等偏移距自动初至静校正

茅金根 ,梁秀文 ,杨午阳 ,冯有奎 .等偏移距自动初至静校正 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(5 ) :4 6 9～ 4 72　　本文提出一种自动计算静校正量的新方法。它首先在等偏移距道集内对相邻道的初至波采用高精度相关构建一个关于炮、检时差的超大矩阵方程 ,然后采用优化统计迭代算法求解炮点和检波点的静校正量 ,并用概率分布函数确定精确的炮、检静校正量 ,最后用误差校正函数消除炮、检静校正误差。实际资料处理结果表明 ,本方法自动、省时、精度高。     

非地表一致性静校正方法探讨

目前，在生产中得到广泛使用的静校正方法几乎都是基于地表一致性假设的。地表一致性假设认为，低速带的速度远小于基岩速度，地震波在低速带内是垂直传播的，与各层反射波入射到低速带的方向无关，因此在同一道记录中所有采样点的静校正值都是相同的。但在近地表地质情况复杂的地区，由于基岩出露、地形起伏大、低速带厚度和速度变化很大等因素的影响，造成与地表一致性假设的条件存在较大差异，因此非地表一致性静校正量与实际静校正量之差与基准面位置、炮检距和地震波穿透深度有关。主要表现为：①基准面与炮点或检波点的高差越大，则静校正量与真实静校正量的差别就越大；②在近炮检距处，基准面校正量与来自某一深度地震波的实际校正量之差随炮检距不同而变化较剧烈，但在远炮检距处这种变化较小，不会对成像造成影响。文中提出了浮动基准面法、分块静校正法，为开发非地表一致性静校正方法提供了借鉴。     

多时窗旅行时分解剩余静校正方法

在复杂地表区的资料处理中,求取准确的速度非常困难,速度误差带来的剩余正常时差不容忽视。为此本文将剩余正常时差转换为速度误差的函数,采用多时窗分别对旅行时进行分解,可以获取不同时窗内的炮点静校正量、检波点静校正量和速度误差值。在获得速度误差后,分别用到相对应的时窗数据中,完成剩余动校正,再将剩余静校正量用于此数据,完成多时窗旅行时分解剩余静校正处理。实际资料处理结果表明,该法是解决复杂区地震资料剩余静校正问题的有效方法。     

共炮(检)点剩余静校正方法

本文针对低信噪比、剩余静校正量较大的地震资料,提出了分别计算炮点和检波点剩余静校正量的共地面点剩余静校正方法。该法基于经过动校正后的共炮点数据集和共检波点数据集分别求取检波点剩余静校正量和炮点剩余静校正量,并分别将共炮、检点道集动校正后的叠加道作为模型道与道集内各个道进行互相关,求出各个炮、检波点的剩余静校正量。理论和实际数据的测试表明,这种方法可以解决低信噪比、剩余静校正量较大地震资料的静校正问题。     

二维及三维地表一致性相位校正

本文提出了一种地表一致性相位校正的方法，它是基于最大叠加能量法准则，采这代法求取炮点，检波点的相位校正算子，对地震记录进行校正，由于该方法同时考虑静校正量及近地表和炮点，检波点耦合的变化对子波相位的影响，所以，此法具有更广泛的适用性。     

一种三维折射初至静校正新方法

本文提出了一种三维折射初至静校正新方法，它包括以下几个步骤：①把观测面划分成许多CMP面元，在每一个面元内，根据折射旅行时方程求出CMP点低频延迟时间和折射层速度；②通过对相邻CMP点低频延迟时间和折射层速度进行双线性插值，获得各个炮点和接收点处的低频延迟时间，并把这些低频延迟时间换算成长波长静校正量；③从初至旅行时中减去相应的低频延迟时间和折射时间，获得高频剩余折射旅行时，再把剩余旅行时分解成炮点和接收点的短波长静校正量；④把求出的各炮点和接收点的长波长和短波长静校正量相加，就得到各炮点和接收点上的总静校正量。该方法在沙漠地区的三维静校正中取得了良好的应用效果。     

非线性反演方法在剩余静校正中的应用

估算剩余静校正量本质上是一个非线性反演问题。当地震资料的剩余静校正量大、信噪比低时,利用线性反演方法不能有效地拾取静校正量。文中分别采用最大能量法和模拟退火法两种非线性的反演方法来估算炮点和检波点的剩余静校正量。这两种方法是将负叠加能量作为目标函数,静校正量作为模型参数。估算最佳的剩余静校正量需要确定多维目标函数的全局极小值。最大能量法的结果受初始静校正量的影响,它的解容易陷入目标函数的局部极小值。模拟退火法不受初值的影响,可以求得目标函数的全局极小值或其近似值。     

地形大起伏地区静校正

常规野外静校正方法总是在地表和基准面之间按垂直传播路径计算静校正量，在地表高差较大时这种做法会产生严重的误差。为有效消除这种误差，本文提出了一种静校正方法。它不仅在每一个ＣＤＰ道集内考虑炮检距的变化，而且在每一道内实施动态的静校正。经理论模型验证，该方法所得到的静校正结果与在其准面上通过射线追踪方法所得到的理论结果相当吻合，两者的速度分析结果也非常接近。     

正交迭代静校正方法

本方法以野外获得的表层调查资料和野外静校正量作为初始条件，经初至拾取，道集分选后，以高速层顶板为基准面。在共炮点，共接收点和共炮检距三个域内分别提取剩余时差，进而对大量的数据体进行统计，利用正交迭代求限出全局最优化的剩余静校正量。     

逐点相关静校正

在地形起伏多变的情况下,炮点、检波点静校正值的获得往往存在许多人为的因素,即使采用地形低速带校正、自动剩余静校正后,某些特殊剖面段的效果仍然不好,此时可通过逐点相关静校正方法改善剖面的面貌。这种方法的优点是对于静校正量的大小没有限制,缺点是程序不直接计算静校正量。     

基于地质统计学的沙漠地区逐点时深曲线静校正方法

在我国西部沙漠地区,起伏剧烈的沙丘造成了严重的静校正问题。在沙丘成因单一、物性变化不大的沙漠区,通常应用时深曲线静校正方法来解决静校正问题,但在沙丘成因多样化或者沙漠边缘区域,应用常规的时深曲线静校正技术误差较大。基于微测井测量数据的地质统计学分析结果,提出了一种逐点时深曲线静校正方法。基于数据正态分布检验、变异函数分析等地质统计学手段,明确了沙漠地区沙层厚度与地震波垂直传播到地表的时间之间具有空间分布相关性,在此基础上利用克里金插值方法对微测井测量数据进行插值,得到各炮点和检波点处的时间-深度散点数据,再利用最小二乘法对所有散点进行拟合,获得炮点和检波点的时深曲线量板,计算静校正量。以准噶尔盆地S1X工区野外64口微测井的测量数据为控制点,采用上述方法计算得到各个炮点和检波点的静校正量,并对计算结果进行了交叉验证,该方法获得的静校正量与微测井获得的静校正量基本一致。应用该静校正量进行了叠加成像,并与常规静校正方法处理后的共炮点道集和叠加剖面进行了对比,结果显示,逐点时深曲线静校正方法的应用效果明显优于常规时深曲线静校正方法。     

共炮检点叠加最大能量剩余静校正的应用研究

黄土塬地震资料具有低信噪比、静校正比较突出等问题。在应用静校正方法后记录的剩余静校正量依然较大,针对这个问题,提出了分别计算炮点和检波点剩余静校正量的共地面剩余静校正方法。实际数据的测试表明,这种方法可以解决低信噪比资料的较大剩余静校正问题。     

静校正中信号差值时间的最大似然估算

本文介绍了一种技术,使用最大似然估算方法,解决由炮点和检波点处表层速度或厚度变化引起的信号差值时间的估算问题。该方法是分析共深度点道组中由互相关所测得的时差作为状态估计问题。建立似然函数将静校正参数与取样时间测量联系起来。因此,对于分别推导出炮点和检波点静校正的最佳起始估算值的未知参数而论,似然函数是最大值。用绝对值误差最小的迭代法,按照获得完全自动静校正的方式,将估算炮点和检波点静校正量的综合绝对剩余误差值减至最小。描述了该方法的实现过程。举例说明了该项技术提取表层静校正信息的效率及其在改进最终共深度点迭加处理的信噪比方面的效果。     

初至叠加相对静校正

初至叠加相对静校正方法是在共炮点道集和共检波点道集记录上,先用某一速度将初至波校平叠加,分别得到共炮点和共检波点道集初至波叠加剖面,若存在静校正问题时,则初至相位出现上下错动;然后将错动的初至相位再校正到一条光滑的“趋势线”上,以获取相应的相对静校正量。该方法主要解决常规剩余静校正方法所不能求取的大干1/2周期的剩余静校正量的问题。实际资料处理表明,这一方法是改善表层条件复杂地区地震剖面质量的有效方法。     

相对折射静校正方法

在那些风化层横向变化剧烈、相邻两个接收点之间静校正值差别很大的地区,采用常规的高程校正和根据小折射或微测井控制点资料作线性内插,已无法求得合适的基准面静校正值。在这种情况下,剩余静校正量已超过反射波波形的1/2周期,即使采用剩余自动静校正方法也不可能取得满意的效果。为了解决上述问题,人们曾提出采用拾取生产记录初至时间计算基准面静校正量的各式各样初至折射法。这些方法均可称为绝对折射法。此类方法的特点是必须确定真正的初至时间,且在计算中要求追踪同一层的折射波,否则就会造成静校正计算误差和出现不闭合的问题。相对折射静校正方法(RRS)则是从共炮点远道记录求取高速折射层的到达时间,并在小折射或微测井控制点数据控制下进行内插计算,求取各炮点和接收点的基准面静校正值。就同一炮记录而言,两道折射波到达的时间差可分为两个部分：一部分是由于地表风化层的变化造成的时差,而另一部分则是由于折射波沿折射界面滑行及由此高速折射层至风化层底界之间旅行时差所引起的。显然,第二部分折射时差应与炮检距呈线性关系;而第一部分时差应是随机的高频分量,这部分时差可通过线性校正方法将其分离出来。由于环境噪声的影响,折射波到达时间很可能存在某些误差。为此,RRS方法要求在一对控制点间计算5至10张共炮点记录的折射时差,再根据控制点数据对每个记录作线性校正求得每个桩号的基准面静校正值。这样,在每个接收点上就会有5个以上的基准面静校正值,然后取其平均值作为该点的校正值。同时还可求得该点校正值的均方根误差。合成记录理论试算的结果表明,用RRS方法求得的基准面静校正值误差一般只在±3ms之内,最大不超过±5ms。两个地表变化较大地区实际资料的处理结果告诉我们,用RRS计算的基准面静校正值与简单线性内插算得的值相差100ms以上;用RRS数据处理的剖面,其结果远比用内插法数据处理的剖面要好。此法能适应于山区等复杂地表区。RRS方法的独道之处是不要求真正的初始时间,也不必追踪同一折射层。该方法使用简便,能很好地控制计算质量。目前,采用RRS方法编制的IBM微机程序已在野外生产中得到广泛的应用。     

近地表复杂结构下的静校正边界效应探讨

在地震资料处理过程中,由于地形和低速带、降速带起伏变化,以及野外采集施工方法等因素的影响,应用初至波静校正方法计算静校正量,对炮点以外的检波点无法获取有效延迟时间及近地表模型,这就意味着不能得到准确的静校正量,在地震资料处理中产生边界效应。提出了在无炮点覆盖的检波点区域内,按照一定间隔的炮点距(需要参考表层厚度)增加激发点,弥补初至波静校正对边界延迟时间计算中的缺陷,提高复杂近地表结构模型的准确性,消除边界效应在地震资料处理中所产生的中、长波静校正量不准的现象,以最大限度地满足精细勘探需求。     

模型初至地表一致性静校正

为了解决新疆沙漠地区近地表速度随沙丘厚度增加给地震资料处理造成的困难,提出一种模型初至地表一致性静校正方法。此法不采用传统的初至折射静校正的概念,而是充分利用全部初至波(包含直达波、反射波和多层折射波的初至信息),因而提高了计算静校正的精度。模型初至是利用指数形式拟合各炮拾取的初至时的平均值取得的,因此所确定的模型初至曲线平滑掉了各种干扰和地表变化的影响,仅包含近地表的地层厚度和速度与炮检距的变化。由于此法采用了拟合计算方式,从而增强了自动拾取初至的能力,它是一种有效而实用的大静校正量的计算方法。     

野外观测系统的检验与校正

在地震资料处理中常常发现野外观测系统不准,其后果极为严重。为了避免重复施工,改善处理效果,笔者在IBM3081系统上编制了利用初至波对野外观测系统进行检验和校正的程序。文中介绍了两种校正方法:其一是只作炮检距校正。根据工区的小折射、井口时间、反射记录等资料提供一条或几条比较准确的初至时距曲线,作为标准曲线,然后将从实际共炮点道集中拾取的初至曲线与标准初至时距曲线相比较,确定出实际初至曲线所对应的炮检距,并对各个地震道的空间属性进行修改。对某三维工区的处理结果表明,该方法的效果良好。其二是先用迭代方法加误差约束条件计算炮点和检波点的坐标,然后计算炮检距,再进行校正。这种校正处理的效果也是明显的。但实验表明,对于观测系统误差较大的数据,不宜作坐标计算,只作炮检距校正尚可完成部分校正。处理中要根据数据的性质选取校正方法。     

MonteCarlo技术估算静校正时产生零空间的原因及解决方法

利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ技术估算校正时总会出现零空间现象,即炮点静校正时或检波点静校正量和相同时移。本文认为产生零空间的根本原因是：由于ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ交正时移量较大,记录含有噪声,实际资料还存在剩余动校正量,于是产生了伪长波长静校正量和伪短波长静校正分量,这两个分量“贡献”到叠加结果中导致叠加能量退化,从而产生了零空间。     

初至波剩余静校正技术在南安集海地区的应用

准噶尔盆地南缘山前南安集海探区表层结构复杂,常规的基准面静校正技术难以有效解决严重的基准面静校正问题,导致基于相关的自动反射波剩余静校正方法受地震记录信噪比低和最大1/2波形周期静校正量的限制而不能很好地解决复杂近地表的剩余静校正问题。初至波剩余静校正方法由高信噪比初至时差统计求解炮检点的剩余静校正量,不需依赖表层模型、较高信噪比资料等,对校正量的大小也无限制,侧重补充基准面静校正量的中、高频分量。通过应用和进一步研究,明晰了模型曲线和差分两种初至波剩余静校正技术的应用假设前提及综合应用思路,并在南安集海探区获得了良好的应用效果。