折射波剩余静校正方法

2023年12月16日发(作者：春季高考数学试卷2021)

2006年2月　　　　　　　　　　　　　　石油地球物理勘探　　　　　　　　　　　　　第41卷　第1期・处理方法・折射波剩余静校正方法段云卿*(中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室)摘　　　要段云卿.折射波剩余静校正方法.石油地球物理勘探,2006,41(1):32～35山地、沙漠及其他复杂地表地区地震资料的线性散射噪声和随机噪声很强,有效反射信号弱,资料信噪比较低,静校正问题严重,使用常规剩余静校正方法难以见效。本文利用折射波信噪比高的特点,将反射波剩余静校正方法应用于折射波资料处理,通过交互手段,逐段估算折射波的速度,用合适的速度对地震记录进行线性动校正,在共炮点或共中心点道集上,用相关方法计算各道与模型道时差,再用统计方法计算出炮点和检波点剩余静校正量。将该方法应用于信噪比较低、反射波剩余静校正方法难以奏效的复杂地表区,获得良好处理效果。关键词　剩余静校正　折射波法　共炮点道集　共中心点道集　复杂地表区　模型道复杂地表区,由于线性散射噪声和随机噪声强,有效1　引言静校正是地震资料处理中至关重要的一环。我国西部地区地表条件极为复杂,静校正问题尤为严重。如在沙漠、戈壁、黄土塬或山地等复杂地表区,地形起伏大,表层岩性变化非常剧烈,低降速带厚度变化大,激发和接收条件复杂,近地表条件纵横向千差万别。近地表地形和低降速带的影响导致地震反射资料不能准确成像,也造成地下构造发生扭曲。因此,研究复杂地表区静校正方法,对于提高地震勘探精度、降低勘探风险及节约勘探成本有着重要的意义。本文基于反射波剩余静校正思路,提出一种实现折射波剩余静校正的方法,从而较好地解决了信噪比较低、反射波剩余静校正方法难以奏效地区的静校正问题。反射信号弱,地震资料的信噪比往往较低,因此采用常规剩余静校正方法不能建立准确的模型道而达不到预期处理效果。本文用折射波法进行剩余静校正,其基本思路是,利用折射波信噪比高的特点,将反射波剩余静校正原理应用于折射波处理,通过交互手段,逐段估算折射波的速度,用合适的速度对地震记录进行线性动校正,将折射波基本核平,在共炮点或共中心点道集上,用相关方法计算各道与模型道时差,再用统计方法计算出各炮点及检波点的剩余静校正量。在剩余静校正量大且反射波能量比折射波弱时,宜用折射波剩余静校正方法。总的基准面静校正量不仅包括风化层内的旅行时,还包括从风化层底到基准面间的高程校正量。另外,穿过近地表层的折射波和反射波的射线路径并不相同,且两者的射线路径都与计算基准面静校正量时假设的垂直路径有关。图1所示的简单模型说明了折射波和反射波的射线路径差异。　　通常的风化层(从地面到风化层底)是用常速表示的,但实际情况要复杂得多,如存在多层或者因压实作用导致速度随深度逐渐增加的情况。这时反射波和折射波的射线路径可能越靠近地表越相似,而2　方法实现思路静校正的常规步骤为:首先对地震资料进行野外静校正;随后进行折射波静校正;在动效正之后,再进行反射波剩余静校正。通过这些处理,可初步解决长、中、短波长静校正问题。但在山地、沙漠及其他*北京市海淀区学院路中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,100083本文于2005年2月21日收到,修改稿于同年10月2日收到。　第41卷　第1期　　　　　　　　　　　段云卿:折射波剩余静校正方法33层。传统的折射波解释方法认为共接收点法是最合适的,但基于共中心点的方法也可使用。　　应用折射波剩余静校正方法成功的关键是折射波要有较高的信噪比,并且要用同一折射层的折射波。显然,若反射波信噪比较高就没必要使用折射波剩余静校正方法。在反射波信噪比较低、反射波剩余静校正方法难以奏效时,折射波剩余静校正方法才会明显改善处理效果。3　应用实例图1　6次覆盖CMP道集对应的折射波与反射波射线路径依据上面叙述的实现思路,我们开发了相应的软件,应用该软件对一些典型地震资料进行了试处理,取得了较好的处理效果。图2为A测线某一速度谱点折射波剩余静校正前、后速度谱的对比。其中图1a为高程静校正后的速度谱;图1b为先进行高程静校正,再做折射波剩余静校正后的速度谱,可见经过折射波剩余静校正后的速度谱有明显改进。　　图3为折射波剩余静校正前、后某一做过线性动校正的共炮点道集的对比图。其上图为未进行折射波剩余静校正的共炮点道集;下图为做了折射波剩余静校正的共炮点道集,可见经过折射波剩余静校正后的共炮点道集的一致性有明显改进。　　图4为折射波剩余静校正前、后某一经过线性动校正后的共接收点道集的对比图。其上图为未进行折射波剩余静校正的共接收点道集;下图为进行了折射波剩余静校正的共接收点道集。经过折射波剩余静校正后的共接收点道集的一致性也有明显的改进。越靠近风化层底则差别越大。因此在某些地区,风化层中的折射波路径与静校正中假设的垂直路径相比有可能更靠近反射波路径,尤其是对水平反射层,在浅层反射的远炮检距处很可能出现这种情况。如果速度差异较大,则这两种射线路径的差别就很小。折射波剩余静校正之后通常要做反射波剩余静校正,以适应近地表中不同的射线路径。当风化层与其下伏层之间速度差异很大或者在近地表层反射波和折射波射线路径之间的差异很小时,就不需要做反射波剩余静校正。　　原则上,估算折射波剩余静校正的方法与反射波法基本相同。为了适应反射波和折射波的旅行时与炮检距的不同关系,在数据预处理中对反射波需要做动校正,而对折射波则用线性动校正代替。在任何后续的剩余时差分析中都必须考虑这种差异。选择炮检距范围时应确保折射波初至都来自同一折射图2　折射波剩余静校正前(a)、后(b)速度谱的对比34石油地球物理勘探2006年　图3　折射波剩余静校正前(上)、后(下)某一共炮点道集的对比图图4　折射波剩余静校正前(上)、后(下)某一共接收点道集的对比图　　图5为折射波剩余静校正前、后某一共炮点道集的对比图。其中图5a为未进行折射波剩余静校正的共炮点道集;图5b为进行了折射波剩余静校正的共炮点道集。经过折射波剩余静校正后的共炮点道集也有明显改观。　　图6为折射波剩余静校正前、后叠加剖面的对比图。其中图6a为高程静校正后的叠加剖面;图6b为先进行高程静校正,再做折射波剩余静校正后的叠加剖面,可见做了折射波剩余静校正后的叠加剖面有较大的改进;图6c是在此基础上再进行反射波图5　折射波剩余静校正前(a)、后(b)某一共炮点道集的对比图图6a　高程静校正后的叠加剖面图6b　高程静校正+折射波剩余静校正后叠加剖面　第41卷　第1期　　　　　　　　　　　段云卿:折射波剩余静校正方法35导致地震资料的信噪比低,因此使用常规的剩余静校正方法处理效果往往不好。我们利用折射波信噪比高的特点,将反射波剩余静校正原理应用于折射波处理,迭代计算剩余静效正量。在反射波信噪比较低、反射波剩余静校正方法难以奏效时,使用折射波剩余静校正方法会使叠加效果有明显改善。实例的处理效果表明,折射波剩余静校正方法能有效解决低信噪比资料的静校正问题。参考文献[1]　MikeCox著;李培明等译.反射地震勘探静校正技术.北京:石油工业出版社,2004[2]　熊翥.复杂地区地震数据处理思路.北京:石油工业出版社,2002[3]　王彦春等.交互迭代静校正方法.石油物探,1998,37(2):～[4]　寻浩,李志明.非线性反演方法在剩余静校正中的应用.石油地球物理勘探,1992,27(4):464～473[5]　sics,1996,51:332～346[6]　corrections—areview,PartⅠ,PartⅡ,PartⅢ.TheLeadingEdge,1993,12(1,2,3):43～49,115～120,210～216图6c　高程静校正折射波剩余静校正+反射波剩余静校正后的叠加剖面剩余静校正后的叠加剖面,可见经过反射波剩余静校正后的叠加剖面也有了进一步的改善。4　结束语由于山地、沙漠及其他复杂地表区的地形起伏大,低降速带厚度变化剧烈,不仅静校正问题严重,而且线性散射噪声和随机噪声强,有效反射信号弱,(本文编辑:朱汉东)欢迎订阅2006年《石油地球物理勘探》《石油地球物理勘探》是一份创刊于1966年、伴随着我国石油工业的飞速发展而迅速成长起来的优秀科技期刊。她于1992年、1997年蝉联全国优秀科技期刊一等奖;1999年荣获首届国家期刊奖;2001年进入中国期刊方阵,获“双高期刊”荣誉;2003年、2005年蝉联第二届和第三届国家期刊奖百种重点期刊。当前已是美国工程引文索引(EI)收录的源刊。《石油地球物理勘探》主要报道内容有石油勘探的新理论、新方法、新技术、新经验,范围涉及地震资料采集、处理、综合解释、非地震勘探、物探仪器及装备的研制等,为从事石油勘探及相关领域的广大科研生产人员服务。该刊为双月刊,外加一期增刊。每期定价42.00元,全年订价294.00元。银行汇款请寄收款单位:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司开户银行:建行河北省涿州市物探支行营业二部银行帐号:13000633邮局汇款和订单请寄河北省涿州市11信箱石油物探学会《石油地球物理勘探》编辑部　邮编:072751查询:《石油地球物理勘探》编辑部　苏丽霞,电话:,油网:949222822006年2月　　　　　　　　　　　　　　石油地球物理勘探　　　　　　　　　　　　　第41卷　第1期作者介绍梁顺军　1957年生;1985年和1997年先后毕业于西南石油学院石油地质专业和物探专业(函授)。现在四川石油地球物理勘探公司研究中心工作,并借聘到塔里木油田勘探开发研究院,从事地震资料综合解释和研究工作,已发表和宣读论文10余篇。吴艳辉　1981年生;2003年毕业于内蒙古师范大学数学系,2003年至今就读于大连理工大学数学系。目前在东方地球物理公司物探技术研究中心从事技术协作。杨海申　工程师,1965年出生;1983年毕业于石油物探学校。长期从事于野外采集及静校正,现在东方公司物探技术研究中心从事静校正方法研究和采集软件开发工作。裴正林　副研究员,1962年生;2000年于中国地质大学(北京)获博士学位;2003年于石油大学(北京)博士后出站。主要从事井间地震层析成像、地震波传播理论及数值模拟方法、小波变换应用研究。马德堂　讲师,1965年生;1991年毕业于陕西师范大学数学专业,获硕士学位。毕业后一直在西安地质学院从事数学教学与研究工作,现为长安大学应用地球物理所工程地质专业在职博士生,研究方向为波动方程正反演。段云卿　副教授,1958年生;1982年毕业于华东石油学院物探专业。发表论文多篇,现在中国地质大学(北京)从事教学和地震资料处理及解释方法研究工作。冉建斌　高级工程师,1966年生;1988年毕业于石油大学(东营),1997年获石油大学(北京)煤田、油气地质与勘探专业硕士学位,现在中国地质大学(北京)攻读博士学位。先后主持和参与30多项生产和科研课题,获部级和局级科技进步奖10项,发表论文10余篇。贾晓峰　博士后,1979年生;2000年毕业于北京大学地球物理学专业,获学士学位;2005年获北京大学固体地球物理学博士学位。发表论文5篇,现在美国加州大学做博士后研究,研究领域为勘探地球物理学。闫玉魁　高级工程师,1963年生;1984年毕业于西南石油学院地球物理勘探专业,获学士学位。长期从事油田勘探管理工作,发表论文多篇,现在中油股份吐哈油田分公司勘探事业部工作。李昌彪　博士生;研究方向为计算智能与数据挖掘。目前在西安交通大学电子信息工程学院攻读博士学位。许　丽　高级工程师,1964年生;1986年毕业于华东石油学院勘探系。现在胜利油田地质科学研究院从事地震地质综合研究,同时为中国石油大学(东营)在读博士生。郭　平　高级工程师,1967年生;1989年毕业于中国地质大学物探专业。现在中油辽河油田勘探开发研究院计算所从事地震资料处理及方法研究工作,同时在南京大学攻读硕士学位。王西文　教授级高级工程师,1956年生;1982年毕业于西安地质学院,1987年在该校硕士研究生毕业后留校任教,1989年调入西北石油地质研究所,1997年进入中国科学院攻读博士学位。现在中石油勘探开发研究院西北分院地球物理研究所工作。金　龙　1978年生;2001年毕业于大庆石油学院,现为中国石油大学(北京)资源与信息学院博士研究生。研究兴趣包括时移地震资料处理与分析、信息新技术在地震勘探开发中的应用等。吴　磊　1974年生;1997年毕业于西南石油学院,现为中国石油大学(北京)在读博士生,从事油气地质综合研究。武　丽　工程师,1974年生;2000年毕业于中国地质大学(北京)油气田开发专业,获硕士学位。现在中国石化石油勘探开发研究院处理与解释中心工作,主要从事地震资料解释与储层预测研究,同时在中国地质大学(北京)能源学院矿产普查与勘探专业攻读博士学位。王在民　高级工程师,1943年生;1967年毕业于南京大学数学系数学专业。1978年北京大学数学系地震数据处理进修班进修,现在新疆油田公司石油勘探开发研究院地球物理研究所处理中心,从事方法研究和程序设计工作。杨　辉　高级工程师,1961年生;2000年毕业于同济大学,获博士学位;2003年从石油大学(北京)博士后流动站出站。曾主持和参与多项省(部)级科研项目,获部级科技进步奖两次,发表论文20余篇。现在中国石油勘探开发研究院从事地质、物探综合研究工作。底青云　研究员,1964年生;1990年毕业于长春地质学院地球物理系,获硕士学位;1990～1999年在中国科学院地球物理研究所工作,并于1998年获博士学位。目前主要从事电磁波正、反演研究,合著专著1本,发表论文近40篇。丁建荣　高级工程师,1970年生;1993年毕业于成都地质学院应用地球物理系,获学士学位;2004年同济大学海洋与地球科学学院毕业,获硕士学位。现在中石化江苏油田勘探处从事勘探工作,并在中科院地质与地球物理所攻读博士学位。沈建国　教授,1963年生;1983年华东石油学院测井专业毕业,2000年获中国科学院声学研究所博士学位,2002年从清华大学物理学博士后流动站出站。现为天津大学教授,专门从事声波测井方法原理、资料处理和技术研究。李明杰　高级工程师,1964年生;1990年获西安地质学院构造地质学硕士学位。长期从事石油地质综合研究工作,发表论文10多篇,现任东方地球物理公司研究院地研中心总地质师,同时在中国地质大学(北京)攻读博士学位。