(完整版)地震数据处理第一章:地震数据处理基础
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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。
《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。
本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:该课程授课对象是勘查技术专业的本科生。
课程主要包括地震资料数据处理基础,常规处理的方法原理:地震资料数据处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移归位,并包括目标处理: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、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理和特殊处理:亮点及AVO分析、高精度反演、地震属性分析、相干体数据处理、可视化数据处理等内容。
2.设计思路:地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段,在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面,也得到广泛应用。
地震勘探数据处理具有鲜明的跨学科特点且发展迅猛。
因此,该课程除了介绍地震勘探数据常规处理技术外,还会将当前该领域的最新的研究成果分专题进行介绍,每种处理方法都结合大量地震勘探处理实例加以说明,力争深入浅出、通俗易懂,让学生掌握现代地震勘探数据处理的基本理论和方法。
3. 课程与其他课程的关系:地震勘探数据处理为专业知识教育层面课程,是勘查技术与工程专业最基础的专业课程群组成部分,选修学生应具备的扎实数理基础和高水平计算机应用能力及掌握现代地球物理勘探、地球物理数据处理基础等的基本理论、方法和基本技能。
先修课程为:地震勘探原理或勘探地震学。
- 1 -二、课程目标课程主要包括地震资料数据处理基础,常规处理的方法原理:地震资料数据处理基本流程、信号处理基础、反褶积、动校正、静校正、速度分析、水平叠加、偏移归位,并包括目标处理: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、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理和特殊处理:亮点及AVO分析、高精度反演、地震属性分析、相干体数据处理、可视化数据处理等内容。
使学生初步掌握地震资料数据处理的基本原理及相关处理软件等方面的知识;达到基础研究、应用基础研究科学思维和科学实践训练目标;了解该课程以及相关课程的研究现状和发展动态;具有一定的地震资料数据处理研究与开发的能力。
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。