共接收面元三维折射旅行时反演方法

本文提出一种基于共接收面元的三维折射旅行时反演方法。将工区划分成若干个接收面元,并设每个接收面元内高速层速度不变。先根据折射时距曲线瞬时斜率计算各个接收面元的高速层速度。对于一个接收面元,把各炮点与该接收面元有关的炮检距和折射旅行时数据按方位角划分成共方位角道集,分别将各共方位角道集数据转换成相对于均值的相对坐标数据,再对该接收面元的所有相对坐标数据进行直线拟合,将拟合直线斜率的倒数作为该接收面元内的高速层速度。求出各个接收面元的折射速度后,根据折射旅行时方程得到各对炮点和接收点的延迟时间之和,构成所有炮点和接收点延迟时间满足的线性方程组,在平滑约束下用最小平方QR分解(LSQR)算法解该方程,获得各炮点和接收点的延迟时间。用该方法对新疆A区山前带的三维地震资料进行长波长静校正处理,取得了良好的应用效果。     

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。     

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。     

非线性层析静校正在川西地区资料处理中的应用

川西地区近表层结构复杂，存在较严重的长波长静校正问题。折射静校正、折射层析静校正、初至时间层析静校正由于其使用的模型较简单或反演结果不稳定等原因，不能很好地解决该地区的静校正问题。为此，将非线性层析静校正方法用于川西地区地震资料的处理中。影响非线性层析效果的因素较多，采用以下措施来保证非线性层析静校正质量：①通过自动拾取、交互修改和质量控制等手段提高初至时间的拾取质量；②用延迟时方法联合表层调查资料建立较合理的初始模型；③用道间距作为网格单元的尺寸；④在反演中使用梯度项和光滑项进行约束。反演后的结果与实际情况吻合，单炮记录的质量得到了较大的改进，消除了叠加剖面中层位错断现象，资料品质得到较大的提高。     

多域迭代折射静校正及其应用

静校正是山地和沙漠地震资料处理的难题之一,其方法众多。根据多年的实践经验,总结了一套适合西北地区复杂近地表的折射静校正处理方法。该方法同时从共炮点域、共检波点域及共炮检距域,采用拟合法计算出短波长和长波长静校正并建立近地表模型。实际资料处理结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于微测井分步约束的近地表速度层析反演

在复杂地表区,由于采集资料的限制,基于初至波层析反演建立的近地表速度模型缺少极低速度信息,不能彻底解决长波长静校正问题。为此,根据研究区实际情况,提出了综合微测井数据和初至信息分步约束的近地表速度层析反演方法。首先利用微测井和近炮检距初至信息反演准确的低速层速度v_0,然后利用微测井和中、远炮检距的初至信息,以反演的v_0为约束,反演精确的低、降速层速度v_0和v_1。在约束过程中,通过自适应算法求取权系数。联合微测井数据和初至信息,采用分步约束的初至波层析反演可以大幅提高近地表速度模型的反演精度。准噶尔盆地达10井区三维地震数据处理结果展示了该方法在解决长波长静校正问题时的优势。     

复杂近地表区综合长波长静校正方法

复杂近地表区长波长静校正问题一直是地震资料处理难点之一,其原因不是野外数据密度不够,就是方法假设条件不能满足。在复杂近地表情况下,精确求解风化层速度、厚度和高速层速度是严重的非线性问题。本文通过非线性问题线性化、模型参数替代方法解决长波长静校正问题。野外表层调查和地震数据中含有丰富长波长信息,解决长波长静校正问题应该综合考虑这两方面因素。本文在表层调查和初至折射波速度的共同约束下,建立初始速度场,利用层析静校正进行近地表速度场反演获得近地表模型,再运用初至波旅行时拟合迭代技术,在地震数据共炮点、共检波点和共炮检距道集上综合解决长波长静校正问题。中国西部黄土塬地区野外实际资料的应用结果表明,本文方法在复杂近地表条件下能够很好地解决长波长静校正问题。     

快速回转波近地表速度建模方法

常规基于迭代反演的初至波层析近地表速度建模方法在大规模数据处理时计算量较大、耗时多。为了提高近地表建模的效率,发展了一种回转波快速近地表建模方法。该方法假设在最大炮检距范围内近地表速度横向不变但随深度线性变化。为了提高反演精度,在算法内部采用多基准面校正方法降低地表起伏对反演结果的影响;为了增强反演的稳定性,应用基于局部加权的稳定射线参数估计方法降低初至拾取误差对反演结果的影响。理论模型数据与实际数据测试验证了方法的有效性及高效性。     

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。     

三维炮检域迭代直接静校正技术及应用

中东某稀疏三维工区表层条件复杂,工区中部折射层不稳定且部分缺失,工区东部有一地表异常区带,模型静校正和折射静校正都未能很好地解决该区的静校正问题。将二维炮检域迭代直接静校正技术推广应用到该区三维资料处理中,取得了很好的应用效果。该技术在共炮点叠加剖面和共接收点叠加剖面而不是在CDP叠加剖面上拾取成像层位,适合于CDP覆盖次数低的稀疏三维。由于对拾取的参考模型层位具有很强的依赖性,使用该方法解决中长波长静校正问题时,参考模型层位的拾取必须有解释人员的参与和认可。     

反射地震成像的波场变换方法

遵循反射地震数据叠前偏移可分步描述的思想,即动校正＋叠加＋叠后偏移,根据叠前观测波场、零炮检距波场和叠前时间偏移波场之间的坐标位置关系,通过波场变换实现了偏移到零炮检距地震剖面和叠前时间偏移。计算实现简单,只是空间方向的Fourier正反变换与时间方向的积分,并且偏移到零炮检距地震剖面与叠前时间偏移计算量基本相当,计算没有任何关于小炮检距近似或小反射倾角近似假设。最后讨论了这种方法在研究保幅成像、地震道插值等方面的应用可能以及处理实际地震数据可能面临的问题。     

基于对比折射法的三维静校正技术及其应用

在地形起伏剧烈、速度和厚度横向变化大的地区，折射静校正技术的应用受到诸多限制，主要表现在不能准确地识别和拾取来自于地下连续地质界面的折射波，使得精确求取的长波长静校正量困难。为此，提出了一种基于对比折射法的三维静校正技术。介绍了这种静校正技术的方法原理和特点，基于对比折射法的折射波至拾取实质上是一个折射层的对比分析解释过程，因此能准确地拾取折射波至，精确地求解低速带的绝对延迟时；然后利用延迟时和近地表速度模型（等效，时深，空变）反演表层模型，最终一次性完成基准面静校正（包含低速带校正和高程校正）。在黄土塬、沙漠以及沙漠和山地的接合部等地区，利用基于对比折射法的三维静校正技术进行静校正处理，使资料的品质得到了明显改善，反射同相轴连续性好，信噪比和分辨率高，构造形态清晰可靠，提高了勘探精度。     

共炮检距剖面相位移时间偏移

本文提出了一种新的二维频率一波数域共炮检距剖面叠前时间偏移算法。本文方法在常速条件下将零炮检距剖面的叠后相位移公式推广到非零共炮检距剖面，该公式是用数值拟合方法得到的，运用平均速度或叠加速度可使公式的使用范围适用纵向速度变化，理论上本文的公式只在常速下是精确的，但合成记录和野外资料试算表明，即使速度变化较大，该方法也能有效成像，而且更重要的是还能减少计算量。     

塔里木盆地大沙漠静校正方法

针对塔克拉玛干沙漠的特点，我们陆续研究出几种行之有效的静校正方法。其中：①沙丘曲线静校正方法，能够较准确地从低速带厚度中提取低速带速度；②沙丘曲线＋数据库静校正方法，能有效地消除因小折射采集引起的长波长静校误差，由于该方法中使用了数据库，这样，在已建数据库区可以不作小折射；③初至折射＋数据库静校正方法，此法既能有效地消除炮点、检波点实际高程的变化、井深变化、地表岩性差异等因素造成的短波长静校正误差，又能消除由小折射采集引起的长波长静校正误差，可大大提高静校正精度。使用此法在已建数据库区也可不作小折射，其它地区也可大量减少小折射的工作量。上述方法简便易行，并具有较强的人机交互显示功能，从而可大大提高工作效率和收到较好的经济效益。     

SMODEL层析反演近地表模型静校正

折射波静校正方法是解决复杂地表静校正问题的一种方法。但折射波静校正的理论是建立在具有稳定折射界面的条件下,利用拾取的折射波初至时间计算静校正量,这样折射波静校正应用有其一定的适用条件,在条件不满足的情况下很难取得理想的效果。为此,提出SMODEL层析反演近地表模型静校正方法,该方法利用了所有的初至信息,包括直达波初至、折射波初至和反射波初至。在算法上采用小波变换与Lipschitz指数计算相结合的方法自动拾取初至时间,提高了初至拾取的效率、精度与抗干扰能力;采用梯度法和遗传算法相结合的方法反演近地表模型,提高了反演的收敛速度和精度。实例表明,SMODEL层析反演近地表模型静校正方法能够很好地解决复杂地表(特别是低速带变化比较剧烈)情况下的静校正问题。     

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。     

共炮检距平面偏移

叠前偏移结果的质量,对于速度场的误差是非常敏感的。但是,如果去进行偏移处理的仅仅是炮检距接近的那些道(共炮检距道),情形就不是这样。在这种情况下,速度的偏离在被偏移界面的传播时间中只引起很少的移动,而且不会影响偏移质量。这种时移与速度误差和炮检距的平方成正比。针对以上情况,建议执行下述偏移方案:对不同的共炮检距平面道或相邻共炮检距组分别进行偏移;对每个共中心点平面作为传播时间的函数进行剩余正常时差寻优,以确定偏移同相轴沿着它校准的最大相干轨迹t=t_0 Px~2;对剩余正常时差进行校正,叠加各种炮检距平面的偏移结果,从而得到最终的偏移结果。本偏移处理方案不仅注意到了偏移速度中的误差,而且还部分地校正了折射的影响。本文用实例表明,甚至在速度场存在着相当大的偏差情况下也能获得良好的偏移结果。     

浅析三维地震勘探—观测系统设计与折射静校正

地震记录具有大量的折射初至信息，分析在共炮点域和共检波点域的地面覆盖次数，不同类型的三维地震勘探的观测系统具有不同的地面覆盖次数。覆盖次数也反映了该点拾取的初至时间的大小、分布范围及拾取的次数。覆盖次数越高，则该点拾取的折射层的初至时间(浅层、深层的折射层)道数多，有利折射静校正的分层和速度分析的精度和统计效应，使获取的折射静校正的降速层V1和高速层V2更加准确，更加接近和符合低降速层的地层变化规律。通过三种观测系统的比较，如果影响地震采集质量的主要因素为静校正问题，少不了初至折射静校正的分析。因为它具有成本低的特点。通过炮点、检波点地面覆盖次数分析，在地震勘探设计时，宽方位观测系统具有较高的役盖次数，应当加以考虑。     

一种叠加速度分析新方法

本文依据速度分析原理及Ｌ１及Ｌ２范数的滤波特性,假设经过动校正的中心点道集中,任何一个时刻地震信号的采民炮检距平方满足一阶线性方程,提出了一种叠加速度分析新方法。该方法通过对沿着由ｔ０时间和叠加速度决定的双曲线延迟数据中提取的地震信号进行Ｌ１和Ｌ２范数混合滤波,来实现噪声和信号的分离。由此,我们可以估计信噪比和设计合适的速度检测因子,从而提高速度分析的精度。我们用实例验证了该方法的可靠性和实用性。     

处理,静校正,信号分析,滤波

用三角近似法进行长周期静校分析(Long Period static Analysis byTrigonometric Approximation)F.Kirchhineer。Prakla-Seismes,WestGermany (S6.1) 自动剩余静校正计算通常需要从双程反射时间中提取炮、检静校正值。为了正确识别其空间展布长度大于排列长度的异常,则必须采用普遍使用的简化模型。众所周知;“高斯正交方程”的解系统是退化的和极端病态的。本文描述了用三角多项式作炮点、检波点静校正、地质结构和剩余正常时差校正方法代替正交方程解的近似解法。在这个简化模型上用经典的最小二乘方误差条件,即可唯一确定傅里叶多项式的各个系数。在二维勘探中,炮点分布规则的情况下,这相当于空间波数域,即偏移距中简化模型部份分式的傅里叶变换。研究这个系统的噪声特性,可