的目的。 2、地球物理勘探的分类，不同勘探方法的优缺点。 重力勘探：利用岩石的密度差异 磁法勘探：利用岩石的磁性差异 电法勘探：利用岩石的电性差异 地震勘探：利用岩石的弹性差异 放射性勘探：利用岩石的放射性差异 地震勘探的优点：精度高，分辨率高，穿透深度大，能较详细地了解由浅至深一整套地层的地质规律。缺点：成本高 3、地震勘探的概念、分类，目前地震勘探以何种方法为主。 概念：利用岩石的弹性差异来进行矿产勘察。是通过人工激发地震波，研究地震波在弹性不同的地下地层中传播的规律，以查明地下的地质构造，达到油气或其他勘探目的的一种物探方法。 分类：地质法（优：在找油初期，可以起到一个指向作用，避免了盲目性，成本低。缺：野外地质方法很难准确了解地下地质情况！）；钻探法（优点：精度最高，缺点：一孔之见，而采用大量的钻井，不仅成本高，而且效率低）；物探方法（优点：精度高于地质法，成本低于钻探法；不足：精度低于钻探法，成本高于地质法）。 应用最多的方法：物探方法 4、地震勘探的三个阶段 地震资料野外采集、地震资料室内处理、地震资料解释。 第一章 各种介质的概念 重点：①物体是否为弹性、塑性介质与受力大小、时间及温度有关。②均匀介质与各向同性介质的关系。 （1）理想弹性介质：当介质受外力后立即发生形变，而外力消失后能立即完全恢复为原状的介质； （2）粘弹性介质：当外力消失后不是立即恢复原状，而是过一段时间后才恢复原状的介质称为粘弹性介质。 （3）塑性介质：当外力消失后不能完全恢复原状,保留了一部分形变的介质称为塑性介质。（4）各向同性介质：凡介质的弹性性质与空间方向无关的介质称为各向同性介质 （5）各向异性介质：凡介质的弹性性质与空间方向有关的介质称为各向同性介质 （6）均匀介质：弹性性质（波速）不随空间坐标的变化而变化，是常数。 （7）非均匀介质：弹性性质（波速）随着空间坐标的变化而变化，不是定值。 （8）层状介质：如果非均匀介质的物理性质呈层状分布，则称这种介质为层状介质。层状介质中各层的弹性系数是不变的。层状介质模型已经成为地震勘探中常用的物理 模型。 （9）连续介质：层状介质的层数无限增加，每层的厚度无限减小时，层状介质就可以视
安徽理工大学 一、名词解释（20分） 1、、地震资料数字处理:就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改进，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息。 2、数字滤波:用电子计算机整理地震勘探资料时，通过褶积的数学处理过程，在时间域内实现对地震信号的滤波作用，称为数字滤波。（对离散化后的信号进行的滤波，输入输出都是离散信号） 3、模拟信号：随时间连续变化的信号。 4、数字信号：模拟数据经量化后得到的离散的值。 5、尼奎斯特频率：使离散时间序列x(nΔt)能够确定时间函数x(t)所对应的两倍采样间隔的倒数，即f=1/2Δt. 6、采样定理： 7、吉卜斯现象：由于频率响应不连续，而时域滤波因子取有限长，造成频率特性曲线倾斜和波动的现象。 8、假频:抽样数据产生的频率上的混淆。某一频率的输入信号每个周期的抽样数少于两个时，在系统的的输出端就会被看作是另一频率信号的抽样。抽样频率的一半叫作褶叠频率或尼奎斯特频率fN；大于尼奎斯特频率的频率fN+Y，会被看作小于它的频率fN-Y。这两个频率fN+Y和fN-Y相互成为假频。 9、伪门：对连续的滤波因子h(t)用时间采样间隔Δt离散采样后得到h (nΔt)。如果再按h (nΔt)计算出与它相应的滤波器的频率特性，这时在频率特性图形上，除了有同原来的H (ω)对应的'门'外，还会周期性地重复出现许多门，这些门称为伪门。产生伪门的原因就是由于对h(t)离散采样造成的。 10、地震子波：由于大地滤波作用，使震源发出的尖脉冲经过地层后，变成一个具有一定时间延续的波形w（t）。 11、道平衡：指在不同的地震记录道间和同一地震记录道德不同层位中建立振幅平衡，前者称为道间均衡，后者称为道内均衡。 12、几何扩散校正：球面波在传播过程中，由于波前面不断扩大，使振幅随距离呈反比衰减，即Ar=A0/r，是一种几何原因造成的某处能量的减小，与介质无关，叫几何扩散，又叫球面扩散。为了消除球面扩散的影响，只需A0=Ar*r即可，此即为几何扩散校正， 13、反滤波(又称反褶积):为了从与干扰混杂的地震讯息中把有效波提取出来，则必须设法消除由于水层、地层等所形成的滤波作用，按照这种思路所提出的消除干扰的办法称为反滤波，即把有效波在传播过程中所经受的种种我们不希望的滤波作用消除掉。 14、校正不足或欠校正：如果动校正采用的速度高于正确速度，计算得到的动校正量偏小，动校正后的同相轴下拉。反之称为校正过量或过校正。 15、动校正:消除由于接受点偏离炮点所引起的时差的过程，又叫正常时差校正。 16、剩余时差：当采用一次波的正常时差公式进行动校正之后，除了一次反射波之外，其他类型的波仍存在一定量的时差，我们将这种进过动校正后残留的时差叫做剩余时差。
地震解释基础 复习题 1.为什么并非每一个地质界面都对应一个反射同相轴？ 子波有一定的延续长度，若地层很薄，相邻分界面的信号可能会重叠到一起形成复合波，导致无法分辨界面。所以一个反射同相轴可能包含多个地质界面。 2.影响地震资料纵向分辨率的因素有哪些？提高分辨率的实质是什么？ 1）激发条件——激发宽频带子波——井深、药量、激发岩性、虚反射、激发组合 2）接收条件——检波器类型、地表岩性、检波器耦合、组合方式、仪器响应 3）近地表低降速带的影响 4）大地滤波作用、地层速度 实质：提高主频，拓宽频带 3.提高横向分辨率的方法是什么？为什么它能提高横向分辨率？ 偏移是提高地震勘探横向分辨率的根本方法 提高横向分辨率的核心是减小菲涅尔带的大小, 菲涅尔带的极限 : 要想减小菲涅尔带的大小就要减小h ，偏移将地表向下延拓到地下界面，使h=0，所以 菲涅尔带减小到极限L=λ/4,所以偏移能提高横向分辨率。 4.地震剖面的对比方法 1）掌握地质规律、统观全局 在对比之前，要收集和分析勘探区的各种资料。研究规律性的地质构造特征，用地质规律指导对比解释。了解地震资料采集和处理的方法及相关因素，以便准确识别和判断出剖面假象。 2）从主测线开始对比 在一个工区有多条地震剖面，应先从主测线开始对比工作，然后从主测线的反射层延伸到其他测线上去。（主测线：指垂直构造走向、横穿主要构造，并且信噪比高、反射同相轴连续性好的测线。它还应有一定的延伸长度，最好能经过钻探井位。） 3）重点对比标准层 对某条测线而言，可能有几个反射层，应重点对比目标层（或称为标准层，标准层：具有较强振幅、连续性较好、可在整个工区内追踪的目标反射层。它往往是主要的地层或岩性的分界面，与生油层或储集层有一定的关系，或本身就为生油层、储油层）。 4）相位对比 反射波的初至难以辨认，采用相位对比。若选振幅最强、连续性最好的某同相轴进行追()222042164h L O C h h h λλλλ??'==+-=+== ???
地震资料处理/解释大作业 （处理部分） 专业：勘查技术与工程 班级：12-4 姓名：封辉、孙运庆、何瑞川 学号：2012011236、2012011249、2012011239 2016年 1 月 15 日 评分标准：第三章和第四章各20分，其余各章10分
目录 第一章数据加载和观测系统定义 (2) 第二章道编辑和真振幅恢复 (4) 第三章反褶积 (6) 第四章速度分析 (7) 第五章动校正和水平叠加 (8) 第六章静校正 (10) 第七章偏移 (12) 第八章总结和体会 (13)
第一章数据加载和观测系统定义 地震资料处理流程第一步为数据输入和预处理。预处理是地震数据处理前的准备工作，将地震数据正确加载到地震资料处理系统，进行观测系统定义，并对数据进行编辑和校正。原数据是SGY格式的地震记录文件，用Promax对其进行处理需要格式转换，将其格式转换成软件定义的格式。 图1.1是原始数据炮集。格式转换后可对数据进行加载与处理，但是处理需要的各种测网信息需要进行定义，所以我们做观测系统定义，用FFID（野外文件号）和CHAN（记录道号）为索引将测网的各检波器与炮点坐标、高程、CDP 号等信息与数据的各道联系起来。观测系统定义分为炮点定义，检波点定义与炮检关系定义。图1.3是CDP覆盖次数。 图1.1 原始数据炮集
图1.2a 炮点与检波点信息 图1.2b 炮点与检波点信息
图1.3 多次覆盖次数 第二章道编辑和真振幅恢复 通常的地震采集中，由于检波器数量很多、野外干扰因素复杂等原因，不是每一道都能很好的反应地下反射界面带回来的信息，最基础的我们需要挑出其中坏检波器采集的道与极性不正常的道，称为道编辑（如图2.1）。 在记录图中使用picking进行编辑。点击picking，有编辑错道和编辑极性翻转道。拾取所有的错道和翻转道集后，分别放在两个文件里面。由震源引发的地震波，会随着波前面变大，底层吸收衰减等因素而能量减小，而我们需要的通常是深部的地层信息，所以我们需要对地震波进行振幅恢复（如图 2.2），经过真振幅恢复以后，深层反射波能量相对增强了,反射界面变得清晰，但面波等 干扰波也增强了。
地震层序分析 不整合面的分类： 1）按地层产状特征分类： 可分为平行不整合和角度不整合两大类 A 平行不整合：地质标志为冲刷面，底砾岩，古土壤层，赤铁矿，钙质结核等。 B 角度不整合：受地壳运动的影响使岩层发生倾斜或褶皱。 2）按成因分类： 1.动力作用不整合，因构造等动力活动是地层产状发生变化造成时间缺失的不整合。 包括：a .褶皱不整合：由于褶皱作用而地层弯曲遭受剥蚀 b.掀斜不整合：由于掀斜作）用而使抬升一侧的地层遭受剥蚀 c.块断不整合：因差异升降而使断凸遭受剥蚀形成的不整合 d.抬升不整合：因整体抬升而形成，一般为平行不整合 e.岩浆侵入不整合:因岩浆岩后期侵入形成时间反转（相当于逆断层），形成的不整合。 f.塑性岩侵入不整合：因塑性岩层侵入造成界面间出现时间间断，形成的不整合。 2.外动力作用不整合：在没有构造变动的情况下，主要由于沉积、侵蚀等外动力地质作用造成地层中的时间缺失而形成的不整合。包括： a.河谷下切不整合 b.海底峡谷下切不整合 c.淹没不整合：因海平面快速上升从而使碳酸盐台地停止发育而形成的不整合。 d.沉积过路：海平面相对静止时期，形成沉积物的进积作用，在沉积基准面附近，沉积作用与侵蚀作用达到动态平衡，即形成沉积过路。 e.沉积间歇：沉积间歇是规模较小，持续时间相对较短的沉积间断。无明显地层侵蚀造成沉积间歇的原因可以是水平面的高频相对变化界面。围小到中等。 （3）按分布围分类 1、区际不整合：多个相邻盆地同时发育 2、区域不整合：在盆地大部分地区发育 3、4、局部不整合：在盆地局部发育 不整一界面（5种）： 削截，视削截，顶超，上超，下超
石油地震勘探资料处理 1.地震资料数字处理是怎么回事？ 既然野外地震已经采集到了反映地下地质情况的地震记录，为什么还要进行地震资料数字处理呢？这是因为野外采集的地震记录仅仅是把来自地下地层的各种信息以数码形式记录在磁带上或光盘上，还不能直接反映出地下地层的埋藏深度及起伏变化情况，还需要将地震记录拿到室内输入到运算速度非常快、存贮量非常大、专业功能非常强的计算机系统中，在专家的指令下进行反复计算和分析，才能获得直接反映地下地层真实情况的数据和图像，专业上把这一过程叫做地震资料数字处理。这个过程有点像我们生活中使用的数码照相机（或数码摄像机）的显像过程，将数码照相机拍摄到的图像输入到室内的电脑上，根据需要，对显示在屏幕上的影像进行修改、调整、增加、删减，满意后可通过屏幕拷贝、彩色打印输出图片来，也可以录制到光盘上存贮以供调用，这个过程叫做编辑，也叫处理。不过地震资料的数字处理所用的硬、软件则要复杂得多。因为数码相机拍摄到的图像仅是几米到几十米远的景物，而地震资料数字处理要对从地面开始到地下五六千米甚至上万米深范围内的地震数据进行处理，不仅将上面第一套地层，还要将下面很多套地层逐层搞清楚。这些地层在不同地区形态都不一样，有的很平，有的像喜马拉雅山似的高山，有的像雅鲁藏布江似的河谷。可见地震数字处理要把地下数千米深的看不见、摸不着，又极其复杂的地层情况搞清楚，这是多么难的一门学科。 不过，近些年来由于将迅速发展起来的计算机技术、信息技术等许多高新科学技术引用到地震资料数字处理中，为搞清地下地层情况，寻找深埋地下的油气田提供了条件，提供了可能，而且提高了油气勘探的成功率。 经过数字处理后的成果有好几十种。专业上把反映地层的埋藏深度、厚度以及形态的图件叫做水平叠加剖面（简称叠加剖面）、偏移剖面。把反映地层岩石（砂岩、泥岩等）组成及其物理性质（速度高低、孔隙大小等）等的成果叫地震属性资料。将经过数字处理的这些剖面和属性资料录制到数字磁带或光盘上，可提供给下道工序（解释）使用。
Vista 5.5的基本使用方法 数据输入 地震分析窗口 一维频谱 二维频波谱 观测系统 工作流 一、数据输入 1.1 把数据文件加入Project 首先选择File/New Project，新建一个Project，按住不放，出现按钮组合，可以选择不同类型 的数据集，选择，向Project中增加一个新的2-D数据集，按住不放，出现按钮组合， 可以选择加入不同类型的地震数据，选择，选择一个SEG-Y数据，即可将该数据文件加入新建的数据集。 1.2 命令流中数据的输入 双击进入如下界面 1.2.1 Input Data List 数据输入列表，选择已加入到Project的数据集，下面的文本框中会显示选择的数据的基本信息。 1.2.2 Data Order 选择输入数据的排列方式，对不同的处理步骤可以选择不同的数据排列方式 Sort Order a. NO SORT ORDER 输入数据原始排列方式 b. SHOT_POINT_NO 输入数据按炮点排列方式 c. FIELD_STATION_NUMBER d. CMP_NO 输入数据按共中心点排列方式 e. FIELD_STATION_NUMBER 1.2.3 Data Input Control 数据输入控制 右键-->Data Input Control a. Data Input 进入Flow Input Command（见上） b. Data Sort List 查看数据排列方式的种类 c. Data/header Selection 输入数据的选择，可以控制输入数据的道数和CMP道集 查看所有已经选择的数据 如果没有定义任何可选的数据信息，则如下图所示： 可以选择一种选择方式，单击并设置选择信息。定义有可选的数据信息后，在查看，则如下图所示，会显示选择的信息。 选择共炮点集 单击后，会弹出如下界面：
1.一维傅里叶变换及其应用：傅里叶变换是地震数据处理的主要数学基础。它不仅是地震道、地震记录分析和数据滤波的基础，同时在地震数据处理的各个方面都有着广泛的应用。 2.采样定理：设x(t)是连续的时间函数，x(t)的最高截止频率为fn，则可用采样间隔为Δt=1/2fn的离散序列X(nΔt)唯一的确定。采样过程：从模拟地震信号到数字地震信号的过程。采样间隔/采样率：采样所用的时间间隔。 3.数字滤波：利用频谱特征的不同来压制干扰波，以突出有效波的方法。 4.频率域滤波的步骤： ①对已知地震道进行频谱分析；②设计合适的滤波器：为了滤去干扰波的频谱成分，应当设计一个带通滤波器，保留有效波频率，把干扰波频率成分滤掉； ③进行滤波运算；④对输出信号谱X(w)进行傅里叶反变换，便得到滤波后的输出X(t). 5.相位性质：最小相位也叫相位滞后或最小能量延迟，实际上最小相位滞后是指频率域，而最小能量延迟则是指时间域而言。最小能量延迟子波：能量聚集在首部；最大能量延迟子波：能量集中在尾部；混合延迟子波：能量聚集在中部。 6.褶积滤波的物理意义： 单位脉冲响应：在时间域的表示方法中，令一个单位脉冲通过一个滤波器，然后观测滤波器的输出，这个滤波器输出的自然过程曲线称为滤波器的脉冲响应。也称滤波器的时间特性。 褶积滤波的物理意义：它相当于把地震信息x(t)分解为起始时间、极性、幅度各不相同的脉冲序列，令这些脉冲按时间书序依次通过滤波器，这样在滤波器的输出端就得到对输入脉冲序列的脉冲响应，这些脉冲响应有不同的的起始时间、不同的极性和不同的幅度（这个幅度是与引起它的输入脉冲幅度成正比的），将它们叠加起来就得到滤波后的输出x(t). 7.数字滤波的特殊性质：离散性：数字滤波是对离散的信号进行运算，这是所谓的离散性；有限性：在数字计算机上进行计算时，滤波因子不可能无穷项，而是取有限项，这就是所谓的有限性。 8.产生“伪门”原因：由于对A离散采样造成的，可以证明“伪门”在频率域出现的周期为A，为了避免“伪门”造成的影响，可以适当的选择采样间隔A，使第一个“伪门”出现在干扰波的频谱范围之外。9.波谱：以任何一种形式展示电磁辐射强度与波长之间的关系，叫波谱。波数：波长的倒数。K0=1/λ 二维频率-波数域中的二维频率-波数谱（简称二维频-波谱）分析是对地震波场进行分析的重要手段，它是建立在二维傅里叶变换的基础上。 10.空间假频：频率不变，倾角越大或者倾角不变，频率越高越容易产生空间假频。产生条件：地震信号的频率f一定时，地震信号倾斜时差δt越大，其频-波振幅谱中的波数k0也越大，而当地震信号频率f 增大时，具有相同倾斜时差δt的地震信号的频-波振幅谱中的波数k0随之增大，当频率f增大到某一个门槛频率fmax时，便开始产生空间假频。 11.二维滤波器的设计：一般二维滤波是指对于波动函数X(t,x)所进行的频率-波数域滤波。这时设计的滤波因子是时间-空间的函数h(t,x)，滤波过程类似一维滤波在时间-空间域，可用二维褶积公式表示A. 12.共中心点CMP叠加及叠后处理流程图：野外采集地震数据-解编-预处理-反褶积-抽CMP道集-速度分析-动校正-CMP水平叠加-叠后时间深度偏移。13.共中心点叠加优点：①压制多次波；②压制规则干扰波；③压制随机噪声。综上，共中心点叠加可以有效地压制各种干扰波，增强有效波，使地震剖面的信噪比明显提高，掀桌改善地震剖面的质量。 14共中心点水平叠加存在的问题：当反射界面为弯曲界面时，其反射旅行时存在如图1所示的畸变；当反射界面为，其射旅行时发生如图2所示的畸变；当覆盖介质速度横向变化时，其反射旅行时存在如图3所示的畸变；当覆盖介质速度各向异性时，其反射旅行时存在如图4所示的畸变. 15.块状介质模型地震数据处理的特点：①介质呈块状分布，它不仅有顶部和底部界面，而且其侧面也由断层面或岩层界面所封闭；②由于剧烈的构造运动作用，界面往往呈弯曲界面，界面陡、倾角较大；③介质速度往往沿水平方向变化较快。 16.共反射点CRP叠前处理基本流程图：野外采集地震数据-解编-预处理-反褶积-抽CRP道集-层速度场-速度深度模型-叠前深度偏移 ①②③④⑤⑥⑦ 1.预处理：指地震数据处理前的准备工作，是地震数据处理中的重要基础工作，一般定义为将野外采集的地震数据正确加载到地震资料处理系统，进行观测系统定义并对地震数据进行编辑和校正的过程。预处理包括：数据解编、格式转换、道编辑、观测系统定义等工作。 2.解编：就是按照野外采集的记录格式将地震数据检测出来，并将时序的野外数据转换为道序数据，然后按照道和炮的顺序将地震记录存放起来。 3.野外观测系统定义：观测系统就是以野外文件号和
一、名词解释 1.道均衡：是指在不同或同一地震记录道建立振幅平衡。 2.数字信号：相对于模拟信号，记录瞬间信息的离散的信号。 模拟信号：随时间连续变化的信号. 有效信号：能为我们所利用的信号就叫有效信号。 3.最小相位：能量集中在序列前部。 4.反射波：在波速突变的分界面上，波的传播方向要发生改变，入射波的一部分被反 射，形成反射波。 折射波：滑行波在传播过程中也会反过来影响第一种介质，并在第一种介质中激发新的波。这种由滑行波引起的波，叫折射波。 5.共深度点：CDP。地下界面水平时，在共中心点下方的点，界面倾斜时无共深度点。 6.解编：地震数据是按各道同一时刻的样点值成列排放的，解编就是将数据重排成行。 12. 最大相位：能量集中在序列后部。 16.地震波：地震波是在岩石中传播的弹性波。 多次波：在地下经过多次反射接收到的波叫多次波。 17. 切除：地震信号经动校正后被拉伸畸变，目前处理动校正拉伸畸变的方法是切除， 即把拉伸严重部分的记录全部充零。 18. 混合相位：能量集中在序列中部。 自相关：一个时间信号与自身的互相关。 互相关：一个时间信号与另一个时间信号的相关。 21.环境噪音：交流电、人、风吹草动等环境因素所引起的对地震波有干扰的信号。 随机噪音：交流电、人、风吹草动等随机因素所引起的对地震波有干扰的信号。 22.反射系数：反射振幅与入射振幅的比值。 28.模拟记录：把地面振动情况，以模拟的方式录制在磁带上。 二、简答题 1、地震资料数字处理主要流程？地震资料的现场处理主要包括哪些内容? 地震勘探资料数据处理中的预处理主要包括哪些内容? 简述地震资料数据中有哪些目标处理方法? 地震资料数字处理如何分类? 地震资料数字处理质量控制有哪些? 地震资料数字处理主要流程：输入→定义观测系统→数据预处理（废炮道、预滤波、反褶积）→野外静校正→速度分析→动校正→剩余静校正→叠加→偏移→显示。 地震资料的现场处理主要有：预处理、登录道头、道编辑、切除初至、抽道集、增益恢复、 设计野外观测系统、实行野外静校正、还可以进行频谱分析、速度分析、水平叠加等(2分)。 地震勘探资料数据处理中的预处理主要包括登录道头、废炮道编辑、切除初至、抽道集(4分)、增益恢复、预滤波、反褶积等. 地震资料数据中目标处理方法有高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理(4分)、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理等地震资料数字处理分类有数据预处理、数据校正、叠加和偏移归位、振幅处理、滤波、分析、正反演、复地震道技术等。（3分） 地震资料数字处理质量控制包括野外原始资料检查与验收、处理流程及主要参数确定、
本科生实验报告 实验课程基于 Vista 系统的地震资料处理学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程（石油物探）学生姓名 学生学号 指导教师唐湘蓉 实验地点5417 实验成绩 2015年3月- 2015年5月
基于 Vista 系统的地震资料处理 一、实验目的及要求 1）认知熟悉地震资料处理软件系统--vista软件的基本功能，了解其并熟练掌握vista软件运行的基本操作； 2）了解并掌握地震数据处理的基本流程，掌握地震数据处理的流程和基本方法，选择合适的处理参数以提高地震数据处理的精度； 3）对比地震资料处理与解释的理论与实际资料处理的结果，深入理解理论，并在理论指导下提高处理解释的水平、提高资料处理的质量； 4）提高综合分析问题的能力与编写实验报告或生产报告的能力。 二、实验内容 总流程 图1 总流程图 1）加载数据 打开Vista软件后选择加入2D的SEG-Y格式的原始地震数据，本实验
所用数据为给定的SHOT-20。加载后的原始地震数据如图2： 图2 原始地震数据显示 2）道均衡 各个道由于炮检距的不同，导致的反射波的振幅的变化，因为在共反射点叠加中，要求每一个叠加道的振幅都应该相等，每一道对叠加所做的贡献是等价的，无特殊情况，一般就以记录图中间的振幅为基准，使近激发点的地震道振幅减少，增加远离激发点的地震道记录的振幅。道均衡流程模块如图3，道均衡结果如图4： 图3 道均衡流程模块
3）建立观测系统 图5 观测系统显示4）初至拾取 初至拾取结果显示如图6：
图6 初至拾取结果显示 5）初至切除 地震记录上的初至波包括直达波和浅层折射波，它们能量强且有一定延续时间，对紧接而来的浅层反射波有干涉和破坏作用。另外，动校正后会引起波形畸变，浅层尤其厉害。对这些强能量初至波和动校正畸变引起的处理办法是“切除”，即将这些波的采样值全部变为零值（充零）。初至切除流程模块如图7，初至切 除结果如图8： 图7 初至切除流程模块
中国地质大学（北京） 课程名称：应用地震学 教师：段云卿 第25册 第四章：地震勘探资料数字处理 野外采集到的原始资料是以二进制的数字形式记录在磁带上，必须经过计算机的各种运算，才能输出供地震地质解释的各种资料，或直接输出某些解释成果，本章介绍如何进行数据处理。 §4.1校正和叠加处理 一、动校正 1．动校正的含义：（§3.5） （1） 对于一次覆盖共炮点资料来说，把双曲线型或近似双曲线型反射波同 相轴拉直，也就是消去炮检距不为0对反射波旅行时的影响，使同相轴能直观地反映地下界面的构造形态。 （2） 对于共反射点道集来说，把各道均校正成共中心点M 处的自激自收道， 再叠加起来作为共中心点M 处的叠加道，使一次波同相叠加而加强，多次波等干扰波非同相叠加而减弱。 2．动校正公式（§3.5） 2 022V t x t = ? (6.2-26) 3．计算动校正量（使用共反射点道集） (1)公式 为了对共反射道集的每一道的整个道进行计算，将（6.2—26）改写为： 2 002 ) (2i i j ij t V t x t = ? （j=1,2,……,n ； i=1,2,……,m ） (6.4-1) j —— 道序号。 i —— 采样点序号。 x j —— 第j 道的炮检距。 n —— 覆盖次数。 M ——道长 t 0i ——为第i 个界面共中心点处自激自收时间。 (2)问题 不知什么地方有反射界面，就不知什么地方有反射波。 不知反射波的t 0时间。
中国地质大学（北京） 课程名称：应用地震学 教师：段云卿 第25册 （3）解决方法 地震道上有一个采样值就有一个反射波。 地震道上每一个采样点的时间i △，都看成一个t 0时间，记为t oi 。 （4）例子 ①设采样间隔△=4ms ②长为0.5S -4.5S 的记录,就有1001个t 0值： )(5.00,0s t = )(004.05.01,0s t += )(004.025.02,0s t ?+= )(004.05.0,0s i t i += )(004.010005.01000,0s t ?+= ③对任意一道就有1001个动校正量。例如炮检距为1000m 的第j 道，动校正量为： )(207.0) 5.0(5.021000 2 2,0s V t j =??= ? ) (205.0) 504.0()504.0(21000 2 2,1s V t j =??= ? ) (204.0) 508.0()508.0(21000 2 2,2s V t j =??= ? ) ?() 004.05.0()004.05.0(21000 2 2,s i V i t j i =+?+?= ? )(000.0) 5.4()5.4(21000 2 2,1000s V t j =??= ?
《地震资料数字处理》复习 地震资料数字处理围绕以下三方面工作： 1、提高信噪比； 2、提高分辨率； 3、提高保真度。 一、提高信噪比的处理 1、原理 利用噪声和信号在时间、空间、频率和其他变换域中的分布差异，设计滤波因子，将噪声进行压制。 2、处理顺序 提高信噪比包含消除噪声和增强信号两部分内容。 消除噪声一般在叠前的各种道集上进行，主要针对规则干扰如多次波和面波等， 增强信号一般在叠后剖面上进行，主要针对随机噪声。 3、随机噪声 是指没有固定的频率、时间、方向的振幅扰动和震动，其成因大致是来自环境因素、次生因素和仪器因素，其中次生干扰的强度与激发能量有关。 随机噪声在记录上表现为杂乱无章的波形或脉冲，在频率上分布宽而不定，在空间上没有确定的视速度。 随机噪声的随机性与道间距有关，如果道间距减小到一定程度，许多随机噪声表现出道间的相干性，当道距大于随机噪声的相干半径才表现出随机性。 4、一维滤波器（伪门、Gibbs现象） 频率滤波器是根据信号和噪声在频率分布上的差异而设计时域或频域一维滤波算子。它压制通放带以外的频率成分，保留通放带以内的频率成分。 Gibbs现象是由于频率域的不连续或截断误差引起的，通放带和压制带之间设置过渡带可克服此现象，设计滤波器就是控制过度带的形状和宽度。 5、二维滤波器 二维滤波是根据有效信号和相干噪声在视速度分布上的差异，来压制噪声或增强信号。 通常用来压制低视速度相干噪声，在f-k平面上占据低频高波数区域。 二维滤波比较容易产生蚯蚓化现象，而且混波相现象明显，在空间采样条件不满足或陡倾角的情况下受到空间假频的影响，一般常用于压制一些规则干扰，如面波和多次波等。 6、频率-波数域二维滤波实现步骤： （1）把时间和空间窗口里的数据变换到f-k域； （2）在f-k域，通过外科切除，按径向扇形划分压制区C(乘振幅置零)、过渡区S（乘振幅置0至1变化）、通放区P (乘振幅置1) ； （3）从f-k域反变换到t-x域。 8、数字滤波有两个特殊性质： （1）数字滤波由于时域离散化会带来伪门现象，
1----断层在时间剖面的特征标志 1）标准层反射同相轴发生错断，是断层在地震剖面上表现的基本形式。2）标准层反射波同相轴数目突然增减或消失，波组间隔发生突变，断层下降盘地层加厚，上升盘地层变薄。3）反射同相轴形状和产状发生突变，这往往是断层作用所致。4）标准层反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲及强相位转换等。5）断面波、绕射波等异常波的出现，是识别断层的主要标准。 2----伪门条件及消除方法 滤波处理的是离散信号，由付氏变换的特性可知：离散函数的频谱是一个周期函数，其周期为1/△，即有：DFT(h(n))=H(k)=H(k+1/Δ)则通频带以1/△为周期重复出现，若称第一个门为“正门”，则其它的门为“伪门”。②克服的方法：a)选择适当的采样间隔△使伪门出现在干扰波频率范围之外，一般采样间隔△取得越小，伪门处于频率越高的地方，离正门越远，b) 在离散采样之前让信号通过“去假频”滤波器，滤掉高频成分。 3--反滤波原理及影响因素 地震记录是地层反射系数序列r(t)与地震子波b(t)的褶积，x(t)=r(t)*b(t)，b(t)就相当地层滤波因子。为提高分辨率，可设计一个反滤波器，设反滤波因子为a(t)，并要求a(t)与b(t)满足a(t)* b(t)=(t)，用a(t)对地震记录x(t)反滤波x(t)* a(t)= r(t)*b(t) * a(t)= r(t)* (t)= r(t),其结果为反射系数序列，即为反射波的基本原理。影响因素：1）各种反滤波方法都必须有若干假设条件；2）反射地震记录的褶积模型问题；3）噪声干扰的影响；4）原始地震资料的质量问题。4----．爆炸反射界面成像原理（叠后偏移成像原理）①把地下地质界面看成具有爆炸性的爆炸源。②爆炸源的形状、位置与地质界面一致。③爆炸源产生的波的能量、极性与地质界面反射系的大小、正负对应。④并假定当t=0时，所有爆炸源同时起爆，沿界面法线方向发射上行波到达地面观测点。（5）用波动方程式将地表接收的波场（地震记录）作反时间方向传播（向下延拓），当波场延拓到（t=0)时的波场的值就正确地描述了地下反射界面位置，即自动实现偏移成像。 说明：爆炸反射界面成像原理适用于叠后的地震资料。即自激自收剖面，自炮点发出的下行波到达反射点的路径与自该点反射返回地面的上行波的路径完全一样。只考虑上行波，若将时间剖面中时间减半，或将传播速度减一半，就可将自激自收剖面看作在反射界上同时激发的地震波沿界面法线传播到地表所接收的记录。偏移时，只需把速度减半，用单程波动方程延拓法，把波场从地面延拓到反射界面，令t=0，即可实现偏移。 5.有限差分法波动方程偏移有什么特点 ①是求解近似波动方程的一种近似数值解法，是否收敛于真解，取决于差分网格的划分和延拓步长的选择。②能适应速度的纵、横向变化，偏移噪音小，在剖面信噪比低的情况下也能做的优点；③受反射界面倾角的限制，当倾角较大时，产生频散现象，使波形畸变。 法波动方程偏移有什么特点 偏移结果好，精度高，稳定性好，噪音低，运算速度快，无倾角限制，无频散现象。 优点：偏移结果好，精度高，稳定性好，噪音低，运算速度快，无倾角限制，无频散现象。缺点：假定传播速度为常速，速度横向变化时，会使反射界面畸变，对偏移速度误差较敏感。7克希霍夫积分偏移有什么特点与绕射扫描叠加的区别是什么 不受倾角限制，能适应任意倾角地层，做三维偏移较容易实现，对网格要求较灵活。 优点：不受倾角限制，能适应任意倾角地层，做三维偏移较容易实现，对网格要求较灵活。缺点：费时；难以处理速度的横向变化；偏移噪声大，“划弧”现象严重；确定偏移参数困难。 -区别：A克希霍夫积分偏移考虑了波的振幅值随传播距离和方向不同的影响，保持了波的
地震数据整体流程 不同软件的地震数据处理方式不同，但是所有软件的处理流程基本是固定不变的，最多也是在处理过程中处理顺序的不同。整体流程如下： 1 数据输入（又称为数据IO） 数据输入是将野外磁带数据转换成处理系统格式，加载到磁盘上，主要指解编或格式转换。 解编：将多路编排方式记录的数据（时序）变为道序记录方式，并对数据进行增益恢复等处理的过程。如果野外采集数据是道序数据，则只需进行格式转换，即转成处理系统可接受的格式。 注：早期的时序数据格式为记录时先记录第一道第一个采样点、第二道第一个采样点、……、第一道第二个采样点、第二道第二个采样点、……直至结束。现在的道序记录格式为记录时直接记录第一道所有数据、第二道所有数据、……直至结束，只是在每一道数据前加上道头
数据。将时序数据变为道序数据只需要对矩阵进行转置即可。 2 置道头 2.1 观测系统定义 目的为模拟野外，定义一个相对坐标系，将野外的激发点、接收点的实际位置放到这个相对的坐标系中。即将SPS文件转换为GE-Lib文件，包括1）物理点间距2）总共有多少个物理点3）炮点位置4）每炮第一道位置5）排列图形。 2.2 置道头 观测系统定义完成后，处理软件中置道头模块，可以根据定义的观测系统，计算出各个需要的道头字的值并放入地震数据的道头中。当道头置入了内容后，我们任取一道都可以从道头中了解到这一道属于哪一炮、哪一道？CMP号是多少？炮间距是多少？炮点静校正量、检波点静校正量是多少？等等。 后续处理的各个模块都是从道头中获取信息，进行相应的处理，如抽CMP道集，只要将数据道头中CMP号相同的道排在一起就可以了。因此道头如果有错误，后续工作也是错误的。 GOEAST软件有128个道头，1个道头占4个字节，关键的为2（炮号）、4（CMP号）、17（道号）、18（物理点号）、19（线号）、20（炮检距）等。 2.3 观测系统检查 利用置完道头的数据，绘制炮、检波点位置图、线性动校正图。 3 静校正（野外静校正） 静校正为利用测得的表层参数或利用地震数据计算静校正量，对地震道进行时间校正，以消除地形、风化层等表层因素变化时对地震波旅行时的影响。 静校正是实现共中心点叠加的一项最主要的基础工作。直接影响叠加效果，决定叠加剖面的信噪比和垂向分辨率，同时影响叠加速度分析的质量。 静校正方法： 1）高程静校正 2）微测井静校正-利用微测井得到的表层厚度、速度信息，计算静校正量 3）初至折射波法 4）微测井（模型法）低频+初至折射波法高频 4 叠前噪音压制 干扰波严重影响叠加剖面效果。在叠前对各种干扰进行去除，为后续资料处理打好基础。 常见干扰有：面波、折射波、直达波、多次波、50Hz工业电干扰及高能随机干扰等多种情况。不同干扰波有不同特点和产生原因，根据干扰波和一次反射波性质（如频率、相位、视速度等）上的不同，把干扰和有效波分离，从而达到干扰波的去除，提高地震资料叠加效
数字地震记录中，每个地震到是按一个按一定时间采样间隔排列的时间序列数字滤波，每一个地震道都可以用一系列具有不同频率和不同振幅、相位的简谐曲线叠加而成。 应用一维傅里叶变换可以得到每个地震道德简谐成分； 应用傅里叶反变换可以将简谐成分合成为原来的地震道的时间序列函数。 通常由傅里叶变换得到的频谱为一个复函数，称为复数谱。它可以写成指数形式 式中 复数的模，称为振幅谱; 复数的幅角，称为相位谱。 离散情况下和这个差不多 一维频谱的特征： 1． 傅里叶变换的几个基本性质 线性 翻转 共轭 时移 褶积 相关（功率谱） 2． 假频 尼奎斯特频率 二维谱分析 二维波场函数X(x,t)的二维傅里叶变换° X(,)ωκ 表明了二维波场函数X(x,t)的各个频率f 一波数 简谐成分的频一波谱。 由°X(,)ωκ这些频率f 一波数 的简谐成分叠加即可恢复原来的波场函数X(x,t)。 二维傅里叶变换X(w,k)称为二维函数X(x,t)的频一波谱。其模量 为函数X(x,t)的振幅谱。 如果有效波和干扰波得平面简谐波成分有差异，有效波的平面简谐波成分与干扰波的平面简谐波成分不同的视速度传播，则可以用二维视速度滤波将他们分开，达到压制干扰，提高性噪比的目的。 二维频谱的特征：空间假频 ~~ () ()()()()i w i w X w X w e A w e ??==)(ωA ()?ω1()()tan () i r x w w x w ?- =()A w =t f ?=21N o k o k ~ X(,)k ω
在地震勘探中，用数字仪器记录地震波时，为了保持更多的波得特征，，通常利用宽频带进行记录，因此在宽频带范围内记录了各种反射波的同时，也记录了各种干扰波。有效波和干扰波得差异表现在多个方面（频谱、传播方向、能量……）。利用频谱特征的不同来压制干扰波，以突出有效波的方法就是数字滤波。 滤波器的响应特性：对滤波器能力的最普遍度量是其响应特性 滤波器的频率特性：其滤波器时间函数或滤波因子 的频谱 称为滤波器的频率特性， 滤波器的时间特性（单位脉冲响应）：在时间域的表示方法中，令一个单位脉冲通过一个滤波器，然后观侧滤波器的输出，这个滤波器输出的自然过程曲线称为滤波器的时间特性。也 称滤波器的“脉冲响应” 频率响应函数应该就是 时间和频率响应函数合起来应该就是就是响应特征 滤波机理： 输出信号的振幅谱等于输入信号的振幅谱与滤波器的振幅频率特性的乘积， 输出信号的相位谱等于输入信号的相位潜与滤波器相位特性之和。 （频率） 时间域上就是褶积 褶积滤波的物理意义：它相当于把地震信息 分解为起始时间、极性、幅度各不相同的脉冲序列，令这些脉冲按时间顺序依次通过滤波器，这样在滤波器的输出端就得到对输入脉冲序列的脉冲响应，这些脉冲响应有不同的起始时间，不同的极性和不同的幅度(这个幅度是与引起它的输入脉冲幅度成正比的)，将它们叠加起来就得到滤波后的输出分。 频率域滤波的步骤 (1)对已知地震记录道进行频谱分析。 (2)设计合适的滤波器 (3)进行滤波运算 (4)对输出信号谱 进行傅里叶反变换 褶积滤波的具体计算 褶积滤波的具体计算步骤如下： (1)对地震记录进行频谱分析，确定通频带中心频率 和带宽 。 (2)确定滤波因子长度N 。 )()()(~ ~~w H w X w X =)(t x ∧ )(~ w H )(t h )(~ w H ) ()()(w w w H x x Φ+Φ=Φ∧)()()(~ ~w H w X w X ?=∧)(~ w X )(t x
《地震资料数据处理》课程设计 总结报告 专业班级： 姓名： 学号： 设计时间： 指导老师： 2011年5月30日
目录 一、设计内容……………………………………………………………… （1）褶积滤波……………………………………………… （2）快变滤波……………………………………………… （3）褶积滤波与快变滤波的比较………………………… （4）设计高通滤波因子…………………………………… （5）频谱分析……………………………………………… （6）分析补零对振幅谱的影响…………………………… （7）线性褶积与循环褶积………………………………… （8）最小平方反滤波……………………………………… （9）零相位转换…………………………………………… （10）最小相位转换………………………………………… （11）静校正………………………………………………… 二、附录………………………………………………………………………… （1）附录1：相关程序…………………………………… （2）附录2：相关图件……………………………………
【附录1：有关程序】 1.褶积滤波 CCCCCCCCCCCCCCCCC 褶积滤波CCCCCCCCCCCCCCCCC PROGRAM MAIN DIMENSION X(100),H1(-50:50),H2(-50:50),Y_LOW(200),Y_BAND(200) PARAMETER (PI=3.141592654) CCCCCCCC H1是低通滤波因子，H2为带通滤波因子CCCCCC REAL X,H1,H2,Y_LOW,Y_BAND REAL dt,F,F1,F2 INTEGER I dt=0.002 F=70.0 F1=10.0 F2=80.0 OPEN(1,FILE='INPUT1.DA T',FORM='FORMATTED',STATUS='UNKNOWN') READ(1,*)(X(I),I=1,100) CCCCCCCCCCCCCCCCCC低通滤波器CCCCCCCCCCCCCCCCC DO 10 I=-50,50 IF (I.EQ.0)THEN H1(I)=2*F*PI/PI ELSE H1(I)=SIN(2*PI*F*I*dt)/(PI*I*dt) END IF 10 CONTINUE CCCCCCCCCCCCCCCC输出低通滤波因子CCCCCCCCCCCCCCCC OPEN(2,FILE='H1_LOW.DAT',FORM='FORMATTED',STATUS='UNKNOWN') WRITE(2,*)(H1(I),I=-50,50) CLOSE(2) CALL CON(X,H1,Y_LOW,100,101,200) CCCCCCCCCCCCCCCC输出滤波后的数据CCCCCCCCCCCCCCCC OPEN(3,FILE='Y_LOW.DA T',FORM='FORMATTED',STATUS='UNKNOWN') WRITE(3,*)(Y_LOW(I),I=51,150) CLOSE(3) CCCCCCCCCCCCCCCCCC带通滤波器CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC DO 20 I=-50,50 IF(I.EQ.0)THEN H2(I)=140 ELSE H2(I)=SIN(2*PI*F2*I*dt)/(PI*I*dt)-SIN(2*PI*F1*I*dt)/(PI*I*dt) END IF 20 CONTINUE CCCCCCCCCCCCCCC输出带通滤波因子CCCCCCCCCCCCCCCCC OPEN(4,FILE='H2_BAND.DAT',FORM='FORMA TTED',STATUS='UNKNOWN')