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几种静校正方法在复杂山区的应用分析在复杂山地地区，由于地表起伏剧烈，低速带的横向速度和纵向厚度变化大，不同检波点接收到的地震波至时间出现延迟，反射波时距曲线发生畸变，通常利用静校正解决这种畸变，目前勘探实践中较常使用高程、折射、层析等三种静校正方法。
文章对这几种静校正方法的原理、特点以及实际应用效果进行了对比分析，研究认为基于初至时间的层析静校正方法能较好地解决复杂山区由于地形和低速带变化引起的长波长静校正问题，同时结合反射剩余静校正解决残余的短波长静校正量，可有效地解决复杂山地的静校正问题。
标签：高程静校正；折射静校正；层析静校正；剩余静校正引言目前油气勘探的重点逐步在向复杂地区转移，其地表起伏剧烈，表层速度横向变化大，部分地区基岩出露，这给地震资料处理工作带来复杂的静校正难题。
静校正工作是地震资料处理中最基础也是最关键的一项内容，它直接影响叠加效果，同时决定叠加剖面信噪比和垂向分辨率。
静校正可分为一次静校正和剩余静校正两大类，常用的一次野外静校正方法有高程静校正、折射静校正和层析反演静校正等；剩余静校正方法主要有基于初至时间的剩余静校正与基于反射能量的剩余静校正两类[1]。
为此，应清楚认识理解每种方法的基本原理及其适用条件，以免在处理过程中走弯路。
1 方法及原理1.1 高程静校正高程静校正是最简单的静校正方法，它不考虑近地表速度和厚度变化的影响，只对由地形变化引起的部分进行校正，因此高程静校正只能消除地表起伏的影响。
在复杂地区，低速带对静校正的影响并不仅仅是高频分量，也有影响构造形态的低频分量，对于这种情况，高程静校正无能为力，尽管在某些地区可以见到较好的效果，但也可能会是构造假象难以让人察觉，所以在复杂探区，高程静校正并不是一种理想的静校正解决方法。
通常地震处理者为了快速了解研究区的大致构造形态，会选用该方法进行初叠加剖面，同时也作为选择其它静校正方法及参数的一个质量控制对比标准。
1.2 折射静校正折射静校正方法有两点假设：一是假设地表模型是由几个局部水平层构成；二是假设波在折射界面上的入射角是临界角。
复杂山地三维快速层析静校正方法与应用
崔璞;童桥;金雅琪;贾晓会;华蕾
【期刊名称】《物探装备》
【年(卷),期】2024(34)1
【摘要】在野外复杂山地区,地表起伏大,岩石时常露出地表,低降速带速度与厚度横向变化剧烈,近地表结构复杂,利用表层调查模型和初至折射静校正方法不能很好地解决静校正问题。
层析静校正方法不受近地表结构影响,可以有效解决复杂山地区静校正问题,但是在野外三维采集中,层析静校正计算太耗时,效率极低。
因此,本文提出一种三维快速层析静校正方法,不仅能够保证静校正效果,而且能够大幅提高效率。
【总页数】6页(P20-25)
【作者】崔璞;童桥;金雅琪;贾晓会;华蕾
【作者单位】中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司新兴物探经理部
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.初至层析静校正在复杂山地三维地震勘探中的应用
2.层析静校正技术在山地复杂地区三维地震勘探中的应用
3.复杂山地层析反演静校正新方法及应用
4.层析静校正方法在复杂地表静校正中的应用
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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。
层析静校正方法在复杂地表静校正中的应用摘要：我国中西部地区地表条件十分复杂，地表高程变化剧烈，表层低速带速度横向变化较大，静校正的正确性直接关系到叠加剖面上煤层反射波的动力学特征、运动特征和正确成像。
本文在阐述层析静校正方法的理论基础上，通过实际资料的处理，分析了其在地表复杂地区的应用特点。
关键词：复杂地表；层析静校正；模型离散化；射线追踪0引言我国中西部地区大部分属于复杂地表地区，受复杂地表条件影响，一方面反射资料信噪比低，不能精确成像，另一方面会使反映出的地下构造信息发生畸变，引起假“构造”，这就使得静校正成为影响这些地区地震勘探效果的关键技术之一。
因此，进行静校正方法的研究，解决好静校正问题，具有重要的理论意义和实用价值[1]。
1 层析静校正的理论基础[2]层析静校正是一种非线性模型反演技术，它利用地震初至波的走时和射线路径反演介质速度场。
这项技术不受地表及近地表结构纵横向变化的约束，使用的是地震初至波的到达时间，得到的结果是地下不同深度的速度值，更加符合低速带速度并非严格成层的实际情况。
层析静校正反演得到的是纵横向连续变化的表层低速带，避免了层状速度模型的假设，更适合复杂近地表条件表层速度模型的建立，具有更强的适应能力。
地震层析成像技术是指在已知某种地震波的旅行时的情况下反演求解地下介质的速度场。
地震波的旅行时间是对地下介质慢度函数沿着波的传播射线路径的进行线性积分，可表示为：（1）上式中，是指地下介质的慢度函数，dl是指波的射线路径的微分，T是指地震波从震源s到检波点r的走时。
把（1）式离散后，可以将其写成如下：式中T表示为所有炮点到检波点的旅行时矩阵，S是指地下介质的慢度矩阵，A表示为与地震波传播射线路径有关的距离矩阵。
反演则是指在已知地震波的旅行时矩阵T的条件下反推出慢度函数s（x，z）。
由于距离矩阵A也是未知的，直接从上式求出S是不可能实现的。
因此，必须先要对S做出假设，再利用正演方法求出射线路径A和走时T，最后，通过比较实际走时和正演计算得到走时，求出走时差矩阵△T，慢度矩阵S的修正量为△S，△T与△S的关系可表示为：式中△T、A已知，可用很多方法求出△S。
复杂地表初至波层析反演静校止应用研究[摘要]常规的方法在复杂近地表条件下很难求得正确的低速带速度和静校正量。
从理论模型上得出层析反演静校正通过非线性算法反演出准确的近地表速度模型，求出准确的静校正量。
通过本研究结果可看出层析反演静校正明显改善了复杂地区（沙漠、山地、黄土塬等）地剖面的质量，证明其是解决复杂地表地区静校正问题的一条比较有效的途径。
[关键词]复杂地表层析反演静校正中图分类号：tf046.6 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）11-0162-011 引言随着勘探的不断深入，地震勘探由平原地区逐步转移到山地、沙漠及黄土塬等地区，而这些探区地表条件极为复杂，静校正问题尤为严重。
这些地区地形起伏大，表层岩性变化非常剧烈，低降速带厚度变化大，激发和接收条件复杂，近地表条件纵、横向千差万别，导致地震反射资料不能准确成像，也造成地下构造发生扭曲。
静校正问题是制约地表复杂地区油气勘探的关键性问题。
本次研究通过辽河外围沙漠、山地地区和黄土塬等地震资料特点，选定初至波层析反演静校正的方法，解决地表复杂地区地震资料的静校正问题。
2 层析反演静校正方法层析静校正技术是一种利用单炮初至进行近地表速度反演的方法。
在层析反演中，将地质模型假设由速度单元组成，每个单元是常速，单元之间的速度不同。
首先给定一个初始的速度模型，通过射线追踪计算初至时间，它与实际旅行时的差被用来计算速度模型的修正量，模型修改后，再计算基于新的速度模型的初至旅行时，最终构成了一个迭代过程。
当正演旅行时和实际初至时间之差小于某个阈值时，就得到了最终的速度分布。
层析反演采用正反演迭代的方法，可根据初至时间重构速度场，并充分利用更多的地球物理信息（如直达波、回折波或折射波等初至信息）得到可靠的结果。
当低降速带厚度、速度横向变化非常剧烈，或者纵向速度分布异常时，层析静校正是一种十分有效的方法。
层析反演静校正技术不需要输入风化层速度，它通过运算可以较准确的得到近地表风化层的速度，另外，层析静校正可以让整个偏移距范围内的所有初至参与计算，无需人工将初至分组，所需参数量较少。
层析反演约束近地表模型静校正方法[摘要]以沙漠区野外近地表调查资料为基础，结合低、降速层的分层情况及常用的几种野外静校正方法的原理，依据各种野外静校正方法的优势和实际资料处理中所存在的问题，提出了一种新的针对沙漠区资料野外静校正的方法——利用层析反演约束近地表模型方法。
该方法充分利用了资料的初至信息与野外近地表调查数据资料，获得更为准确的野外静校正量，更好地解决了沙漠区野外静校正问题，在实际资料处理中效果明显[关键词]沙漠区资料；资料处理；野外静校正；近地表模型；层析反演约束中图分类号：td353.5 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）14-0181-01静校正技术是沙漠区地震资料处理的一项关键技术，静校正问题的解决程度，直接影响资料处理的最终效果。
沙漠区地表条件复杂，沙丘起伏剧烈，沙山沙墙起伏不断。
地震资料处理中针对沙漠区地震资料的野外静校正方法有近地表模型静校正、折射波静校正、层析反演静校正以及最新提出的近地表数据约束条件下的层析反演静校正等。
不同的沙漠区，其地震资料特点不一样，上述方法针对不同地区地震资料都有相对理想的处理效果。
根据实际。
资料处理情况，分析提出了一种新的解决沙漠区静校正的方法——层析反演约束近地表模型静校正。
1 方法介绍实现该方法首先要消除低降速带的影响，然后用替换速度充填速度校正到基准面上。
由于沙丘起伏剧烈，沙丘高差可达一百多米，野外施工困难，对表层结构调查数据带来不利影响，加上表层结构调查数据控制点少，在沙丘起伏大的地区不能真实反映近地表情况，简单的利用表层调查数据所建立近地表模型不能很好地解决沙漠区的野外静校正问题。
层析反演静校正是利用地震初至波射线的走时和路径反演介质速度结构，根据正演初至时间与实际初至时间的误差修正速度模型，经反复迭代，最终达到误差精度。
该方法求取静校正量时采用射线法计算炮点到检波点的旅行时，从而得到基准面校正量。
其优点是不受地表及近地表结构纵横向变化的影响，但在实际资料应用中发现在信噪比极低的沙漠区出现串层现象，不能得到真实的地下构造。
层析反演静校正技术及其应用Ξ罗有春,雷 宛,王怀坤,周文峰,邹 俊(成都理工大学,四川成都 610059) 摘 要:近年来,静校正技术在复杂地区地震数据处理中起着举足轻重的作用。
回折波走时层析反演是一个全三维反演方法,它是用回折波或连续折射直达波通过高精度的交互反演近地表介质速度变化,进而计算静校正量的过程,它适用任意观测系统的二维或三维地震资料。
将此方法应用在某地资料处理中,提高处理剖面质量,尤其在解决长波长静校正方面,取得了明显效果,与其它同类静校正技术相比有独到之处。
关键词:初至波;回折波;表层速度模型;层析反演静校正 在沙漠、戈壁、黄土塬、山地等地震勘探复杂地区,静校正和信噪比是影响地震资料处理质量的重要因素,静校正问题严重影响了地震资料叠加成像的质量。
在这些复杂地区地形起伏比较大,表层岩性变化非常剧烈,低降速带厚度变化大,激发接收条件复杂等引起的近地表条件纵横向变化剧烈。
存在严重的长波长和短波长静校正问题。
如果解决不好,将会影响叠加偏移剖面的构造形态,导致错误的解释结果,也将降低叠加偏移剖面的信噪比,影响储层解释和储层研究。
通常短波长静校正量的变化会引起反射同相轴错位,叠加后不能很好的聚焦;长波长静校正量的变化会造成地震剖面上的虚假构造。
静校正解欠佳,不仅影响后续各阶段的处理质量,也会导致欠优化或完全错误的虚假构造。
对复杂地区的地震资料处理,静校正是关键技术之一,能否解决静校正问题已成为衡量资料处理技术水平高低的重要标准。
因此,复杂地区地震资料处理过程中选择合理、适用的静校正方法越来越重要。
本项目研究是利用基于回折波的层析反演静校正方法,力图解决复杂地区的长波长静校正问题。
利用拾取的初至波通过高精度的层析反演方法反演复杂近地表速度结构,获得高精度的静校正值,进一步提高地震资料品质,为识别和研究低幅构造奠定良好的基础。
与现有的延迟时方法相比,层析方法提供了一种不同于折射模型的静校正计算方法。
常规的折射波静校正将折射初至信息分解到炮点和检波点的延迟时间和折射层的速度,而层析反演方法则不同。
其差别主要在于对近地表的地球物理和地质学观点的基本模型假设不同,层析反演假设近地表模型更为复杂。
它能够在延迟时方法应用困难的地区得到更好的近地表模型和静校正量。
1 层析静校正方法及实现1.1 层析静校正方法原理层析反演静校正是利用地震波射线的走时和路径反演介质速度结构的一种高精度反演方法。
反演所利用的地震波类型决定了对反演模型的适应性,回折波主要体现连续沉积的介质模型,而层析法适应介质的横向变化和速度倒转的适应性,从而使得回折波层析方法适应任意表层模型的反演。
层析运算包括一个正演过程即计算每个炮-检对的旅行时间,和一个反演过程即根据初至剩余时间交互更新速度模型。
一般来讲,根据不同的初始模型和不同噪音水平的初至时间,经过多次迭代后,误差都能够得到收敛。
完整的层析静校正算法主要分为以下几个步骤:①大炮初至拾取;②成像域网格化;③射线追踪和分割;④剩余时间(误差)计算;⑤更新速度、减小误差,得到更为合理的速度模型。
1.2 成像域网格化和速度模型概述所谓成像域网格化是将二维或三维模型空间分成一系列的网格(V oxel)的过程。
一般而言,网格大小应根据工区表层地质情况的复杂程度进行选择,充分考虑能分辨出感兴趣的最小地质异常体,同时又要考虑网格能获得充分的射线,增加数据的统计规律。
模型网格大小在空间上不一定要求是正方体,在In line、C ro ssline和垂直方向都可以不一样,当地27内蒙古石油化工 2009年第9期 震观测系统的接收线距与道距之比较大时,长方形网格比较好,因为射线穿透的深度与排列长度相比较小。
模型网格定义完成之后,要为每一个网格的中心赋予速度值,射线追踪需要的网格中心之间的速度值可以通过不均匀内插获得。
初始速度模型可以根据区域已知的地质和地球物理信息(如小折射或微测井及地表露头资料)来建立,或利用梯度变化的速度模型。
通常而言,利用较为准确的初始速度模型能够缩短迭代过程,使误差尽快收敛,有效地约束反演成果。
1.3 射线追踪及反演计算回折波层析反演采用Um 和T hu rber 于1987年提出的最大速度梯度射线追踪三维算法(图1),这种算法的优点是它的计算效率比较高,可以避免内插,并且不要求有岩性边界或水平连续层面,这样就增强了算法在实际勘探中的可行性和可操作性。
这种算法根据费马原理(Fer m at’s P rinci p le ),以“速度梯度大,旅行时间小”为原则进行炮点到检波点的射线追踪;它不是严格地遵循Snell 定律,这也是与现有的延迟时方法(如:EGRM ,GAU SS _SE I D EL 算法)本质上的区别。
图1 射线追踪示意图根据以上算法得到炮点和检波点之间一条射线路径之后,接着对射线进行分割,这个过程包括计算射线路径长度,和该射线通过的网格在In line 、C ro ssline 及深度方向上相应的坐标。
在层析中,这个信息为每个网格的速度更新提供加权系数。
剩余时间是指观测到的初至时间(拾取的初至)与计算旅行时间的差异。
计算旅行时间是根据射线路径通过的每个网格的旅行时间求和得出的,可以表示成如t m =∑Ii =1∑Jj =1∑Kk =1[Sijk]q D ijkt m 表示地震波走时S ijk 表示第ijk 网格中的慢度D ijk 表示第ijk 网格射线路径长度层析过程的最后一步是反演,给定一个初始慢度模型S ,根据以上介绍的算法计算得到地震波初至的理论走时t m ,根据射线追踪的算法可以得到射线路径矩阵A ,再将观测初至时间和初至理论走时相减,得到剩余时间矩阵∃T 更新每个网格的速度:∃T =A ∃S上式中∃S 为给定初始慢度模型S 的修正量。
本文采用迭代重建技术(S I R T )对上述矩阵进行求解,最后将其慢度模型转为速度模型。
2 应用效果分析2.1 某地二维测线工区地面比较平坦,沿测线高差只有4m ,但近地表结构复杂,低降速带变化比较剧烈,存在长、短波长静校正问题。
从剖面的叠加效果可以看出,应用层析静校正后的叠加剖面(图3)与原EGRM 算法的叠加剖面(图2)相比,使反射波成像得到进一步改善,构造形态也更加真实,长波长的静校正问题得到了较好的解决。
37 2009年第9期 罗有春等 层析反演静校正技术及其应用2.2 某地三维工区地表平坦,地表起伏只有5～6m ,但工区表层结构复杂,高速层顶界存在古河道,低降速带速度和厚度横向变化剧烈,所以在采用三维折射波M ISER 校正后,仍然存在部分长波长问题未得到解决。
而应用层析静校正后的叠加剖面与三维折射波的叠加剖面(图4)相比,同相轴的连续性增强,剖面叠加效果明显改善,“假构造”问题得到较好的解决,中、长波长的静校正问题得到了较好的解决。
图4 某地三维应用不同静校正后叠加剖面对比3 结论与认识目前资料处理中主要采用的静校正方法以E 2GRM 算法(主要应用二维地区)、Gau ss -Seidel 算法(主要应用三维地区)为主,它们与本文介绍的层析反演静校正方法的区别如表1。
本文所述的层析静校正反演方法,它与传统的静校正算法相比有以下优点:①层析反演采用高度密集的速度单元划分,因此层析反演可以描述更为复杂的速度场;②增加了初至信息的利用率,同时也免除追踪单一折射层的困难。
层析反演方法中需要考虑和注意的问题:①先肯定工区存在比较严重的静校正问题,因为层析反演的计算量比较大。
②单炮上有比较清晰的初至,正确初至拾取是保证计算正确的前提。
表1方法使用范围假设条件射线追踪原理观测方式EGRM2维存在长距离稳定的折射层Snell 定律适用直线Gauss _Seidel 2维3维存在稳定的折射层Snell 定律适用直线 弯线 3d 层析反演2维 3维回折波、折射波费马原理适用各种观测系统[参考文献][1] 熊翥.复杂地区地震处理思路.石油工业出版社,2002.[2] 雷宛,肖宏跃,邓一谦.工程与环境物探.地质出版社,2006.[3] 李录明,罗省贤,赵波.初至波表层模型层析反演.石油地球物理勘探,2000,(5).[4] 地电学教程.肖宏跃,雷宛.地质出版社,2008.[5] 地震资料处理.渥.伊尔马滋.石油工业出版社,1993.1.[6] 物探科技通报.东方公司研究院,2007.[7] 地震勘探原理.石油大学出版社,2000.The Appl ica tion of the To m ograph ic I nversion Sta tic CorrectionL uoyouchun le iwan wanghua ikun zoujun zhouwenfeng (Chengdu un iversity of techno logy sichuan Chengdu 610059)Abstract :recen tly the static co rrecti on p lays an i m po rtan t ro le in seis m ic data p rocessing .T he bow tie travel -ti m e Tom ograph ic Inversi on ,w h ich reco rds the near -su rface velocity distribu ti on by h igh accu ra 2cy in teractive inversi on of bow tie o r con tinuou s refracti on direct arrival and can be u sed to calcu late static co rrecti on value ,is a k ind of fu ll -3D inversi on that is adap t to 2D o r 3D seis m ic data that acqu ired by dis 2creti onal ob servati on system .the quality of data p rocessed in Q ingH ai and Su ligem iao area of Chang Q ing o il field has i m p roved greatly ,particu larly in the long w avelength static co rrecti on .Com pared w ith o ther static co rrecti on m ethods ,the Tom ograp h ic Inversi on is an o riginal m ethod .Key words :b reak w ave bow tie near -su rface velocity m odel the Tom ograp h ic Inversi on Static Co r 247内蒙古石油化工 2009年第9期 。
