地震資料數(shù)字處理動靜校正1ppt課件

1、 第三章第三章 動靜校正動靜校正n 第3-1節(jié) 動校正n 第3-2節(jié) 靜校正n 教學大綱要求教學大綱要求主要內容動校正概述、動校正的實現(xiàn)、高保真動主要內容動校正概述、動校正的實現(xiàn)、高保真動校正、靜校正概述、野外一次靜校正、自動剩校正、靜校正概述、野外一次靜校正、自動剩余靜校正、折射靜校正及剩余靜校正技術的新余靜校正、折射靜校正及剩余靜校正技術的新開展。開展。重點：動、靜校正的根本概念目的、作用和根重點：動、靜校正的根本概念目的、作用和根本數(shù)學公式、自動統(tǒng)計剩余靜校正的假設條本數(shù)學公式、自動統(tǒng)計剩余靜校正的假設條件，了解長波長靜校正量和短波長靜校正量對件，了解長波長靜校正量和短波長靜校正量對疊加

2、資料的作用，正常時差的概念，逐點搬家疊加資料的作用，正常時差的概念，逐點搬家動校法的實現(xiàn)方法和步驟、動校拉伸畸變的緣動校法的實現(xiàn)方法和步驟、動校拉伸畸變的緣由。由。難點：自動統(tǒng)計剩余靜校正的詳細實現(xiàn)難點：自動統(tǒng)計剩余靜校正的詳細實現(xiàn) 參考：雙語教材的參考：雙語教材的3.0,3.1和和3.3節(jié)節(jié)動靜校正又通稱數(shù)值校正,是地震資料數(shù)字處置的根本內容之一,其目的就是為了從原始地震記錄中消除由于非零炮檢距引起的時間延遲和由于表層不均勻性引起的時間差別,使地震記錄能真實地反映地下界面的情況,為后續(xù)的資料處置、解釋提供可靠的信息。動靜校正的方法很多,我們在主要講清其概念的根底上,僅引見一兩種方法來協(xié)助大家

3、了解其概念,重點論述其方法原理、處理問題的思緒及實現(xiàn)的簡單步驟和有關參數(shù)的選擇。根據(jù)本門課程一開場引見的資料數(shù)字處置流程,動靜校正的順序是這樣的: 一次靜校正 動校正 剩余靜校正 速度分析由于冰川冰磧物組成的近地表的復雜性,呵斥地下反射游覽時的嚴重失真. 靜校正處置后的CMP疊加剖面前兩幅圖的部分放大第第3-1節(jié)節(jié) 動校正動校正n動校正方法是以動校正量的計算和存儲以及動校正的實現(xiàn)為主要內容的.就其方法原理來說,并不復雜,大家在課程中已接觸過,但動校正量的計算和存儲都是動校正方法研討中的技術關鍵。由于地震記錄的每一個樣點讀需求計算動校正量,所以需求占用大量的計算時間和存儲空間,也就是說需求耗費大

4、量的計算機資源。因此,人們研討各種動校正方法,也就是在如何提高計算動校正量的速度和如何減少占用計算機內存上下工夫。目前各種動校正方法很多,但原理都是一樣的。我們在這里僅簡單回想一下有關概念,然后以快速查表法為例,闡明如何處理提高計算速度和減少占用內存的；然后引見一下動校正的實現(xiàn)及其存在的問題,如何抑制等。一一.動校正概述動校正概述由幾何地震學知道由幾何地震學知道,當?shù)孛娉潭?、反射界面為平面、界當?shù)孛娉潭取⒎瓷浣缑鏋槠矫?、界面以上的介質均勻的情況下一次反射波的時距曲線面以上的介質均勻的情況下一次反射波的時距曲線是一條雙曲線。它不能直接反映地下反射界面的起是一條雙曲線。它不能直接反映地下反射界面的

5、起伏情況伏情況,雖然這時法線深度和界面的真深度一致雖然這時法線深度和界面的真深度一致,但但也只需在激發(fā)點處接納到的也只需在激發(fā)點處接納到的t0時間時間,才干直觀地反映才干直觀地反映界面的真深度界面的真深度;其它各點接納到的反射時間其它各點接納到的反射時間,除了與除了與界面深度有關外界面深度有關外,還與炮檢距有關還與炮檢距有關,只需消除了炮檢只需消除了炮檢距的影響距的影響,才干得到與地下反射界面產狀一致的時距才干得到與地下反射界面產狀一致的時距曲線曲線,即才可以把時距曲線直接用于解釋即才可以把時距曲線直接用于解釋.當界面為傾斜時,反射時距曲線也是一條雙曲線,但是極小點向上傾方向偏移的雙曲線,與程

6、度界面情況類似,只需經過動校正消除了炮檢距的影響后,其時距曲線才是一條直線,但不是程度的,而是一條與反射界面成鏡像的傾斜直線.這時,它可以根本反映地下反射界面的形狀.在地面、反射界面為程度,界面以上介質為均勻的情況下,共反射點時距曲線也是一條雙曲線,其極小點位于共反射點的正上方.要想進展共反射點疊加,最終獲得程度疊加剖面,也必需對反射波時距曲線進展處置,消除炮檢距的影響.共反射點時距曲線無論哪種情況,都必需消除炮檢距的影響,才干運用時距曲線,所以,我們就把消除非零炮檢距的影響把非零炮檢距反射時間t校正為零炮檢距反射時間t0的校正過程叫做動校正.留意:對于共炮點記錄和共反射點記錄,動校正的原理和

7、公式都是一樣的,但其含義是不同的.對于共炮點記錄來說,動校正是把各接納點處的反射時間校正為炮點處的自激自收時間;而對于共反射點記錄來說,動校正是把各接納點處的時間校正為共中心點(共深度點)的自激自收時間.但不論怎樣,動校正都是為了消除非零炮檢距帶來的時差影響而進展的一項校正任務.其公式為 ti = ti t0 = (t0 + xi/v) - t0 (3-1)稱為正常時差(NMONormal Moveout),所以,動校正又叫做正常時差校正(NMO Correcalation)二二. .動校正量的計算動校正量的計算( (一一).).動校正量討論動校正量討論由由 ti = ti ti = ti t

8、0 = (t0 t0 = (t0 + xi + xi/v/v) ) - t0 - t0 xixi/2 t0v/2 t0v可知可知: :1)1)固定固定xi, t0 xi, t0越大越大, , titi越小越小. .也就是說也就是說, ,界面埋藏深界面埋藏深度越深度越深, ,動校正量越小動校正量越小( (對于同一接納點來說對于同一接納點來說, ,淺層的淺層的動校正量大動校正量大, ,深層的動校正量小深層的動校正量小););2)2)固定固定t0 ,t0 ,改動改動xi,xi,顯然顯然x,x,越大越大, , titi也越大也越大 . .也就是也就是說說, ,炮檢距越大炮檢距越大, ,動校正量也越大動

9、校正量也越大( (對于同一層來說對于同一層來說, ,近道的動校正量小近道的動校正量小, ,遠道的動校正量大遠道的動校正量大););因此可知因此可知, ,動校正量動校正量 ti ti 即是自激自收時間即是自激自收時間t0t0的函數(shù)的函數(shù), ,也是空間位置也是空間位置xixi的函數(shù)的函數(shù), ,即即 ti = ti = ti ( t0, xi)ti ( t0, xi)對于每一個地震道來說, ti是隨時間變化的,這種校正量隨時間變化而變化的情況,就稱之為“動校正.這里也需提示大家留意速度參數(shù)對動校正量的影響.由公式 ti xi/2 t0v可知,如速度函數(shù)獲得不恰當,也會使動校正量發(fā)生變化:速度偏大(運

10、用的速度比真實速度大),會使雙曲線未完全校平,這叫做動校正缺乏(undercorrection);速度偏小,會校正過量(overcorrection),從而在時間剖面上呵斥一些錯誤影像,給解釋呵斥“圈套,這是在詳細處置中需特別留意的.overcorrectionundercorrection(二).快速查表法動校正由于在實踐消費中無法檢測地震信號中哪些是反射信號、哪些是干擾信號,在實踐操作中,只需把地震記錄道的每一個樣點時間都以為是一個“反射波的到達時間,都需求校正。因此整個共中心點道集中的一切道、一切樣點都應按照公式(3-1)計算出動校正量,然后進展校正；這樣做的結果是,計算任務量和存儲量大

11、量添加,但鑒于目前沒有很好的自動檢測有效反射信息的有力手段,也只需用此“笨方法了。這樣一來,在保證計算精度的前提下減小計算動校正量的時間,就成了動校正方法研討的關鍵技術之一。1.方法原理方法原理由動校正公式由動校正公式 ti = ti t0 = (t0 + xi/v) - t0 知知,動校正量的計算中動校正量的計算中,開方是最耗時間的開方是最耗時間的,所以減少開方次所以減少開方次數(shù)就成了提高計算動校正量的關鍵。將數(shù)就成了提高計算動校正量的關鍵。將(3-1)式改寫成式改寫成 t = t0B(K) (3-5)其中其中B(K)=(1+K) - 1 ;K=Xi/V(t0) t0由例子可以證明由例子可以

12、證明,這樣做確實減少了開方次數(shù)這樣做確實減少了開方次數(shù),提高了計算速提高了計算速度。實踐中度。實踐中,是事先制造出是事先制造出B(K)表表,動校正時根據(jù)實踐地震動校正時根據(jù)實踐地震記錄的記錄的 xi. t0 及及V(t0),計算出計算出K值值,利用利用B(K)表查出相表查出相應的應的B(K)值值,最后按最后按(3-5)式算出動校正量式算出動校正量,就可大大節(jié)省就可大大節(jié)省計算時間。計算時間。2.B(K)2.B(K)表的制造表的制造B(K)B(K)表的制造主要應根據(jù)工區(qū)的實踐資料確定出表的制造主要應根據(jù)工區(qū)的實踐資料確定出K K值能夠值能夠的變化范圍及選擇適宜的步長的變化范圍及選擇適宜的步長,

13、,然后按照公式然后按照公式(3-4)(3-4)編編制成表。制成表。 K K值確實定范圍：值確實定范圍：Kmax=Xmax/Kmax=Xmax/tminVmintminVmin 3-63-6步長的選取：步長的選?。簞有Ｕ康恼`差動校正量的誤差 3.查表計算動校正量根據(jù)實踐的xi、t0 及V(t0)值,確定K值;用K/ = Kn(四舍五入);按Kn查B(K)表得B(K)值; t = t0B(K);改動xi、t0 及V(t0)值,反復上述步驟,可得到一切的t 值.(問:假設編為程序,需求幾重循環(huán)?)4.動校正量的存儲1.動校正量板表的制造根據(jù)上述查表法僅處理了動校正量的計算速度問題,但沒有涉及占用內

14、存空間問題.假設直接存儲每一道的每一個樣點值對應的動校正量的話,會呵斥大量的反復、大量的浪費。而要處理這個矛盾,必需思索我們前面提到的動校正量的變化規(guī)律.由前知,淺層t大,深層t小,其隨t0變化的規(guī)律如以下圖所示.由于普通來說,最大的動校正量tmax也不過幾百毫秒,而t0最大可達40005000ms或更大,這也就是說,動校正量每變化一個采樣間隔, t0能夠不止變化一個樣點;反過來說, t0每添加一個樣點,動校正量不能夠總是也相應減少一個樣點值.這樣一來,就有能夠出現(xiàn)多個t0值對應的t都一樣(在允許的誤差范圍內),特別是越到記錄后部,這種具有一樣動校正量的t0值個數(shù)就越多.假設我們把t0值轉換成

15、采樣點個數(shù),那么可得到具有一樣動校正量的t0個數(shù).由此人們就思索,我們不需求在計算機內把t0 t一一存起來,而只需求存放各記錄道的最大動校正量(轉換成采樣點個數(shù))和具有一樣動校正量的t0個數(shù),就可以滿足動校正的需求.2動校正量板表其中:Mi第i道的最大動校正量個數(shù)(即第i道的tmax/采樣間隔);NiMi第i道具有最大動校正量的t0個數(shù);NiMi-1第i道具有動校正量個數(shù)為Mi-1的t0個數(shù);NiMi-2第i道具有動校正量個數(shù)為Mi-2的t0個數(shù);依此類推Ni1第i道具有動校正量為1個的t0個數(shù).在實踐處置中,表中每一行對應于一道;對工區(qū)內同一觀測系統(tǒng)下的一張共炮點記錄或一共中心點記錄建立一張

16、這樣的表,我們稱為動校正量板表.有了這個量板表,我們就可以實現(xiàn)動校正了.例:某CDP道集中的第6道以=2ms采樣,動校正起始時間t06=200ms,相應的動校正量tmax6=60ms,以后各采樣點的動校正量分別為58,57,56,55.5,55,54.5,54,53.5,53,52.7,52.5,52.2,52ms,現(xiàn)要求制造這一道的動校正量板表,并按表實現(xiàn)動校正.解:根據(jù)前述內容,首先把上述動校正量化成動校正量個數(shù)= t/+0.5,即有:30,29,29,28,28,28,27,27,27,27,26,26,26,26,.寫出對應的動校正量板表課堂作業(yè)n由標題得到的動校正量個數(shù)是：30,29

17、,29,28,28,28,27,27,27,27,26,26,26,26,.M6N N6M6N N6M6-1N N6M6-2N N6M6-3N N6M6-4 M6N6M6N6M6-1N6M6-2N6M6-3N6M6-430 1 2 3 4三三.動校正的實現(xiàn)動校正的實現(xiàn)簡單的說簡單的說,動校正的實現(xiàn)就是把炮檢距動校正的實現(xiàn)就是把炮檢距xi0的地震的地震道中某時辰道中某時辰ti處的振幅值向處的振幅值向t減小的方向挪動減小的方向挪動,挪挪動的時間間隔就是該時辰對應的動校正量動的時間間隔就是該時辰對應的動校正量 ti。由于地震記錄在計算機中都是離散存儲的由于地震記錄在計算機中都是離散存儲的,即每即每一

18、個一個ti的離散振幅值的離散振幅值ai,k放在一個內存單元內放在一個內存單元內(i為道號為道號,k= ti/ ,樣點順序號樣點順序號)。在動校正中。在動校正中,將將某時辰的振幅值向某時辰的振幅值向t減小的方向挪動減小的方向挪動,只需求把該只需求把該時辰對應內存單元中的離散振幅值時辰對應內存單元中的離散振幅值ai,k向向k減小減小的單元的單元“搬家即可搬家即可,搬動的單元個數(shù)就是該時辰搬動的單元個數(shù)就是該時辰的動校正量個數(shù)。的動校正量個數(shù)。1.成組“搬家法所謂成組“搬家,就是把地震道中具有一樣動校正量的離散振幅值分為一組,做為一個整體一同“搬家。M6N6M6N6M6-1N6M6-2N6M6-3N

19、6M6-430 1 2 3 41000.051010.61020.81030.651040.351050.1106-0.05107-0.25108-0.4109-0.21100.0n動校正前n動校正后700.0571720.6730.874750.65760.35770.17879-0.0580-0.2581-0.482-0.283840.0700.05710.325720.6730.8740.725750.65760.35770.1780.02579-0.0580-0.2581-0.482-0.283-0.1840.0插值后經過例子我們可以留意到這樣幾個問題:1)由于t0ti,所以動校正量t

20、i總是正值,這就意味著“搬家總是從大的t值向小的t值搬,我們稱為“向前搬家.這樣如開辟一個內存區(qū)域存放地震記錄,動校正往前“搬家,并不會把原有單元中的振幅值破壞,故而可以在一個區(qū)域內實現(xiàn)動校正,不需求開辟新的專門用于動校正的內存區(qū)域;(大家想想:應從地震記錄的哪個方向開場動校正,才干到達這種即處置又存儲的效果?) t增大的方向 動校正搬家的方向n2)由于動校正總是逐漸減小的,我們這樣的成組“搬家后的內存就會出現(xiàn)空格.通常都是采用插值來處理空格的.插值的方法有三種:取空格左邊的單元內的振幅值;取空格右邊的單元內的振幅值; 取空格兩邊單元內的振幅值的平均;無論哪種方法,都不是動校正前的地震記錄的離

21、散振幅值. 因此,動校正前、后的波形是不一樣的.2.插值補空處置由于動校正量是隨t的添加而減小的,所以成組“搬家后必出現(xiàn)空格,呵斥動校正前后的波形不一致,而且很明顯,動校正后的波形比動校正前的波形“長,我們稱為波形拉伸,這是成組搬家法動校正帶來的必然結果。呵斥的后果：波形拉伸整個波組由高頻向低頻方向挪動,且波形外形也有所畸變.波形發(fā)生變化,從濾波的角度來看就是被濾波.動校正處置相當于一個什么濾波器呢? 低通濾波器.NMO Stretchingn拉伸是一頻率畸變,定量表示為:n f/f =tNM0/t0n主要影響淺層和遠道。為什么？NMO Stretchingmuting3.動校正對信號的拉伸畸

22、變及其處置方法首先應明確一點:這種成組“搬家法動校正帶來的波形拉伸畸變是不可防止的,無法根本消除的,只能設法減弱其影響;其次,應搞清楚這個波形拉伸與哪些量有關,才干想方法減輕其影響。從前面的例子可以看到,動校正量板表中的動校正量個數(shù)變化越快,出現(xiàn)的空格越多,拉伸越嚴重,也就是說,拉伸的程度和動校正量的變化率有關.而動校正量的變化率 dti /dt0 =- xi/(2t02v)取絕對值,是一隨t0的添加而迅速減小,隨xi的增大而增大的量.這就是說,動校正量變化率,淺層大一些,深層小一些;由此可知,對于同一道來說,淺層畸變厲害些,深層輕些;如固定t0,那么炮檢距大時動校正量變化率大,因此,遠(炮檢距)道比近(炮檢距)道畸變嚴重.也就是說,這種拉伸畸變的程度是隨空間和時間變化的。由此一來,對于同一個共中心點道集的各個地震道,由于炮檢距和時間都不同,動校正帶來的拉伸畸變的影響也不一樣,波形差別較大,疊加后會產生不良效果.如右圖所示.這就是拉伸畸變帶來的后果使疊加效果變壞.由于它是不可防止的,目前所能采用的方法只能是把畸變嚴重的部分予以切除,不讓其參與疊加.用什么來衡量拉伸嚴重與否呢?必需引入一個量來衡量,才便于計算機操作運轉.由圖知：校正前波形長度：L= t1