06-中间参考面静校正技术
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第一章基本理论与方法1静校正基础知识1.1静校正概念及特点对于表层而言,常规叠加必须满足两个基本条件,即地表水平和均匀水平层状介质,只有这样在地表接收到的反射波时距曲线才是双曲线,才能在应用常规动校正后,保证同相叠加。
但当存在地表起伏或近地表地层厚度和速度横向变化时,就会引起反射波双曲线畸变,进而影响叠加效果,降低资料品质;为了减少近地表介质的影响,需要对数据进行相应的校正,这种校正我们称之为静校正。
为了实现这个校正,通常需要定义一个参考面,我们称之为基准面。
因此,静校正的作用是消除地表高程、风化层厚度以及风化层速度变化对地震资料的影响,把资料校到一个指定的基准面上。
其目的就是要获得在一个平面上进行采集,且没有风化层或低速介质存在时的反射波到达时间。
我们之所以将消除表层因素的校正称为静校正,直传播的,应用时是对整个地震道进行简单时移,并且对于不同炮检距的炮点或检波点其校正量是唯一的。
也就是说,静校正量不随着反射层埋深和炮检距的变化而变化。
但我们知道,地震波在近地表介质中传播的射线路径是随着地层埋深和炮检距变化而变化的,因此,上面假设严格讲是不正确的。
通过图1-1的模型可进一步说明这个问题,静校正将炮点S和检波点R分别校正到S'和R',而使反射波的射线路径发生了变化,改变了反射波时距曲线形态。
当射线在风化层中的射线路径越接近垂直(风化层与高速层速度差异越大时),并且基准面越接近风化层的底界面时,这种路径的差异就越小,对反射波时距曲线地影响也越小。
1.2风化层和高速层注:实线为实际反射波传播路径,虚线上面谈到静校正有消除风化层厚度和速度变化的作用,在地质学中经常谈到风化层的概念,但对于地质学家和地球物理学家来讲,风化层的概念是不同的,应区分为地震风化层或地质风化层。
地质风化层表现为岩石的原地剥蚀与分解;地震风化层通常是指由空气而不是水充填岩石或非固化土层孔隙的区域,术语LVL (低速层)通常用于地震风化层。
分析各类静校正方法的适用条件地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上,并且地层速度是均匀的。
但实际上地面常常不平坦,各个激发点深度也可能不同,低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊,所以必将影响实测的时距曲线形状。
为了消除这些影响,对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等,这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的,因此统称静校正。
广义的静校正还包括相位校正及对仪器因素影响的校正。
静校正是陆地地震资料常规处理流程中必不可少的一个环节。
在我国西北地区,地表条件比较复杂,静校正问题尤为严重。
目前地震勘探的重点主要在我国的西部,在这些地区静校正问题严重制约着地震勘探的效果,解决好静校正问题具有重要的理论意义和实际意义。
随着数字处理技术的发展,已有多种自动静校正的方法和程序。
本文简单地讨论各种静校正方法的分类以及适用条件。
静校正方法很多,归纳起来主要有以下三大类:第一类是基于模型和高程为基础的静校正计算方法。
(1)基准面校正;CMP叠加参考面校正;低降速带底面校正。
(2)控制点数据线性内插法(微测井、小折射方法等建立控制点数据)。
(3)沙丘曲线法(根据沙丘厚度在延迟时曲线上找到对应的延迟时,计算静校正量)。
(4)相似系数法。
(5)数据库法(建立导线成果、浮动基准面高程、地表高程、小折射成果、高速层顶深度、潜水面深度等数据库)。
第二类是基于生产炮初至信息为基础。
(1)基于折射原理的方法:①斜率、截距时间法,包括单倾斜和多倾斜折射面;②合成延迟时法,包括ABC方法、FARR显示方法、相对延迟时法、绝对折射静校正、合成延迟时法(DRS);③时间深度项法或称为互换法,包括GRM、EGRM、ABCD法、相对折射静校正(RRS)、相遇时间法等;④回折波和折射波连续速度模型反演静校正方法;⑤迭代反演低降速带厚度法静校正(假设V0已知情况下);⑥折射分析射线反演静校正方法。
(2)基于其它原理的方法:①走时层析反演,包括近地表速度模型约束反演、广义线性反演(GLI)、模型反演、数值等效法等;②初至曲线拟合,包括指数曲线拟合法、光滑曲线拟合法、模型曲线拟合法等;③多域正交迭代;⑤回折波层析成像法静校正;③全差分法。
层析静校正技术一级类目:油气勘探二级类目:前陆盆地油藏勘探技术三级类目:前陆盆地地震勘探技术——地震资料处理技术技术类型:前沿技术(中试或现场先导试验技术)在地形复杂、老地层出露地区,地表速度横向变化剧烈,折射界面不能连续识别时,传统的野外高程静校正、初至折射静校正很难解决好静校正问题。
层析静校正技术在这些地区尤其是在三维静校正方面具有明显优势。
从低速层底部折射的波可成功地用于计算和改善野外静校正。
层析静校正包括回转射线层析成像和静校正两部分。
1、层析成像首先利用回转射线层析成像估算近地表速度。
把要成像的介质离散成小矩形单元或格子状的网格,每个单元有一个单一速度(v),输入数据是从单炮记录中人工拾取的折射(初至波)旅行时(t), 震源和检波器都位于地表。
速度估算通过解下面方程组获得=?式中,D是射线段的矩阵(m×n),s是未知慢度的矢量(n×1),t为所观测时间的列向量(m×1)。
解方程?的方法很多,一般是最小二乘法和共轭梯度法。
相应的,不同求解方程?的方法形成不同的层析静校正方法。
使观测(拾取的初至折射)和预测的(根据初始模型进行射线追踪得到的)旅行时差最小。
其过程是一个迭代过程,一般分为5步:(1)拾取初至;(2)通过初始速度模型进行射线追踪;(3)射线路径分成小段,使其每个部分包括速度模型的每个网格;(4)对每条射线计算观察和预测的旅行时差;(5)将时差返回到速度模型,并不断地进行修正。
层析成像反演是一个非线形问题。
利用初始模型的一套射线追踪进行线形反演是实际可行的。
好的初始模型一般是根据初至旅行时或区域资料建立的。
当地形变化很严重时,建议用沿着变化的地形初始化的垂向速度梯度建立初始速度模型。
通过反演的速度模型和测井资料对比,回转射线层析成像可以估算比较精确的近地表速度模型。
2、静校正这个过程比较简单,从地面到下延拓基准面(利用所计算出的近地表速度场)垂直估算静校正值,然后用一常数替代速度,通过整体静态时移,将基准面上延到最后基准面。
3速度分析和静校正概述 正常时差 平反射层的正常时差 水平层状介质的正常时差 四阶时差 动校拉伸 倾斜反射界面的正常时差 任意倾角多层的正常时差 动校速度与叠加速度 速度分析 速度谱 一致性测量 影响速度估算的因素 交互速度分析 沿层速度分析 相干属性叠加 剩余静校正 利用旅行时分解法的剩余静校正估计 利用叠加能量最大法剩余静校正估计 旅行时分解法的应用 最大允许时移量 相关窗口 其他条件 叠加能量最大值法的应用 折射静校正 初至波 野外静校正 平折射界面 倾斜折射界面 加减法 广义相遇法 最小平方法 静校正的处理流程 模型试验 野外实例 习题 附录C :时差和静校正 时移双曲线 动校拉伸 倾斜反射界面方程 对剩余静校正量估算的旅行时分解法 由折射初至波估算深度 倾斜折射界面方程 加减法 折射初至波的广义线性反演 折射旅行时层析成像 L 1模折射静校正 参考文献3.0 概述地震波在地层中的传播,其速度是深度的函数,声波测井记录表示直接的速度测量;另一方面,地震资料则给出了间接的速度测量。
基于这两种类型的信息,勘探地震学家推导出许多不同的速度,例如层速度、视速度、平均速度、均方根速度(rms )、瞬时速度、相速度、群速度、动校(NMO )速度、叠加速度和偏移速度。
然而,从地震资料中得出的速度是能产生最好叠加效果的速度。
假设层状介质中,叠加速度与NMO 速度有关。
而又它与均方根速度有关,平均速度和层速度均由均方根速度求得。
层速度为两个反射界面之间的平均速度。
具有一定岩性组成的岩层的层速度的几个影响因素有:图3.0-1 含微裂隙的Bedford 石灰岩中在干的和水饱和时,纵波和横波速度因围压变化而变化,流体体积在测量中保持为常数。
这里,S 为饱和的,D 为干燥的,V p 为纵波速度,V s 为横波速度(引自Nur ,1981)速度(k m /s )围压图3.0-2 有圆形孔隙的Berca 砂岩样本,纵波和横波速度随围压的变化。
地震勘探中不同基准面对静校正结果的影响分析随着社会经济的发展,社会对于煤炭资源的需求量不断提升,如何做好矿产资源的勘探工作是引起社会各界广泛关注的问题。
我国有相当多的煤炭资源埋藏于西北部及中部。
这些区域的煤层埋藏深度比较浅,虽然这些区域的煤层埋藏深度比较浅,但是这些地区地形起伏大,地表比较复杂,这些地形的高程变化严重影响到基准面的选取。
为了最大程度进行这些负面影响的降低,需要做好地震静校正处理工作,进行合理的基准面的选择。
文章就水平基准面的基本选择方法进行分析,进行模型的计算,进行其优缺点的分析,以此提升静校正结果的质量。
标签:煤田地震勘探;地震刨面;基准面选取;静校正前言我国经济的不断发展,大大提升了煤炭资源的开采规模。
在此趋势下,社会对于地震勘探质量的要求越来越高,静校正环节是地震勘探质量影响的关键因素,只有解决好地震勘探技术的关键环节,才能实现矿产工程的健康可持续发展,这需要引起相关施工人员的重视。
1 地震基准面的具体应用概念(1)社会的不断发展,提升了社会各界对于煤炭资源的需求,煤炭开采企业对于地震勘探质量的要求越来越高。
这需要地震勘探工作人员具备良好的职业素质,做好野外数据采集、资料处理等工作,以此提升地震勘探质量。
在这些环节中,资源数据的处理深刻影响到静校正的质量,进而影响到基准面选取等问题。
下文将工程实例进行分析,解决地震勘探过程的相关问题。
在地震数据处理环节中,基准面是一个重要的参考依据。
地震时间及其速度和基准面存在密切的联系。
在参考面数据的分析过程中,将相关数据调整到基准面上,可以降低该地的表层地形的影响,检波点及其激发点都处于这个基准面上。
在实际操作中,影响基准面选择的因素是非常多的,需要考虑到一般情况下静校正的基准面,该基准面是等速度面。
在地震数据的处理过程中,通过对基准面的应用,可以进行原始地震记录的静校正工作,在此基础上,进行相对基准面叠加速度的估算。
如果基准面的选取不合理,就会出现基准面校正的偏差问题,很可能导致其校正后的反射时间域双曲线关系的偏离,从而影响到叠加速度的计算。