頻譜分析、速度分析、真振幅恢復(fù)—姜紹輝[1].do---c

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、頻譜與相位頻譜分析得到的結(jié)果就是頻譜與相位，其原理是基于快速傅立葉變換，快速傅立葉變換能夠?qū)⑿盘?hào)從時(shí)間域變換到頻率域。通過(guò)頻譜分析可以得到地震道的頻率特性和相位特性，不同的干擾波和有效波在頻譜圖上的表現(xiàn)形式不同：面波在頻譜圖上表現(xiàn)為低頻、高能量，而隨機(jī)干擾表現(xiàn)為全頻帶的特點(diǎn)，無(wú)一定規(guī)律可循。根據(jù)地震波的頻譜特性，可以確定干擾波的類型和存在范圍（時(shí)間、空間），并可以確定帶通濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)，比如壓制面波的帶通濾波器的鑲邊帶一般設(shè)為8-10Hz。頻譜分析又可分為一維頻譜分析（頻率域）和二維頻譜分析（頻率-波數(shù)域即F-K域），二維頻譜分析涉及到時(shí)間和偏移距兩個(gè)參數(shù)，所以必

2、須在加載觀測(cè)系統(tǒng)后的記錄上進(jìn)行。相位其實(shí)是個(gè)難以準(zhǔn)確量化的概念，沒有一個(gè)確切的度量方式區(qū)分最小相位和最大相位，很多時(shí)候是以能量的時(shí)間延遲定義相位，能量在時(shí)間軸的前端就認(rèn)為是最小相位，在后就認(rèn)為是最大相位，居中就認(rèn)為是混合相位。零相位濾波器（子波）的分辨率最高，其次是最小相位。頻譜分析可選擇時(shí)窗分析的方法，即在1道或多道上選擇時(shí)窗進(jìn)行頻譜分析。下面是交互頻譜分析的模塊參數(shù)設(shè)置及操作步驟：對(duì)于需要交互操作的，選擇“Yes”。一般情況下，不可選擇。有分選關(guān)鍵字控制的數(shù)據(jù)輸入表示：野外文件號(hào)為2的481-600道主分選字FFID次分選字CHAN是否從別的測(cè)線讀取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入關(guān)于鼠標(biāo)的用法說(shuō)明：1、加載

3、模塊：將鼠標(biāo)放在右邊模塊列表，鍵入所需模塊的全名或者某個(gè)單詞或者連續(xù)單詞的開頭字母，比如Disk data insert，鍵入DDI即可顯示，然后用鼠標(biāo)選擇模塊，它會(huì)加入到當(dāng)前所選模塊的下面；2、流程：左鍵執(zhí)行，右鍵注釋“><”，中間添加參數(shù)。添加模塊技巧：右鍵選擇模塊，中鍵“delete”，然后選擇所要添加模塊的位置，右鍵“delete”即可將中間刪除的模塊添加到所選位置。自動(dòng)增益顯示自動(dòng)增益參數(shù)采用默認(rèn)值說(shuō)明：AGC（自動(dòng)增益只是改變顯示，并不改變數(shù)據(jù)。一般選默認(rèn)設(shè)置就可以）多種時(shí)窗顯示數(shù)據(jù)選擇方式以道方式顯示顯示相位譜顯示平均能量譜交互頻譜分析模塊參數(shù)設(shè)置說(shuō)明：數(shù)據(jù)選擇方式很

4、重要，若要進(jìn)行區(qū)域頻譜分析，則選擇Single subset相位譜能量譜窗口選擇工具交互頻譜分析界面-01（有效波）說(shuō)明：FFT的精度要求所選時(shí)窗的時(shí)間長(zhǎng)度不能太小交互頻譜分析界面-02（面波）說(shuō)明：要選擇不同深度和不同道的時(shí)間窗進(jìn)行分析，以作對(duì)比。2、分頻分頻的目的是在不同的頻帶上對(duì)地震記錄進(jìn)行分析，在試驗(yàn)工作中的單炮記錄評(píng)價(jià)起到很大作用。比如改變藥量、井深和井組合方式等條件變化，都會(huì)引起不同頻帶能量的變化以及信噪比的變化。分頻是利用相鄰接的鑲邊濾波器進(jìn)行的。鑲邊帶通濾波器分頻掃描一般情況下，鑲邊帶通分頻掃描的頻寬定為一個(gè)倍頻程，比如20-40；30-60等?？梢詫V波得到的數(shù)據(jù)分別輸出

5、，然后在輸入并列顯示。這里以參數(shù)測(cè)試的方法進(jìn)行分頻顯示，并不輸出數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)注意：輸入分選字的選擇要準(zhǔn)確測(cè)試帶通濾波，那么就設(shè)置多個(gè)帶通頻段，中間以“|”隔開參數(shù)測(cè)試設(shè)置測(cè)試參數(shù)說(shuō)明：Parameter test模塊僅作用于后面第1個(gè)待測(cè)模塊頻率域?yàn)V波（相乘）FFT補(bǔ)零百分比濾波器類型-Butterworth重點(diǎn)：待測(cè)參數(shù)一律設(shè)為99999零相位測(cè)試的模塊說(shuō)明：參數(shù)測(cè)試的實(shí)質(zhì)就是將模塊中的參數(shù)在參數(shù)測(cè)試模塊中設(shè)為多個(gè)，比較處理結(jié)果。存儲(chǔ)多個(gè)圖像，可以前后對(duì)比顯示“變波形/變面積”顯示方式并列顯示參數(shù)測(cè)試結(jié)果和原剖面：參數(shù)設(shè)置個(gè)數(shù)加1測(cè)試結(jié)果顯示圖形縮放工具：選擇某個(gè)區(qū)域局部放大，或者在圖像外

6、部選擇相鄰道（時(shí)間樣點(diǎn)）拉伸顯示分頻剖面說(shuō)明：面波占據(jù)了大部分低頻段，有效波存在于35-80Hz，高頻段和低頻段也有部分有效波存在。重設(shè)測(cè)試參數(shù)說(shuō)明：根據(jù)上一個(gè)參數(shù)顯示結(jié)果，調(diào)整掃描頻段。重設(shè)帶通參數(shù)后的分頻剖面說(shuō)明：低頻部分難以分離面波和有效波，但是面波存在于一定的時(shí)間和道范圍內(nèi)，所以可以設(shè)置時(shí)窗利用帶通濾波的方法壓制面波；高頻剖面基本不含有效波了。AGC-Automatic Gain Control（自動(dòng)增益控制）的效果：未加增益顯示顯示道信息前后對(duì)比顯示工具快照工具測(cè)量速度工具自動(dòng)增益顯示說(shuō)明：AGC的作用對(duì)于顯示剖面很明顯。3、真振幅恢復(fù)真振幅恢復(fù)是振幅恢復(fù)補(bǔ)償?shù)墓ぷ鳌５卣鸩ㄔ趥鞑ミ^(guò)程

7、中變化很大，它的波形在傳播過(guò)程中拉寬（頻散現(xiàn)象）了，還有彈性波在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化引起的能量損失，以及波前擴(kuò)散引起的振幅（能量）幾何擴(kuò)散。而反褶積的目的是壓縮波形，提高分辨率，它是基于地震子波不變的假設(shè)之上的，所以在反褶積之前需要恢復(fù)其球面擴(kuò)散和能量損失引起的衰減。真振幅恢復(fù)的目的就是在時(shí)間域使波形“恢復(fù)”，使之盡量符合反褶積的條件。假設(shè)地震波的初始振幅為A，能量為E，波前的初始半徑為1，那么當(dāng)波前傳播到半徑為R時(shí)，它的振幅為A/R，能量為E/R2。那么對(duì)于真振幅恢復(fù)來(lái)說(shuō)有兩種方式，即振幅恢復(fù)和能量恢復(fù)，恢復(fù)系數(shù)分別為：1/R1/（vt）2。下面以參數(shù)測(cè)試的方式顯示真振幅恢復(fù)：設(shè)置真振幅測(cè)試

8、參數(shù)選擇速度表補(bǔ)償球面擴(kuò)散的方式，另一種是1/dist設(shè)置振幅恢復(fù)方式及測(cè)試參數(shù)說(shuō)明：速度譜選取的原則是選擇當(dāng)前質(zhì)量最好的速度譜，在沒有精確速度時(shí)，給定一個(gè)經(jīng)驗(yàn)速度表。不同振幅恢復(fù)參數(shù)得到不同的結(jié)果利用縮放工具放大顯示不同振幅恢復(fù)參數(shù)處理的結(jié)果分析：參數(shù)=2時(shí)的效果最好；參數(shù)=8，16時(shí)，深層能量過(guò)大。3、預(yù)處理將以上參數(shù)測(cè)試的結(jié)果應(yīng)用到各個(gè)模塊，進(jìn)行處理，并輸出。校正到動(dòng)校正基準(zhǔn)面用戶給定的高程值替換速度最終基準(zhǔn)面高程預(yù)處理參數(shù)設(shè)置-1（高程校正）為下一步帶通濾波設(shè)置時(shí)窗預(yù)處理參數(shù)設(shè)置-2（帶通濾波時(shí)間窗口）說(shuō)明：窗口處理模塊僅對(duì)下1個(gè)模塊起作用帶通濾波時(shí)窗（兩層-Layer拾?。╊A(yù)處理參數(shù)

9、設(shè)置-3（鑲邊帶通濾波器設(shè)計(jì)）注意：這里的濾波器類型應(yīng)該與參數(shù)測(cè)試時(shí)的相同。預(yù)處理參數(shù)設(shè)置-4（真振幅恢復(fù)）注意：這里的球面擴(kuò)散補(bǔ)償方式應(yīng)該與參數(shù)測(cè)試時(shí)的相同。 經(jīng)驗(yàn)速度表選擇時(shí)窗基于平均的方式預(yù)處理參數(shù)設(shè)置-5（道間均衡）反褶積時(shí)窗算子白噪水平（必要）預(yù)測(cè)距離（時(shí)差）算子長(zhǎng)度濾波方式預(yù)處理參數(shù)設(shè)置-6（預(yù)測(cè)反褶積）說(shuō)明：反褶積算子長(zhǎng)度和預(yù)測(cè)距離是兩個(gè)很重要的參數(shù)面波基本壓制掉速度“測(cè)量”工具預(yù)處理后的顯示下面是時(shí)窗拾取的過(guò)程：選擇拾取時(shí)窗類型時(shí)窗拾取-01：選擇拾取時(shí)窗類型時(shí)窗拾取-02：給出時(shí)窗名稱說(shuō)明：盡量在名稱中體現(xiàn)拾取的目的，比如應(yīng)用于反褶積的時(shí)窗命名為“gate-decon”拾取工

10、具，在給定拾取名后自動(dòng)出現(xiàn)時(shí)窗拾取-03：在激發(fā)點(diǎn)一側(cè)拾取一條線說(shuō)明：兩點(diǎn)確定一線（MB1），有些情況下需要精確的拾取，可以逐道進(jìn)行。中鍵（MB2）可以取消所選點(diǎn)，右鍵（MB3）可以移動(dòng)。時(shí)窗拾取-04：映射（MB3Project）時(shí)窗拾取-05：同樣的方法拾取第2層注意：拾取完畢，退出以前一定要存儲(chǔ)拾取數(shù)據(jù)Filesave pick4、速度分析首先說(shuō)明的是，動(dòng)校正的目的是消除由于偏移距引起的時(shí)差，使校正后的同相軸與自激自收的雙程時(shí)間相符合，也就是使雙曲線時(shí)距曲線“拉平”。圖1 水平層狀模型的激發(fā)接收示意圖水平層狀模型的時(shí)距曲線方程為:自激自收的旅行時(shí)為：那么，對(duì)于1點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其旅行時(shí)與自激自收

11、的時(shí)間誤差為：動(dòng)校正就是從中消除。很明顯，進(jìn)行動(dòng)校正必須先得到層速度。這里采用的速度分析技術(shù)是根據(jù)速度譜計(jì)算。它的原理是測(cè)量速度與零炮檢距雙程時(shí)間信號(hào)的相干性，基本做法是沿著雙曲線軌跡用一個(gè)小時(shí)窗計(jì)算CMP 道集信號(hào)的相干關(guān)系。在速度譜上根據(jù)有用同相軸出現(xiàn)的時(shí)間，挑選出產(chǎn)生相干性最高的速度函數(shù)，把它解釋為疊加速度。水平層狀介質(zhì)中的反射波旅行時(shí)間并不總是雙曲線，地表起伏和風(fēng)化層水平方向變化會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)時(shí)移，使反射雙曲線不再符合雙曲線方程。所以首先對(duì)估計(jì)出來(lái)的風(fēng)化層和高程變化進(jìn)行野外靜校正，風(fēng)化層的速度和厚度需要微測(cè)井和小折射估算的，這里沒有考慮風(fēng)化層的影響。高程靜校后在地震數(shù)據(jù)中仍然殘留有各種剩余

12、靜態(tài)時(shí)移，因此在疊前通常必須對(duì)這類剩余靜態(tài)時(shí)移的改正值出估計(jì)，并在CMP 道集中加以校正。在剩余靜校后需要在進(jìn)行一次速度分析，以便提高所拾取的速度質(zhì)量來(lái)疊加。這里就討論一下Promax軟件的剩余靜校前后的兩次速度分析。速度分析步驟：（1） 首先進(jìn)行初步的靜校正，高程靜校正量來(lái)自于野外測(cè)量，它的運(yùn)算很簡(jiǎn)單，只需給出高程差和替換速度。替換速度可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出。（2） 形成超道集。形成超道集的原因是提供速度分析所需的足夠的道數(shù)。（3） 進(jìn)行速度分析。（4） 在疊加剖面上是取一層，計(jì)算剩余靜校正量。（5） 第2次速度分析，得到更符合實(shí)際的速度。注意問(wèn)題：速度分析界面中包含能量團(tuán)，超道集和CDP道集。在

13、選擇速度的時(shí)候要同時(shí)兼顧高能量團(tuán)，超道集中同相軸擬合程度和CDP道集拉平情況；在選取速度的時(shí)候要遵循深層速度高于淺層的原則，在本地區(qū)，造成深層速度降低的原因一般是多次波，其速度是一次波速度的1/2，在拾取的時(shí)候應(yīng)注意。下面是速度分析的具體步驟：（1）預(yù)計(jì)算速度分析預(yù)計(jì)算流程圖3個(gè)Inline方向CDP合并超道集Inline的選擇范圍5個(gè)Crossline方向CDP合并超道集Crossline的選擇范圍輸入反褶積和高程靜校正后的數(shù)據(jù)輸入反褶積并進(jìn)行高程校正后的數(shù)據(jù)形成超道集說(shuō)明：超道集的形成是將相鄰CDP道集按偏移距并列顯示，為速度分析提供一個(gè)足夠多的道數(shù)。速度分析范圍速度變化范圍東郊拉伸范圍參

14、考速度表由IlNine和Crossline的每個(gè)CDP合并線數(shù)相乘（3×5）速度分析預(yù)計(jì)算說(shuō)明：速度變化范圍大小是最高速度與最低速度之間的差的大小。在此500表示淺層速度變化范圍為500，1500表示深層速度變化范圍是1500。跳過(guò)主盤，節(jié)省空間輸出預(yù)計(jì)算后的數(shù)據(jù)注意：在數(shù)據(jù)輸出的時(shí)候一般要選擇“skip primary disk storage”。（2）速度分析自定義主分選字輸入預(yù)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)輸入預(yù)計(jì)算結(jié)果選擇用戶自定義自定義主分選字sg_cdp速度譜存儲(chǔ)文件速度譜存儲(chǔ)文件名點(diǎn)擊拾取速度交互速度分析界面-01說(shuō)明：該張速度分析點(diǎn)覆蓋次數(shù)很低，不利于拾取速度。可能為多次波的能量團(tuán)拾

15、取在同相軸上雙曲線交互速度分析界面-02說(shuō)明：速度拾取時(shí)，要同時(shí)觀察中間Offset中的雙曲線擬合情況和右邊Dyn是否拾取在典型同相軸上。速度拾取點(diǎn)不要太密，或太疏，根據(jù)速度變化情況而定。對(duì)Offset應(yīng)用NMO，看同相軸是否拉平交互速度分析界面-03應(yīng)用NMO后的Offset交互速度分析界面-04說(shuō)明：拾取完畢，顯示一下同相軸拉平情況，檢查拾取小果，若同相軸下垂，說(shuō)明速度選擇過(guò)高，導(dǎo)致校正不足；反之，上翹則說(shuō)明速度過(guò)低，校正過(guò)量。保存拾取的速度譜，退出交互速度分析界面-05選擇剩余靜校正的數(shù)據(jù)剩余靜校正后的速度分析步驟與第1次速度分析的步驟完全相同，只是分析的數(shù)據(jù)和參考速度不同了。所用數(shù)據(jù)是剩余靜校正后的數(shù)據(jù)，參考速度是第1次速度分析的結(jié)果。應(yīng)用剩余靜校正應(yīng)用分?jǐn)?shù)靜校正，無(wú)參數(shù)速度范圍當(dāng)前最好的速度譜速度變化范圍形成道集的CDP個(gè)