地震数据处理的现状和新动向

近十年来,地震数据处理技术在各个环节都有了进展。数据变换的研究使得某些分析方法更为简便可行。统计性的、基于模型的和确定性的这些反褶积方法。已经成为成熟的处理技术。可控震源的数据处理使我们更好地认清了符号位记录波场振幅恢复中的统计局限性,并使可控震源数据处理的反褶积方法得到了改进。多道滤波法和变换域分析法更加成为压制噪音增强信号的有效方法。在静校分析中,表层一致作为约束条件仍然是一个基本要求,而折射分析法现已成为剩余静校估计时资料予处理的一种通用方法。迭加方法研究的进展主要表现在以下三个方面,即在速度横向废化情况下的射线弯曲、复杂构造和震源一接收点方应角改变时能发挥其作用。近来,许多解释性处理方法已被用于改进对地层性质的估计这一目的,而不是用来获得迭加剖面或高保真度成象剖面。目前各有关学科间的相互影响有了增强,它促进了每门学科的发展,因为在今天各学科是很少能单独地发展的。     

一种浅层勘探的新方法

前言国外近几年研制出一种用打夯机作震源的新方法,称为MINI-SOSIE的小型震源勘探方法,其特点是震源本身重量轻,操作灵活方便,配上专用的仪器可进行浅层高分辨率的反射地震勘探。这种勘探方法是在一个足够长的时间里,震源无规律地撞击地面,记录仪器根据安装在震源底板上的检波器(或称底板检波器)记录的每次撞击时间,进行前移迭加采集,最终得到一张与爆炸震源相似的记录。因撞击脉冲是随机序列,通过前移迭加提高了信噪比,随着撞击次数增加信噪比也成比例地提高。     

利用可控震源的力信号压制谐波干扰

谐波是可控震源采集中的一种特殊干扰,压制谐波一直是可控震源资料处理中的任务之一。迄今为止,大部分压制谐波的方法都是基于理论扫描信号与实际震动记录相关的技术特点提出的,易受表层介质特点的影响,很难取得明显的效果。事实上,可控震源的力信号才是真正的下传信号,其包含扫描基波和谐波分量,因此震源记录可近似看成力信号与反射系数系列的褶积体。提出了用力信号代替理论扫描信号,用反褶积算法代替传统的相关算法实现震动记录的反褶积处理。该方法的直接输出资料是褶积记录,与可控震源的相关记录相比,谐波成分得到消除,信噪比明显提高。     

AHV-326可控震源80 Hz噪音干扰的消除

常规噪音,无论是规则噪音还是随机噪音,都是采集中不可避免产生的。虽然噪音类型相同,但由于激发震源不同,也会给噪音特征带来影响。可控震源超高效混叠采集施工方式不可避免地带来了震源机械干扰,谐波干扰等噪音。本文针对AHV-326型可控震源在80 Hz左右出现的噪音干扰,通过野外大量实验数据,利用可控震源独立测试软件Sandwichbox对各部位采集的信号进行幅频特性分析和干扰能量分级,找出这一干扰的产生的位置和原因,并根据机械隔振原理消除了AHV-326型可控震源在80 Hz的噪音干扰。     

处理,迭加,正常时差

谱迭加(Spectral stack)Michael O.Marcous and Lee Kok Moo,Digicon Exploration,Singapore。(S3.l) 地震反射资料的成象有两种基本方法.最普通的方法包含正常时差校正(NMO)和共深度点(CDP)道集迭加,而其它方法则包括用标量波动方程获得的算子对共震源和接收道或共编移道进行聚焦。已经求出地震成象的一种补充形式,它具有每一种标准方法的部分特点。进行NMO和迭加处理时不是使用一组记录,而是用它的空一时付氏措(或者谱记录)来产生零偏移记录道的话估计。于是,上述谱迭加道的时间逆变换显示     

地震资料的统计最佳迭加

由一种统计地震模型发展起来一种对地震资料的加权迭加处理理论。这种模型应用于作了动、静校正的共反射点地震记录及普通的迭加过程。这种模型分别对地震记录的信号及噪音分量作了规定:(1)信号与其它记录上的信号有相同的形状;(2)噪音与其它记录上的噪音及信号统计独立,其平均值等于零。根据此模型,用它的信号相对振幅及能量信噪比就可完全地描述用于加权的地震记录。提出了用来估算野外地震资料参数的一些统计方法,并用合成记录及野外地震记录表明了其中最有利的程序。     

地震处理Ⅱ

用迭加优化法估计表层一致性剩余静校正 (Surface-Consistent Residual Statics Estimation by Stack Optimization) Joshua Ronen and Jon F.Claerbout,Stanford Univ.(S4.1) 表层速度异常的效应,大致就是产生导致共中心点迭加结果畸变和恶化的时侈(静校正)。在野外静校正不精确时,必须由地     

关于可控震源和记录系统的极性约定

本文是1975年SEG技术标准委员会关于可控震源/记录糸统极性问题建议的扩充。这些系统极性将涉及到以估算地面力(加权和)或反作用重锤(以下简称重锤)信号实现锁相的P(纵)波可控震源,还将涉及水平方向振动的S(横)波可控震源。在首次提出这份报告时,上面提到的这两类可控震源还没有广泛使用。 本文概述了以前那篇文章的要点,还谈及了影响可控震源操作的一些约定。对这些极性约定,我们规定了一条推荐性的扩展定义,介绍了如何对纵波和横波可控震源/记录系统进行新的、完整的极性约定的简单过程。我们认为任何推荐的约定,只是一个简单的限定。这个限定可用于各类培训和实际操作间的系统联系。由于这些原因,我们希望能确定各系统间的差异,对极性约定的过程可作为比较这种差异的基础。     

可控震源定位技术的分析

可控震源定位技术是可控震源技术和全球定位系统(GPS)相结合,用于可控震源施工中快速寻找激发点位、记录振次点位信息,以提高施工质量、施工效率和灵活性的新技术.本文阐述了可控震源定位技术的原理,介绍了可控震源定位技术应用流程以及应用效果.     

用于可控震源的AZF-88型浮地加速度表

保持可控震源激发的地震信号相位准确是可控震源技术中最重要的问题。这个问题用相位反馈控制的方法来解决。如图1所示,在触地平板总成上安装加速度表,加速度表与鉴相器(二次仪表)之间用很长(约8m)的屏蔽线连接,电路的公共端与机壳、触地平板总成没有连接。加速度表测量触地平板的振动加速度波形,用鉴相器检测它的相位偏差,再利用得到的相位偏差信号调节推动可控震源的驱动信号的相移,使得可控震源激发的地震信号与相位准确的基准信号之间的相位差保持固定。此外,还用加速度表测量触地平板的振动波形,检测所激发的地震信号的相位一致性。     

存在表层鸣震情况下的平面层状介质迭前反演

合成数据的试验研究结果表明,直接根据未经迭加的有限带宽资料,可以应用广义线性反演法高分辨率地估算纵波速度随深度变化的情况。在这些试验研究中未包括有洋面。在存在强表层多次波的情况下,由于表层多次反射波产生的同相轴通常以不同的正常时差迭加差迭加在一次波同相轴之上,因而反演要化更长的时间,同时精度亦不高。现在的一些速度分析方法难以依靠观测者的能力将多次波和一次波区分开来。给出了反演过程中加入表层影响后的方程式,它包含有将表层影响加到雅可比(Jacobian)矩阵和正演模拟过程。为了快速计算,雅可比矩阵中表层影响的加入,被推迟到线性方程式解法中用一个矢量乘以矩阵之后。在反演中考虑吸收作用是为了更接近地来描述地球的实际情况,并通过采样条件的降低以提高计算速度。应用测井速度剖面生成含有高的表层鸣震成分的有限带宽实际合成数据。当用随深度线性增加的速度剖面作为起始剖面时,反演可将速度剖面恢复到3%以内。模型生成地震记录的误差由基准数据的100%收敛到2%以内。由于探测到深部地层的傅感器较浅部地层多,因此深层界面位置的确定要比浅层界面位置更为精确。在基准数据最大深度上的收敛性是在0.1%以内。需要25次迭代计算,在 DEC VAX 11/780机上总的计算时间为66小时。缩短这一时间应该说是有可能的。在噪音影响的初步研究中,随着所加噪音方差的增大,可以看到附加的高斯(Gaussian)噪音单调地限制了速度估计的精度。     

用多分量地震数据估算表层的弹性参数

在多分量地表反射测量中,地表和表层的影响能使反射资料的品质严重变坏。这种影响在横波剖面上比纵波剖面更为明显。振幅异常、静校正量以及震源产生的强相干噪声(即面波)通常是与风化层的不均匀性,表层沉积压实极差有关。当震源和接收上分布在/或接近这些不均匀体的表层时,这种效应明显地增加。根据埋藏地震震源或接收点在各种深度下的不均匀的风化层所处的深度,就可研究这种表层效应。因此,在东德克萨斯一个控制井中试验埋,为采集多分量地震资料,布置了一个实验。用全矢量波场表面震源和三分量地面和掩埋的接收点记录了这些数据。尽管地质情况简单,但用合成数据模拟一个二分量野外数据集得到非一维弹性参数的估计。而用全波场地面和掩埋的接收点观测仍较好地识别和估算非均匀性和各向异性效应。由掩埋接收点记录的单次数据得到的反射同相轴与以前在同一地采集的30次叠加的地面接收资料相比,有较高的信噪比。     

关于可控震源谐波失真的两种监控方法

连续监控可控震源的平板和反作用重锤加速度,可以提高可控震源勘探数据的质量。设备故障可随时检测,而不是在每天生产前后做一致性试验。设备发生故障时可及时排除,使勘探数据的质量不受影响。在勘探中,对可控震源在不同地表情况下,以不同驱动电平工作可能产生的谐波失真实行监控,使可控震源工作效率达到最佳。并可识别因平板与地表不良的耦合所导致的相位问题和在野外标出其产生的位置。为使连续监控方法有效,需要对可控震源信号作快速分析。可控震源信号的频率一时间分析以往在处理中心进行,速度慢且需要有很大存贮量,不适于野外记录用技术分析。本文所提出的两种分析可控震源信号方法需用到矢端曲线和时变陷波滤波器,矢端曲线给出对可控震源性能和谐波失真的定性分析,快速时变滤波器给出存在于信号中谐波失真的定量及定性数据,并能发现可控震源的故障。在可控震源进行扫描时,无论矢端曲线还是滤波器都可对可控震源的重锤和平板加速度进行分析,并在可控震源移动到下一个震点之前自动向操作员提供处理结果。     

可控震源地震记录初至拾取方法研究

可控震源作为一种环保型的激发源已被越来越多地应用于地震数据采集中,但针对可控震源资料初至拾取的研究并不多。由于可控震源的扫描信号为非线性以及可控震源与大地接触不耦合等原因,在可控震源资料上出现"双初至"或"多初至"等现象,造成初至拾取困难。基于可控震源记录相关性好这一特点,提出了一种改进的相关算法——优化相关法,通过不断优化相关模型道来提高初至拾取的精度;同时还提出了一种约束初至拾取方法,根据地表一致性原则进行交互拾取,采用少量人工拾取的初至对相关拾取法进行约束。在可控震源资料初至拾取中,将两种方法相结合,较好地解决了可控震源地震记录的初至拾取问题。     

DSS系统与MV2-0 DGPS的联机和应用

DSS系统即地震数字化系统,是东方地球物理公司自主研发的一套集施工任务分配、质量监控、可控震源导航为一体的成套系统。DSS的技术优势在无线节点记录技术(GSR)项目尤为明显,可根据实际生产进度实时调整各组可控震源任务量,能够灵活地做好生产的协调与指挥;实时监控可控震源QC数据及搬点质量;直观而精确度高的导航功能。实现这些功能的最关键点在于DSS与DGPS的联机和应用。     

改善可控震源数据的技术

在可控震源数据采集中,有两个主要问题:(一)输出的振幅控制和相位控制;(二)振源产生的谐波畸变的抑制,为分析可控震源—大地响应的野外试验已验证这一点。这项正在进行的研究证实上述问题在刚性地面上(例如冻土地带)要比在土壤上严重得多。试验结果表明,在冻土地区的可控震源—地面响应中40Hz 大振幅可控震源共振和更高频率的(等于或大于10■z)大地基板共振占优势。而对地面作用力实行自适应闭合回路振幅控制确实能消除基板—地面去耦效应。在使整个扫描的输出作用力达到最大的过程中,远场井下信号分析表明,对地面作用力的相位同步和振幅控制比对基板或反作用块加速度的相位同步能提供更加稳定的下行子波。井下信号和可控震源加速器信号的定量频谱分析说明它们存在着严重的谐波畸变,并举例说明了用小于180度的相位增量旋转连续扫描相位可抑制所有的偶次谐波和某些有害的奇次谐波。     

电火花编码震源

编码震源是一种按预先排列好的编码时间序列进行激发的新型震源,它可以任意增加迭加次数或缩短共反射点的间距,以获得较高信噪比的地震记录。电火花震源有高的重复率和准确的激发时间,因此,它是一种比较理想的编码震源。编码震源既可用于陆上勘探也可用于海上勘探。本文着重讨论编码震源的时间序列的编排方法,提出四种较易实现的时间序列。     

可控震源高分辨率地震勘探采集技术——以莫桑比克2005年项目为例

 本文以2005年莫桑比克可控震源高分辨率地震采集项目为例，介绍了可控震源高分辨率勘探的施工方法及质量保证措施。施工方法包括环境噪声测试、基本参数的确定、震源参数的确定几个环节，震源参数的确定是其中的关键环节。文中针对工区西部、北部、东部表层地质条件的差异，进行了详细的点、段试验，确定了扫描频率、扫描长度、扫描次数、驱动幅度、扫描信号斜坡以及仪器前放增益等震源参数。质量保证措施包括野外和室内两个环节，野外环节是其中的重要环节，包括检波点和炮点点点实测、保证检波器的接收质量、降低震源相关干扰、加强仪器现场质量监控几个方面。文中方法对国内可控震源高分辨率勘探有一定的借鉴意义。     

利用近可控震源检波器资料提高单炮相关质量

可控震源地震采集是利用参考信号与母记录进行相关得到地震单炮记录,且两种信号相关性越强则相关结果越好。可控震源激发的参考信号通过震板振动传递给地表,因震板与地表存在耦合关系,导致震板激发振动信号与地表接收振动信号并不完全相等,故利用参考信号与母记录做相关难以得到最佳相关结果。基于此,提出一种利用距可控震源较近(约为15m)检波器记录到的地表振动信号与母记录进行相关的方法;经过实际资料验证,该方法可有效提高相关单炮记录的信噪比和分辨率。     

利用BirdDog系统实时记录震源振动特征信号

BirdDog是SeismicSource公司研制开发的,主要用于可控震源独立加速度表测试的质量控制系统。本文介绍了利用BirdDog的数据采集功能,实时显示记录可控震源振动特征信号、TB时间、炮点坐标等信息的方法,并验证了这些存储信息的可靠性。为可控震源高效采集作业时存储震源振动特征信号提供了一种新方法。