地震资料数字处理技术

数字技术在地质勘探空间信息处理中的应用案例地质勘探一直是石油、矿产等资源行业的重要环节，而数字技术的快速发展和普及为地质勘探带来了巨大的变革。

数字技术在地质勘探中的应用为空间信息处理提供了高效准确的解决方案。

本文将以几个具体案例为例，探讨数字技术在地质勘探空间信息处理中的应用。

一、地震勘探中的数字技术应用地震勘探是地质勘探中常用的一种方法，通过记录并分析地壳中产生的地震波，获取地下结构的信息。

在过去，地震勘探主要依靠人工解读数据，效率低下且容易出错。

随着数字技术的发展，人们可以利用计算机算法和模型来处理地震数据，大大提高了勘探的效率和准确性。

比如，在地震数据处理中，使用数字滤波技术可以有效地去除背景噪声，突出地下结构的细节。

同时，数字技术还可以通过反演算法，将地震数据转换成可视化的地下模型，帮助地质学家更好地理解地下结构，为勘探决策提供可靠的依据。

二、地形测量中的数字技术应用地形测量是地质勘探的另一个关键环节，通过测量地表的起伏和形状，可以确定地质构造和沉积环境等重要信息。

数字技术在地形测量中的应用使得数据的获取和处理更加便捷和准确。

激光雷达技术（LiDAR）是地形测量常用的数字技术之一。

利用激光雷达仪器对地表进行扫描，可以高精度地获取地表的数据。

获取到的数据可以通过数字海拔模型（DEM）进行处理和分析，快速生成地形图、坡度图、等高线等多种地表表示方式，为地质勘探提供宝贵的信息。

三、地质模拟中的数字技术应用在地质勘探中，地质模拟是一种重要的辅助工具。

通过数字技术，地质模拟可以更真实、更复杂地还原地下地质结构和过程，帮助地质学家更好地理解地质演化和资源形成。

数值模拟技术是地质模拟的一种重要方法。

利用计算机进行数值模拟可以模拟地震、地壳运动、岩石变形、沉积过程等多种地质现象，生成准确的地质模型。

这些模型可以用于预测资源分布、评估地质灾害风险等，为勘探工作提供指导和支持。

四、地质数据库中的数字技术应用地质数据库是地质勘探中重要的数据存储和管理平台。

《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，（2）由于频域截断会造成吉卜斯现象。

地震资料的一般处理过程分三个阶段:预处理、参数提取和分析、资料处理。

处理的最终结果是得到供解释用的水平叠加时间剖面或叠加偏移时间剖面。

1.预处理对原始数据进行初步加一U,以满足计算机及操作系统中各处理方法的要求。

一、数据解编野外磁带记录数据是按时序排列的,即依次记一F每道的第一个采样值,各道记完后,再依次记下各道的第二个采样值,依此类推。

在数据处理中,时序排列的形式很不方便,必须转换为道序排列,即第一道的所有数据都排在第二道之前,使同一道数据都排放在一起,这种预处理称为数据解编或重排。

二、编辑在浅层地震数据采集中,由于施工现场复杂,外界干扰大,难免出现一些不正常道和共炮点记录,这些记录信噪比低,如果参与叠加处理会严重影响处理效果。

在止式处理之前,需要对这些不正常的记录进行编辑处理,例如对信噪比很低的不正常道进行充零处理,发现极性反转的工作道对它们进行改正等。

另外,还要显示有代表性的记录并观察初至同相轴,以便进行初至切除。

切除是为了消除包括噪声的记录开始部分所存在的高振幅,这样做对避免以后处理时出现的叠加噪声有好处。

切除的方法就是用零乘需要切除的记录段。

三、抽道集抽道集也叫共深度点选排,是把具有相同共反射点的记录道排成一组,按共深度点号次序排在一起。

抽道集处理后,磁带上记录的次序是以共深度点号为次序的记录,以后所有的处理都将方便地以共深度点格式进行。

四、真振幅恢复处理在野外数据采集过程中,为了使来自不同深度信号的能量能够以一定的水平记录在磁带上,数字地震仪采用了增益控制,对浅层信号放大倍数低,深层信号放大倍数高。

对经过增益控制的地震记录恢复到地面检波器接收到的振幅值的处理称为增益恢复。

数字仪对信号进行增益控制时的增益指数己记录在记录格式的阶码上,因此增益恢复的公式为:A=AO/2”其中A。

为记录到的采样值,A为地面检波器接收到的增益控制前的振幅值,n为阶码(即增益指数)。

2参数提取与分析参数提取与分析的目的是为寻找在常规处理或其他处理中常用的最佳处理参数,以及有用的地震信息,如频谱分析、速度分析、相关分析等。

地震数据处理重点整理（个人观点）一、题型判断题20分/10个名词解释30分/5个简答题30分/3个计算题20分/2个二、名词解释1、地震剖面的“三高”：高信噪比、高分辨率和高保真度。

2、野外静校正：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、低降速带和井深对旅行时的影响。

剩余静校正：野外静校正后，在地震数据中仍然残留有各种剩余静态时移，对这些的校正称为剩余静校正。

3、反褶积：沿时间坐标轴作用，通过压缩地震子波提高地震时间分辨率。

4、最小相位信号：是具有对相同振幅谱的物理可实现信号中相位最小的信号，或者说能量延迟最小的信号。

5、视波数：k=f/v,由于地震勘探是沿测线观测的，因此可以用视波长、视速度、视波数来描述地震波特征，可表示为k*=f/v*,其中k*为视波数。

6、预白化：为了解决带限问题，在地震信号的功率谱P（w）中，从低频到高频统一加一白噪。

7、子波整形反褶积：将不同相位的子波转变为最佳子波的反褶积。

8、速度分析：为叠加提供最佳叠加速度的方法。

9、静校正：存在地形起伏、低速带的厚度变化和速度的横向变化等，此时时距曲线发生畸变，对这些因素的校正，称为静校正。

10、动校正：在水平界面的情况下，从观测到的反射波旅行时中减去正常时差t，得到相当于自激自收的时间，这一过程叫做动校正。

11、正常时差：在界面水平时，对界面上某点以跑检距进行观测得到的反射波旅行时与自激自收观测的旅行时之差，称为正常时差。

12、拉伸畸变：动校正结果出现频率畸变，同相轴移向低频。

13、水平叠加：水平叠加是将CMP道集记录经NMO动校后叠加起来，目的是压制随机噪音，提高地震信噪比。

14、速度谱：把每一种速度所得的叠加结果并排显示在速度-双程零炮检距时间平面中，称此为速度谱。

15、速度扫描：应用一系列常速度在CMP道集进行动校正，并将结果并列显示，从中选出能使反射波同相轴拉平程度最高的速度作为NMO速度的速度分析方法称为速度扫描。

节点仪器地震勘探辅助数据处理技术及应用摘要：随着石油勘探和开采的不断发展，地质对象日益复杂，对精确识别油气井提出了更高的要求。

近年来，国外的高密度地震技术得到了飞速的发展，解决了噪声抑制、分辨率和保真度的改善。

为加速中国油田开发利用高密度地震技术，笔者对节点仪器地震勘探辅助数据处理技术进行了归纳整理。

关键词：节点仪器；地震勘探；数据处理一、地震数据处理技术现状由于有效的可控震源技术的迅速发展，使得野外地震勘探的采集范围越来越复杂，采集工作的效率和接触面也越来越大。

由于线路容量和施工条件等因素的制约，常规的地震数据采集设备已经没有了。

该方法能够满足复杂环境下高精度地震勘探的需要。

由于其体积小，采集独立，稳定可靠，具有较高的可靠性。

该观测系统具有设计灵活、适用范围广、工作效率高等优点，适用于油气勘探、煤矿地震勘探、在地质监测中有很好的应用前景。

此外，结点仪表在经济上也有较大的优越性。

中国油气勘探开发的重点有四个共性：(1)储层厚度：中国东部地区1~5 m，中国中西部地区5~10 m，超出了传统地震勘探技术的极限。

(2)储集层的异质性较高：大陆沉积面变化迅速，砂岩与泥岩间的交叠较多；碳酸盐岩储层是由多种因素共同作用的。

火山岩储层的发育机理和物性差异较大。

传统的地震技术无法满足对低分辨率目标的横向识别和各向异性的研究。

(3)地表复杂情况下，地层构造及断裂块体十分复杂。

地面和地下的复杂构造，使得地震图像难以进行，而波场的复杂性也影响了图像的准确性。

传统的地震技术在改善图像的准确性和纵向分辨率方面是不够的。

(4)在含油气丰富的凹陷（带）中进行精细储层评价、剩余油量监测、新地层系列寻找、动态开发监测是当前地球物理研究的热点。

因此，为了提高成像的准确性，必须在石油勘探和开发中增加信噪比；增加地震频带以改善解析度；为了提高油气藏的保真度，提高油气藏的准确性，已成为地震技术发展的当务之急[1]。

针对复杂储层勘探与开发中遇到的问题，对重点、难点、富集油气储层进行精细评估与开发，必须开展高密度地震实验与研究。

《地震勘探资料处理》第一章～第六章复习要点总结第一章 地震数据处理基础一维谱分析数字地震记录中，每个地震道是一个按一定时间采样间隔排列的时间序列，每一个地震道都可以用一系列具有不同频率、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地震道的各个简谐成分；应用一维傅里叶反变换可以将各个简谐成分合并为原来的地震道序列。

连续函数正反变换公式：dt et x X t i ωω-∞∞-⎰=)()(~ 正变换 ωωπωd e X t x t i ⎰∞∞-=)(~21)( 反变换 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 )()()(|)(~|)(~ωφωφωωωi i e A e X X ==式中)(ωA 为复数的模，称为振幅谱；)(ωϕ为复数的幅角，称为相位谱。

)()()(22ωωωi r X X A +=，)()(tan )(1ωωωφr i X X -=（弧度也可换算为角度）离散情况下和这个差不多（看PPT 和书P2-3）一维傅里叶变换频谱特征：1、一维傅里叶变换的几个基本性质（推导）线性 翻转 共轭 时移 褶积 相关（功率谱），P3-72、Z 变换（推导）3、采样定理 假频 尼奎斯特频率，tf N ∆=21二维谱分析二维傅里叶变换),(k X ω称为二维函数),(t x X 的频——波谱。

其模量|),(|k X ω称为函数),(t x X 的振幅谱。

由),(k X ω这些频率f 与波数k 的简谐成分叠加即可恢复原来的波场函数),(t x X （二维傅里叶反变换）。

如果有效波和干扰波的在f-k 平面上有差异，就可以利用二维频率一波数域滤波将它们分开，达到压制干扰波，提高性噪比的目的。

二维频谱产生空间假频的原因数字滤波在地震勘探中，用数字仪器记录地震波时，为了保持更多的波的特征，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。

地震资料数字处理方法The method for seismic data processing张白林更多资料：/h/user.php?uid=1078354141&fixed=ishare地震资料数字处理的目的、任务和特点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.改造,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.特点:借助于计算机或数字化设备根本目的:提高信噪比、提高分辨率、提供岩性参数无论方法多么先进,技术如何发展,地震资料数字处理的根本目的仍然是:提高信噪比.提高分辨率.提供岩性参数第一章数字滤波第1-1节数字滤波基础第1-2节二维滤波第1-3节二维滤波的实现组成一个复杂振动的所有简谐振动成份的振幅、初相位与频率关系的总和。

信号按随时间变化的特点理的过程。

反射波与面波、声波和微震等干扰波，在频谱上有明显差别，故利用这种差别，可进行频率滤波，以便减少干扰波的能量，提高信噪比。

(或波形)进行加工、改造的过程。

不同类型的波具有不同的频率分布范围,,去掉干扰波,保留有效波,最终达到提高信噪比的目的;对信号的频谱进行修正的过程.方法:物理频率滤波：利用电子元器件的组合对信号频谱进行改造的过程；数字频率滤波：利用数学手段,在计算机上对信号的频谱成分进行修正的过程.其目的:压制干扰信号,突出有效信号,也即是提高信噪比.数字频率滤波的实现:①时域褶积: x(t)*h(t)= y(t)②频域乘积: X(f)•H(f) = Y(f)地震资料数字滤波的关键是选择恰当的滤波器，也即确定h(t)或H(f)。

实现数字滤波的步骤⑴时域①根据工区内有效波和干扰波的频谱分布情况设计滤波器的频率特性H(f)；②由H(f)作傅氏反变换，得到h(t)；③褶积：y(t)=x(t)﹡h(t)，其中x(t)是待处理的地震道，y(t)是滤波后的地震道。

类似地，也可得到频率域实现滤波的相应步骤。

地震勘探资料处理流程与方法提纲引言一、数据加载二、置道头三、静校正四、叠前噪音压制五、振幅补偿六、叠前反褶积七、动校正、切除与叠加八、剩余静校正九、倾角时差校正(DMO) 与叠前时间偏移十、叠后提高分辨率处理十一、叠后噪音压制引言地震勘探分三个阶段。

地震资料采集、地震资料处理、地震资料解释。

其中地震资料处理是连接野外采集和资料解释的关键环节。

所谓地震资料处理，就是利用数字计算机对野外地震助探所获得的原始资料进行加工、改造，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直观的、可靠的依据和有关的地质信息。

野外地震资料中包含着有关地下构造和岩性的信息，包这些信息是叠加在于扰背景上且被些外界因素所扭曲，信息之间往往是互相交织的，不宜直接用于地质解释。

因此，需要对野外采集的地震资料进行室内处理。

常规处理流程，数据输入→置道头→静校正→叠前噪音压制→振幅补偿→叠前反褶积→抽cmp道集→速度分析，动校正、初叠加→剩余静校正→DMo或叠前时间前移→叠后褶积→随机噪音衰减→偏移→时变滤波，增益一、数据加载1、数据输入：将野外磁带数据转换成处理系统格式，加载到磁盘上;2、输入数据质量检查:炮号、道号波形、道长、采样间隔等等。

二、置道头●道头: 每个地震道的开始部分都有个固定字节长度的空余段，这个空余段用来记录描述本道各种属性的信息，称之为道头。

如第8炮第2道，第126MP等。

观测系统定义：定义一个相对坐标系，将野外的激发点、按收点的实际位置放到这个相对的坐标系中。

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井放入地震教据的道头中。

当道头置入了内容后，我们任取道都可以从道头中了解到这一道属于哪炮、哪一道? CIP号是多少?炮检距是多少?炮点静校正量、检波点静校正量是多少等。

后续处理的各个模块都是从道头中获取信息，进行8的处里，如抽MP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有错误，后续工作也是错误的。

安徽理工大学一、名词解释〔20分〕1、、地震资料数字处理:就是利用数字电脑对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改良，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:用电子电脑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。