空間采樣對(duì)地震勘探資料的影響

1、空間采樣對(duì)地震勘探資料的影響摘要： 空間采樣是地震勘探采集階段重要的參數(shù)，它不僅影響地質(zhì)任務(wù)的完成，同樣也影響著經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了提高空間采樣對(duì)地震資料品質(zhì)影響的認(rèn)識(shí)，本文從空間采樣對(duì)地震資料的分辨率及其對(duì)處理流程中靜校正、動(dòng)校正與速度分析、疊加和偏移等方面的影響進(jìn)行論述。關(guān)鍵詞：空間采樣；地震勘探；分辨率道間距(空間采樣)是埋置在測線上相鄰檢波器的距離，在設(shè)計(jì)時(shí)除了遵循以下原則，即：時(shí)間剖面上反射波不出現(xiàn)空間假頻；防止偏移時(shí)產(chǎn)生偏移噪音；疊前二維濾波應(yīng)在野外記錄上不出現(xiàn)空間假頻；滿足橫向分辨率的要求，還應(yīng)該考慮道間距對(duì)分辨率、靜校正、動(dòng)校正與速度分析、疊加和偏移等的影響，下面就道間距對(duì)其影

2、響進(jìn)行簡要分析。1空間采樣對(duì)分辨率的影響根據(jù)彈性波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，縱向分辨率定義為地震主波長的四分之一，即：式中，為分辨地層厚度，m；為地震主波長；為地層的層速度，m/s；為地震波主頻，Hz。由上式可知，當(dāng)?shù)篱g距選取滿足空間采樣定理時(shí)，縱向分辨率僅與勘探目標(biāo)的層速度和激發(fā)地震波的主頻有關(guān)，與道間距沒有直接關(guān)系；當(dāng)?shù)篱g距過大時(shí)，不滿足最高無混疊頻率要求的部分在處理過程中會(huì)產(chǎn)生假頻和處理噪音，直接造成信噪比降低，從而掩蓋有效分辨能力，表現(xiàn)為視覺分辨率降低；小道距利于提高偏移剖面的能量和信噪比，其中高頻端信噪比的提高，正是小道距提高實(shí)際資料視覺分辨率的原因?？梢?，小道間距本身并沒有提高縱向分辨率，提高

3、縱向分辨率的實(shí)質(zhì)是水平疊加多次覆蓋優(yōu)勢的隱含體現(xiàn)，是通過面元疊加提高高頻端信噪比，進(jìn)而提高縱向分辨率。2空間采樣對(duì)靜校正的影響(1)對(duì)初至折射波靜校正的影響由于折射波速度求取采用對(duì)測線上各炮集的初至?xí)r間分段(層)線性擬合的方法，客觀上就要求在每一層段有足夠多、足夠密的控制點(diǎn)，也就是要求道間距要小、覆蓋次數(shù)要高。這一要求對(duì)橫向變化劇烈的地表結(jié)構(gòu)（如地表起伏劇烈、隱冰凍層或高速層出露地區(qū)）尤為重要，在這些地段道間距過大時(shí)，很容易導(dǎo)致相鄰兩道的時(shí)差超過一個(gè)地震子波波長時(shí)間，給初至波的拾取帶來困難；另一方面是控制點(diǎn)數(shù)減少，會(huì)嚴(yán)重影響與地震道相關(guān)性有關(guān)的初至波拾取方法的準(zhǔn)確性，從而降低靜校正量計(jì)算精度。

4、因此，在地表起伏劇烈或表層速度橫向變化較大的地區(qū)，小道間距是保證靜校正效果的重要因素。(2)對(duì)層析靜校正的影響層析靜校正是利用初至波(或者是初至波的一部分)反演表層低速帶速度結(jié)構(gòu)并據(jù)此計(jì)算靜校正量的方法?，F(xiàn)在比較常用的層析靜校正為非線性層析靜校正。非線性層析靜校正利用的是初至折射波的所有信息，能夠更加精確的反演表層結(jié)構(gòu)靜校正模型，計(jì)算中涉及到相關(guān)統(tǒng)計(jì)和迭代，所以對(duì)地形起伏較大或橫向速度變化大的表層結(jié)構(gòu)，道間距越小，反演的表層結(jié)構(gòu)越精確，靜校正效果越好。由圖1和圖2的對(duì)比可見，用小道間距炮集記錄計(jì)算靜校正量應(yīng)用于單炮處理的靜校正效果明顯較好，相應(yīng)的疊加剖面效果也明顯較好。因此，高密度空間采樣有利

5、于提高層析靜校正的精度。3空間采樣對(duì)動(dòng)校正與速度分析的影響速度分析與動(dòng)校正在地震數(shù)據(jù)處理過程中是交互進(jìn)行的，動(dòng)校正量的大小與速度的高低相對(duì)應(yīng)?？v波的反射雙曲方程為：其動(dòng)校正量的計(jì)算公式為： 式中，為炮檢距處的反射波旅行時(shí)，s；為共中心點(diǎn)的自激自收時(shí)間，s；為炮檢距，m；為疊加速度，m/s。對(duì)于水平層狀介質(zhì)，上式可轉(zhuǎn)化為： 一般取二階近似，即：對(duì)于單一傾斜層，對(duì)任意介質(zhì)， 為均方根速度，m/s；為地層傾角；為動(dòng)校正速度，m/s。由此可見，動(dòng)校正量的大小與炮檢距和介質(zhì)速度有關(guān)。對(duì)于固定的，無論道間距()如何變化，對(duì)于同一CDP點(diǎn)的動(dòng)校正量是相同的，不會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的精度變化。因此，動(dòng)校正與道間距無關(guān)。

6、速度分析與動(dòng)校正是一體的。例如設(shè)第道的動(dòng)校正時(shí)差為：則即動(dòng)校正速度與和空間坐標(biāo)點(diǎn)有關(guān)。速度分析的影響因素（精度，分辨率）包括：炮檢距、疊加次數(shù)、信噪比、切除、速度采樣、時(shí)窗寬度、相干屬性、近地表異常、頻譜寬度。因此，與動(dòng)校正一樣，速度分析與道間距無關(guān)，但可以通過提高速度譜的橫向分析密度來提高速度的橫向精度，這對(duì)勘探目標(biāo)尺度較小或傾角較陡時(shí)極為重要。圖3中的上圖面元均為5m*5m，覆蓋次數(shù)變化，道間距變大時(shí)（10m-20m-40m），覆蓋次數(shù)遞減（32次-16次-8次），速度譜能量團(tuán)聚焦性變差；下圖覆蓋次數(shù)不變（32次），面元變化，道間距變大時(shí)（10m-20m-40m），面元變大（5m*5m-5

7、m*10m-5m*20m），速度譜能量團(tuán)聚焦性變差。由此可見，道間距變化對(duì)三維速度分析有直接影響。在相同面元情況下，小道間距利于提高覆蓋次數(shù)，從而利于提高三維速度分析精度。4結(jié)束語通過對(duì)空間采樣影響因素的分析，可以得出空間采樣間隔的減小對(duì)地震資料的分辨率、資料處理流程中靜校正、動(dòng)校正與速度分析、疊加和偏移等方面都有好的影響。通過實(shí)例對(duì)比和數(shù)值模擬分析，減小空間采樣間隔也都能取得好的效果。因此，在資料采集階段應(yīng)采用高密度空間采樣，來提高地震資料的品質(zhì)，提高地震勘探的精度。但隨著空間采樣密度的增加，同時(shí)也帶動(dòng)勘探成本的加大，如何實(shí)現(xiàn)兩者間的最佳平衡，結(jié)合地質(zhì)任務(wù)的要求，值得深入研究。參考文獻(xiàn)1 夏洪瑞.道間距對(duì)偏移結(jié)果影響的討論J.勘探