復(fù)雜地表?xiàng)l件下靜校正方法的研究

復(fù)雜地表?xiàng)l件下靜校正方法的研究

靜態(tài)校正是執(zhí)行cmp相位重疊的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，直接影響重疊效果，決定重疊橫截面的信噪比和垂直分辨率，并影響重疊速度的分析。對(duì)于山區(qū)、丘陵、沙漠、戈壁以及山前礫石灘等復(fù)雜地表地區(qū),接收面不是一個(gè)水平面,通常是起伏不平的,地下傳播介質(zhì)通常也不是均勻的,低降速帶橫向變化大,這樣低降速帶對(duì)疊加成像的影響特別大,從而造成地震剖面信噪比低。為了提高疊加速度分析的質(zhì)量,提高疊加剖面的信噪比和垂向分辨率,必須采取有效的靜校正方法準(zhǔn)確求取靜校正量。靜校正方法包括基準(zhǔn)面靜校正和反射波靜校正兩大類(lèi)。在風(fēng)化層橫向變化劇烈、相鄰2個(gè)接收點(diǎn)之間的靜校正值差別很大的地區(qū),僅僅采用基準(zhǔn)面靜校正方法,已無(wú)法求得合適的基準(zhǔn)面靜校正值,而且剩余靜校正量值將超過(guò)反射波波形的1/2周期,應(yīng)用自動(dòng)剩余靜校正方法不能取得滿(mǎn)意的效果。通常對(duì)于這類(lèi)地區(qū)采用大炮初至折射波靜校正來(lái)解決。初至折射靜校正主要是根據(jù)人工拾取的初至折射時(shí)間,計(jì)算出風(fēng)化層及低降速帶的厚度、速度,建立近地表模型來(lái)計(jì)算靜校正量,然而如果地表?xiàng)l件比較復(fù)雜,折射層變化較大,無(wú)法人工拾取全區(qū)統(tǒng)一的初至折射時(shí)間,不能夠有效地進(jìn)行初至折射波靜校正處理;另外,如果可控震源和炸藥震源混合使用,在大炮初至上也較難人工拾取初至折射時(shí)間。以上因素決定了初至折射靜校正并不適合于某些特定地區(qū)通過(guò)對(duì)靜校正方法的大量研究和探索并充分利用野外小折射結(jié)果,總結(jié)了一套解決復(fù)雜地區(qū)靜校正問(wèn)題的方法,并通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐得到了驗(yàn)證,取得了良好的效果,筆者就初至模型靜校正、擴(kuò)大面元組合靜校正、自相關(guān)剩余靜校正的循環(huán)迭代處理方法及其應(yīng)用效果做一介紹。1方法原理1.1初至波時(shí)間的確定初至模型靜校正是在地震資料處理時(shí),根據(jù)野外提供的小折射,拾取初至?xí)r間,確定測(cè)線(xiàn)上每一個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間深度值T1.初至拾取對(duì)于每一個(gè)輸入道,在用戶(hù)指定的時(shí)窗內(nèi),根據(jù)初至信噪比拾取2～4個(gè)可能的初至波信息。在所有道拾取完以后,再根據(jù)初至信噪比或者多道追蹤辦法來(lái)選擇每一道的最終初至拾取時(shí)間。2.廣義互換法確定時(shí)間深度T3.折射界面深度計(jì)算折射界面深度H其中,θ為臨界角,速度v4.靜校正值的計(jì)算從地表面上把數(shù)據(jù)校正到基準(zhǔn)面上,炮點(diǎn)靜校正量為接收點(diǎn)靜校正量為式中,T5.高低頻靜校正值的分離根據(jù)每個(gè)炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)得靜校正量,在CMP道集上進(jìn)行浮動(dòng)CMP面的計(jì)算重新計(jì)算炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)靜校正量將新的炮點(diǎn)校正量、檢波點(diǎn)靜校正量分別利用到疊前炮集上;中心點(diǎn)校正量應(yīng)用到疊加數(shù)據(jù)上,剖面校正應(yīng)用到用戶(hù)指定的基準(zhǔn)面上。1.2應(yīng)用效果分析由于小折射測(cè)量點(diǎn)的離散性及計(jì)算誤差,僅做初至模型靜校正處理后,剩余靜校正量值將超過(guò)反射波形的1/2周期,此時(shí)應(yīng)用自動(dòng)剩余靜校正方法不能取得滿(mǎn)意的效果。所以我們應(yīng)用了擴(kuò)大面元組合靜校正方法來(lái)部分消除中波長(zhǎng)靜校正量,以3組組合靜校正加以說(shuō)明。模型道的建立步驟如下。1.在給定的時(shí)窗范圍內(nèi),把CMP道集中的各道的采樣振幅值,歸一到同一均方根振幅水平上。2.對(duì)第k-1,k,k+1個(gè)CMP道集,在指定的時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行加權(quán)疊加,得到第k個(gè)道集的模型道式中,m表示一個(gè)CMP道集中的道號(hào),N模型道Mk(t)分別與各道A3.用高斯-賽德?tīng)柕ㄇ笕∨邳c(diǎn)、檢波點(diǎn)靜校正量t4.由于每道具有3對(duì)不同靜校正值,對(duì)這些靜校正值進(jìn)行加權(quán)平均即可得到各道的唯一靜校正值。這樣地震道經(jīng)過(guò)組合靜校正之后基本消除了中波長(zhǎng)靜校正值,地震道中所剩余的靜校正值基本是短波長(zhǎng)即高頻部分,可通過(guò)后續(xù)剩余靜校正解決。復(fù)雜地表?xiàng)l件下,覆蓋次數(shù)相對(duì)較高,利用這一特性直接在相關(guān)曲線(xiàn)上拾取剩余靜校正值。即某炮點(diǎn)或某檢波點(diǎn)的剩余靜校正值,應(yīng)該是該炮點(diǎn)或該檢波點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的道和模型道互相關(guān)值最大時(shí)的時(shí)移值。記錄道與模型道互相關(guān)值計(jì)算按下式進(jìn)行式中,式中,S(t)為本炮(或本檢波點(diǎn))所對(duì)應(yīng)的CMP疊加道;n和m分別為每一個(gè)炮點(diǎn)(或每一個(gè)檢波點(diǎn))所包含的道數(shù)和所涉及CMP數(shù)。2實(shí)際數(shù)據(jù)處理及效果分析上述方法在新疆某探區(qū)已得到了實(shí)際驗(yàn)證,并取得了較滿(mǎn)意的效果該探區(qū)地表由南向北依次為山前礫石灘、山前大沖溝、紅柳林、戈壁及卵石、農(nóng)田和居民區(qū),再往北為少量沙漠,區(qū)內(nèi)溝、渠、河流縱橫交錯(cuò),高程差從海拔200m左右上升到1400m左右,施工方式由井炮和可控震源組成。從單炮記錄上看,資料中存在較為嚴(yán)重的靜校正問(wèn)題。我們首先根據(jù)野外提供的小折射信息進(jìn)行初至模型靜校正處理。這里我們選用基準(zhǔn)面全程為1000m,替換速度為2000m/s進(jìn)行計(jì)算。把靜校正分離的高頻部分應(yīng)用于疊前炮集,圖2a是高程示意曲線(xiàn),圖2b是計(jì)算出的靜較正值曲線(xiàn)圖。圖3a、b是應(yīng)用高頻校正前后的單炮對(duì)比,從初至波顯示來(lái)看,經(jīng)過(guò)初至模型靜校正處理,校正后消除了相鄰道之間在到達(dá)時(shí)間上的差別,有效信號(hào)的畸變得到了大部分改善。還可以看出,校正后仍然存在著一些時(shí)差。隨后把擴(kuò)大面元組合靜校正和自相關(guān)剩余靜校正以及速度分析合在一起進(jìn)行多次迭代處理,分別消除中波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)靜校正值。圖4a、b分別是常規(guī)處理和用本方法處理的同一剖面,在圖4a中,中淺層由于存在部分中波長(zhǎng)靜校正問(wèn)題,信號(hào)非同相疊加,信噪比較低,而圖4b中由于分別消除了中波長(zhǎng)和短波長(zhǎng)靜校正量,使得信號(hào)能夠同相疊加,提高垂向分辨率。圖4a是由于存在中波長(zhǎng)的影響使得速度分析不夠準(zhǔn)確造成虛假地質(zhì)構(gòu)造,圖4b是采用本方法后,得到了正確的地質(zhì)構(gòu)造。3結(jié)論經(jīng)過(guò)不斷探索和實(shí)踐,建立了一套適合于復(fù)雜地表?xiàng)l件下不同震源的靜校正處理方法,通過(guò)對(duì)實(shí)際資料的處理,剖面質(zhì)量有明顯提高,取得較好的效果,在本方法中需注意以下幾點(diǎn)。1.野外小折射控制點(diǎn)要有一定的密度,這樣可保證計(jì)算風(fēng)化層厚度的精度,同時(shí)拾取初至波時(shí),可適當(dāng)加一些去噪手段并且在線(xiàn)性動(dòng)校之后進(jìn)行,這樣拾取精度會(huì)更高。2.擴(kuò)大面元組合靜校正對(duì)疊加速度有一定的要求,可與相關(guān)法剩余靜校正及速度分析迭代進(jìn)行,并且應(yīng)根據(jù)不同資料品質(zhì)選取不同加權(quán)系數(shù),需多次試驗(yàn)才能得到。3.由于相關(guān)法剩余靜校正的前提條件是反射層在時(shí)間剖面上的可連續(xù)追蹤,而且近似于直線(xiàn),所以選擇相關(guān)時(shí)