地震數(shù)據(jù)采集與處理：第二部分 第五章靜校正

1、第二部分 第五章靜校正第一節(jié) 靜校正相關(guān)概念第二節(jié) 基準(zhǔn)面靜校正第三節(jié) 初至折射靜校正第四節(jié) 地表一致性剩余靜校正 小結(jié) 作業(yè)疊加速度分析和動(dòng)校正都是基于雙曲線反射同相軸假設(shè)。由于近地表的影響，動(dòng)校正之后的同相軸不能達(dá)到同相疊加。靜校正是實(shí)現(xiàn)共反射點(diǎn)疊加的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，它不僅影響著疊加剖面的信噪比和垂向分辨率，也影響疊加速度分析的質(zhì)量?；靖拍?.1靜校正相關(guān)概念 謝里夫(Sheriff)對(duì)靜校正所做的定義為：用于補(bǔ)償由于地表高程變化、風(fēng)化層的厚度和速度變化對(duì)地震資料的影響。其目的是獲得在一個(gè)平面上進(jìn)行采集，且沒有風(fēng)化層或低速介質(zhì)存在時(shí)的反射波到達(dá)時(shí)間。 靜校正通常稱為地表一致性靜校正。地表一

2、致性指某一地震道的靜校正量只與炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的地表位置有關(guān)，共炮點(diǎn)道集有著相同的炮點(diǎn)靜校正量，共檢波點(diǎn)道集有著相同的檢波點(diǎn)靜校正量。 靜校正方法分類： （1）基準(zhǔn)面靜校正（野外靜校正） （2）初至折射靜校正 （3）反射波地表一致性剩余靜校正基本概念5.1靜校正相關(guān)概念為了使地表一致性條件成立，又入另外一個(gè)假設(shè)條件：地震波在震源處沿垂直方向入射，在檢波點(diǎn)處沿垂直方向出射。 上述條件如果成立，需要假設(shè)地表有風(fēng)化層覆蓋。由于風(fēng)化層的速度比下伏地層的速度低得多，按照斯涅耳定律，地震波在風(fēng)化層中可以近似認(rèn)為沿垂直方向傳播?；靖拍?.1靜校正相關(guān)概念 基本概念5.1靜校正相關(guān)概念靜校正量分類：（1）高頻分

3、量（短波長(zhǎng)靜校正量） 短波長(zhǎng)靜校正量使CMP道集的同相軸不能實(shí)現(xiàn)同相疊加，影響疊加效果。地表一致性剩余靜校正主要解決短波長(zhǎng)靜校正問(wèn)題。（2）低頻分量（長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正量） 長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正量容易產(chǎn)生構(gòu)造假象(圖5-5)，影響低幅構(gòu)造的勘探。長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正主要通過(guò)野外靜校正和折射波靜校正來(lái)解決。 長(zhǎng)波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)：觀測(cè)系統(tǒng)排列長(zhǎng)度 基本概念5.1靜校正相關(guān)概念浮動(dòng)基準(zhǔn)面概念 靜校正定義中的平面就是靜校正的參考基準(zhǔn)面。地震數(shù)據(jù)被校正到參考基準(zhǔn)而上，消除了地表起伏和風(fēng)化層橫向變化的影響，后續(xù)處理就可以假設(shè)地震數(shù)據(jù)是在基準(zhǔn)面上采集的。 在地震數(shù)據(jù)處理中，有時(shí)首先將地震數(shù)據(jù)校正到一個(gè)中間基準(zhǔn)面上，這個(gè)基準(zhǔn)面

4、有時(shí)也稱為浮動(dòng)基準(zhǔn)面或CMP疊加基準(zhǔn)面。浮動(dòng)基準(zhǔn)面是通過(guò)對(duì)一個(gè)或幾個(gè)CMP道集所涉及的靜校正量進(jìn)行平均，得到的一個(gè)假想基準(zhǔn)面，它是一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)面，類似于對(duì)基準(zhǔn)面曲線進(jìn)行空間濾波。 速度分析、剩余靜校正、動(dòng)校正、疊加都在這個(gè)浮動(dòng)基準(zhǔn)面上進(jìn)行。疊加之后，再將地震數(shù)據(jù)由浮動(dòng)基準(zhǔn)面校正到參考基準(zhǔn)面或最終基準(zhǔn)面上，在最終基準(zhǔn)面上完成偏移處理?；靖拍?.1靜校正相關(guān)概念基準(zhǔn)面校正利用野外測(cè)量和觀測(cè)的數(shù)據(jù)，包括地面高程數(shù)據(jù)、井口檢波器記錄時(shí)間、微測(cè)井和小折射數(shù)據(jù)等進(jìn)行靜校正。它包括炮點(diǎn)基準(zhǔn)面校正和檢波點(diǎn)基準(zhǔn)面校正兩部分。 基本概念5.2基準(zhǔn)面靜校正包括風(fēng)化層校正、高程校正、井深校正 基本概念5.2基準(zhǔn)面靜

5、校正野外測(cè)量工作有時(shí)不能準(zhǔn)確地提供風(fēng)化層速度和厚度的信息。風(fēng)化層的速度低于下伏地層的速度，因此能夠記錄并識(shí)別來(lái)自風(fēng)化層底界的折射波。 基本概念5.3初至折射靜校正風(fēng)化層厚度折射波時(shí)距曲線滿足通過(guò)上面的分析可以看出，在風(fēng)化層底面水平的情況下，通過(guò)直達(dá)波的斜率得到風(fēng)化層的速度；通過(guò)折射波的斜率和截距得到基巖的速度和截距時(shí)間，即可計(jì)算出風(fēng)化層的厚度，進(jìn)而得到基準(zhǔn)面靜校正量。應(yīng)用限制條件：(1)在地表起伏的情況下，初至波不再是一條標(biāo)準(zhǔn)的直線，此時(shí)很難測(cè)量初至波的斜率和截距時(shí)間;(2)當(dāng)觀測(cè)系統(tǒng)的最小炮檢距大于折射波的第一接收點(diǎn)時(shí)，地震記錄初至中觀測(cè)不到直達(dá)波。這種情況下無(wú)法使用上式計(jì)算風(fēng)化層的厚度。

6、基本概念5.3初至折射靜校正 加減法折射靜校正5.3初至折射靜校正 圖中有三個(gè)炮點(diǎn)檢波點(diǎn)對(duì)，分別是 、 和 ，現(xiàn)在定義兩個(gè)時(shí)間變量 和 。ABDGFCEH加減法折射靜校正示意圖大多數(shù)觀測(cè)系統(tǒng)并不能保證地面上A，G和D點(diǎn)有圖5-9所示的射線路徑關(guān)系。圖5-10表示了A、G和D點(diǎn)之間更普遍的關(guān)系。此時(shí) 可表示為 5.3初至折射靜校正廣義互換法折射靜校正廣義線性反演折射靜校正方法是利用初至?xí)r間反演近地表模型的靜校正方法。設(shè)近地表模型(速度、深度)為M,初至?xí)r間為T,初至?xí)r間T和模型M之間的非線性關(guān)系由射線追蹤決定廣義線性反演的目標(biāo)就是利用初至?xí)r間T反演得到近地表模型M。走時(shí)誤差和模型修正量之間滿足

7、5.3初至折射靜校正廣義線性反演折射靜校正 地表一致性剩余靜校正是在應(yīng)用了野外靜校正或者折射靜校正以后進(jìn)行的。 由于多種因素，CMP道集中的各個(gè)地震道經(jīng)過(guò)上面的兩種靜校正之后仍然存在著高頻短波長(zhǎng)剩余靜校正量，影響CMP疊加的質(zhì)量。因此在CMP疊加之前，還要對(duì)剩余靜校正量進(jìn)行估算和校正，實(shí)現(xiàn)CMP道集的同相疊加。 計(jì)算剩余靜校正量的方法較多，應(yīng)用較廣泛的主要有兩類： （1）基于地表一致性時(shí)差分解的方法 （2）基于互相關(guān)(或稱疊加能量最大)的剩余靜校正方法。 基本概念5.4地表一致性剩余靜校正在地表一致性假設(shè)的前提下，經(jīng)過(guò)野外靜校正和動(dòng)校正之后，反射時(shí)差可以表示為4個(gè)分量之和式的4個(gè)分量中，后兩個(gè)

8、隨反射時(shí)間(層位)的變化面變化，前兩個(gè)具有地表一致性特征，是我們要計(jì)算的炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)剩余靜校正量。 基于時(shí)差分解的剩余靜校正方法一般分為三個(gè)步驟，首先拾取每個(gè)地震道的時(shí)差；然后對(duì)時(shí)差進(jìn)行分解，得到炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的剩余靜校正量；最后在每個(gè)地震道上應(yīng)用炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)靜校正量。 基本概念5.4地表一致性剩余靜校正地表一致性時(shí)差分解的方法在地表一致性假設(shè)的前提下，經(jīng)過(guò)野外靜校正和動(dòng)校正之后，反射時(shí)差可以表示為4個(gè)分量之和式的4個(gè)分量中，后兩個(gè)隨反射時(shí)間(層位)的變化面變化，前兩個(gè)具有地表一致性特征，是我們要計(jì)算的炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)剩余靜校正量。 基于時(shí)差分解的剩余靜校正方法一般分為三個(gè)步驟，首先拾取每個(gè)地震道的

9、時(shí)差；然后對(duì)時(shí)差進(jìn)行分解，得到炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的剩余靜校正量；最后在每個(gè)地震道上應(yīng)用炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)靜校正量。 基本概念5.4地表一致性剩余靜校正 時(shí)差分解后得到炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的剩余靜校正量。對(duì)于地震道而言，其總的剩余靜校正量為炮點(diǎn)靜校正量和檢波點(diǎn)靜校正量之和，將地震道按照總的靜校正量進(jìn)行整體時(shí)移，就實(shí)現(xiàn)了剩余靜校正。 對(duì)于時(shí)差分解中的構(gòu)造項(xiàng)和剩余動(dòng)校正項(xiàng)，雖然最終靜校正時(shí)不應(yīng)用這兩項(xiàng)，但是在迭代計(jì)算過(guò)程中，它們會(huì)對(duì)炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)靜校正量的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。因此在每次迭代過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)它們作一些合理的限定和平滑。對(duì)于低信噪比的地震資料，當(dāng)剩余靜校正問(wèn)題嚴(yán)重影響速度分析和模型道建立的質(zhì)量時(shí)，一般要進(jìn)行多輪剩余靜校正。速度分析和靜校正是相互制約的，在實(shí)際地震資料處理過(guò)程中，速度分析和靜校正需要進(jìn)行多輪迭代。 基本概念5.4地表一致性剩余靜校正 互相關(guān)法剩余靜校正不需要求解方程進(jìn)行時(shí)差分解，而是利用多次覆蓋的特點(diǎn)，在相關(guān)曲線上直接拾取靜校正量。屬于這種類型的方法有最大疊加能量法、相鄰疊加道相關(guān)法等。與地表一致性時(shí)差分解法相比，這類方法更適合于低信噪比資料的靜校正處理，是靜校正處理的常用方法。1.最大疊加能量法剩余靜校正一個(gè)炮