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第五章第五章 地震数据处理地震数据处理资源学院：贾豫葛2010 年 10 月 13 日地震勘探生产过程：地震勘探生产过程：（（1 1）地震资料野外采集）地震资料野外采集利用人工激发所产生的地震波利用人工激发所产生的地震波（震源）传播到地下，遇到弹性分界面时，产生反射、折（震源）传播到地下，遇到弹性分界面时，产生反射、折射和透射，在地面接收这些返回的反射波或折射波并记录射和透射，在地面接收这些返回的反射波或折射波并记录下来2 2）地震资料室内处理）地震资料室内处理利用地震波的传播原理和理论，利用地震波的传播原理和理论，利用计算机对野外原始资料进行各种地震处理（处理模块）利用计算机对野外原始资料进行各种地震处理（处理模块）3 3））地震资料解释地震资料解释对处理后的剖面进行（构造、岩性、对处理后的剖面进行（构造、岩性、地震地层学、储层等）综合解释，地震地层学、储层等）综合解释，推断地下岩石的构造特推断地下岩石的构造特征及岩石性质等征及岩石性质等数据处理概述数据处理概述•1、预处理、预处理•2、常规处理、常规处理• 1）频谱分析）频谱分析• 2）滤波处理）滤波处理• 3）校正处理）校正处理• 4）速度分析）速度分析• 5）时深转换）时深转换• 6）偏移处理）偏移处理• 7）修饰性处理）修饰性处理数据处理流程图数据处理流程图1：高质量的原始资料为处理工作提供好的物质基础；：高质量的原始资料为处理工作提供好的物质基础；2：同样的原始资料，处理方法不同，得出的结果可能差别很大。

同样的原始资料，处理方法不同，得出的结果可能差别很大 第一节第一节 预处理预处理预处理：原始记录数据处理之前所必须完成的工作预处理：原始记录数据处理之前所必须完成的工作目的：把原始数据进行初步加工，使之满足处理方法技术的要求目的：把原始数据进行初步加工，使之满足处理方法技术的要求包括：剪辑处理、切除、抽道选排包括：剪辑处理、切除、抽道选排1、剪辑处理、剪辑处理剪辑：挑选信噪比低的不正常记录道或炮，将其充零剪辑：挑选信噪比低的不正常记录道或炮，将其充零不正常道：工作不正常道、死道、极性反转道不正常道：工作不正常道、死道、极性反转道不正常记录：外界干扰背景严重而引起的噪声记录，应将整张记录充零不正常记录：外界干扰背景严重而引起的噪声记录，应将整张记录充零2、切除、切除 (1)切除强振幅的初至波，这些初至波一般是直达波和浅层折射波等干扰波；切除强振幅的初至波，这些初至波一般是直达波和浅层折射波等干扰波；(2)切除发生相位畸变的浅层宽角反射波；切除发生相位畸变的浅层宽角反射波；(3)切除震源干扰波、相干干扰波切除震源干扰波、相干干扰波3、抽道选排（、抽道选排（P95）） 抽道选排（抽道集）：将属于同一共反射点的记录道选出，按共反射点号次序排抽道选排（抽道集）：将属于同一共反射点的记录道选出，按共反射点号次序排在一起，这实际上是一种数据的重排。

在一起，这实际上是一种数据的重排 目的：进行水平叠加和计算速度谱目的：进行水平叠加和计算速度谱 单边放炮多次覆盖共反射点选道公式为单边放炮多次覆盖共反射点选道公式为 式中：式中：P－－满覆盖次数的选道号；满覆盖次数的选道号；N－－仪器道数；仪器道数；n－－覆盖次数；覆盖次数；i－－炮点序号；炮点序号；m－－小叠加段序号；小叠加段序号；j－－小叠加段内的共反射点序号（从小叠加段内的共反射点序号（从1开始，最大为开始，最大为N/n，，N/n个叠个叠加道组成一个小叠加段）加道组成一个小叠加段）第二节第二节 常规处理常规处理1、一维频谱分析、一维频谱分析目的：了解有效波和干扰波的频谱分布范围，选取合适的频率滤波器目的：了解有效波和干扰波的频谱分布范围，选取合适的频率滤波器 1）频谱分析公式）频谱分析公式 地震信号在频率域和时间域中表示为地震信号在频率域和时间域中表示为:处理时处理时,必须对数据进行离散必须对数据进行离散对对X(t)按按△△t时间间隔采样，共有时间间隔采样，共有N个离散值；个离散值； 对对X(f)按按△△f频率间隔采样，共有频率间隔采样，共有M个离散值则：个离散值。

则：  式中：式中：m、、n均为整数均为整数m=0,1,…M-1；；n=0,1,…N-1n△△t=T为频谱分析的时窗长度为频谱分析的时窗长度 X(m△△f)的实部和虚部分别为：的实部和虚部分别为： 则振幅谱和相位谱分别为：则振幅谱和相位谱分别为： （（2）频谱分析参数的选择）频谱分析参数的选择频谱分析：先选好地震记录，后确定分析参数频谱分析：先选好地震记录，后确定分析参数 分析反射波频谱：最好是无干扰波的纯反射信号时窗；分析反射波频谱：最好是无干扰波的纯反射信号时窗；分析干扰波频谱：选择无反射波的纯干扰信号时窗分析干扰波频谱：选择无反射波的纯干扰信号时窗 采样点数的确定：先确定频谱分析的时窗长度采样点数的确定：先确定频谱分析的时窗长度T，，采样间隔采样间隔Δt，，则采样点则采样点数数N为为 实际资料处理时，由于种种原因，一个频谱提供的数据不十分有把握，需实际资料处理时，由于种种原因，一个频谱提供的数据不十分有把握，需要多做几个频谱分析，最后得到一个统计平均值要多做几个频谱分析，最后得到一个统计平均值 （（3）地震波的频谱特征）地震波的频谱特征 (1)面波频谱峰值偏低，与反射波有显著差别；声波频谱峰值偏高，与面波频谱峰值偏低，与反射波有显著差别；声波频谱峰值偏高，与反射波频谱重叠较宽。

反射波频谱重叠较宽 (2)由于大地滤波作用，浅层反射波频率较高，深层反射波频率较低由于大地滤波作用，浅层反射波频率较高，深层反射波频率较低 (3)外界相干干扰波、多次波与有效反射波频谱差别不大外界相干干扰波、多次波与有效反射波频谱差别不大 (4)微震噪声频带较宽微震噪声频带较宽  由此可知：有效反射波与面波、微震等干扰波在频谱上存在由此可知：有效反射波与面波、微震等干扰波在频谱上存在明显差异，因此，可用频率滤波压制这些干扰；而有些干扰波明显差异，因此，可用频率滤波压制这些干扰；而有些干扰波（如声波，多次波等）与有效波频谱重叠较宽因此，频率滤（如声波，多次波等）与有效波频谱重叠较宽因此，频率滤波压制干扰波的能力是有限的波压制干扰波的能力是有限的 2、二维谱分析、二维谱分析 目的：了解有效波和干扰波的频率目的：了解有效波和干扰波的频率—波数（单位长度上波长的个数）谱波数（单位长度上波长的个数）谱范围，以便选取合适的二维滤波器，达到压制干扰、提高信噪比的目的范围，以便选取合适的二维滤波器，达到压制干扰、提高信噪比的目的 1．二维谱分析公式．二维谱分析公式 对于二维函数对于二维函数f(t,x)，，对应的二维富里叶变换为对应的二维富里叶变换为 反变换为反变换为 其中其中为为波数。

上式构成了二波数上式构成了二维维富氏富氏变换对变换对对于离散的地震信号对于离散的地震信号f(mΔt,nΔx)，，相应的二维离散富氏变换为相应的二维离散富氏变换为 式中式中m,j=0,1,…M-1；；n,l=0、、1,…N-1；；Δt和和Δx分别为时间和空间采样间隔；分别为时间和空间采样间隔；Δf和和Δk分别表示频率和波数采样间隔分别表示频率和波数采样间隔 由于频率由于频率f、、波数波数K与视与视速度速度Va有如下关系有如下关系 因此因此,地震波的二维谱特征地震波的二维谱特征通常以频率和视速度特征表现出通常以频率和视速度特征表现出来 图图6.3(a):两组同相轴的斜两组同相轴的斜率率(视速度视速度)差异较大而频率相差异较大而频率相近；图近；图6.3(b)：：两类波的能量两类波的能量团分布在不同的区域团分布在不同的区域a)(a)共炮点记录共炮点记录 (b)(b)二维谱二维谱（（2）地震波的二维谱特征）地震波的二维谱特征通常地震波的二维谱有以下特征：通常地震波的二维谱有以下特征： (1)面波的频率较低，视速度较低，在面波的频率较低，视速度较低，在f-k平面上，分布在通过原点斜率为平面上，分布在通过原点斜率为V的直线与的直线与k轴组成的平面内。

轴组成的平面内 (2)相同相同t0时间的多次波的视速度比一次反射波的视速度低时间的多次波的视速度比一次反射波的视速度低 (3)直达波、浅层折射波的视速度比一次反射波的视速度小得多直达波、浅层折射波的视速度比一次反射波的视速度小得多 (4)声波与反射波的频率有较大重叠，但视速度比反射波小得多声波与反射波的频率有较大重叠，但视速度比反射波小得多 一道实际地震记录一道实际地震记录实际地震记录的频率谱实际地震记录的频率谱         滤滤波波:一一个个原原始始信信号号通通过过某某一一装装置置后后变变为为一一个个新新信信号号的的过过程程原原始始信号信号――输入输入;新信号新信号――输出输出;装置装置――滤波器第二节第二节        常规处理常规处理常规处理：对地震资料进行最常用的处理是整个数据处理工作的中心环节常规处理：对地震资料进行最常用的处理是整个数据处理工作的中心环节1、数字滤波器概述、数字滤波器概述1）滤波器的概念）滤波器的概念      据滤波器定义：易理解大地就相当于一个滤波器，它吸收了信号中据滤波器定义：易理解大地就相当于一个滤波器，它吸收了信号中的高频成分，只让低频成分通过，对波形进行了改造，这个过程就是滤的高频成分，只让低频成分通过，对波形进行了改造，这个过程就是滤波。

波            就大地滤波过程来说：激发地震波就大地滤波过程来说：激发地震波――输入信号，用输入信号，用 X(t)  表示；大表示；大地地―滤波器，用滤波器，用H(t)表示；地表的波动表示；地表的波动――输出信号，用输出信号，用          表示数字滤波：原始资料数字滤波：原始资料――输入信号输入信号          ；； 处理技术处理技术       ――滤波器滤波器             ；； 处理结果处理结果――输出输出        图图6.13(a)：：共共炮炮点点地地震震记记录录，，面波干扰很严重；面波干扰很严重；      图图6.13(b)：：视速度滤波后，面视速度滤波后，面波干扰得到了衰减，反射波振幅波干扰得到了衰减，反射波振幅已提高到噪声水平之上已提高到噪声水平之上         二二维维滤滤波波也也是是一一种种线线性性运运算算，，同同样样可可用用于于处处理理过过程程的的每每一一作作业中二维滤波压制面波图二维滤波压制面波图  (2)压制多次波压制多次波二维滤波压制多次波二维滤波压制多次波      图图6.14(a)：：CDP记录经动校正后，记录经动校正后，有效波同相轴被拉平，视速度为无有效波同相轴被拉平，视速度为无穷大；而多次波视速度比有效波低，穷大；而多次波视速度比有效波低，多次波的同相轴没被拉平。

多次波的同相轴没被拉平        图图6.14(b)：：二维滤波后，多次波二维滤波后，多次波得到压制得到压制(1)地震子波地震子波1.反射波地震记录的形成反射波地震记录的形成        如如图图6.15所所示示，，大大地地对对震震源源脉脉冲冲有有吸吸收收作作用用，，它它相相当当于于一一个个低低通通滤滤波波器器，，使使尖尖脉脉冲冲变变成成了了具具有有一一定定延延续时间的波形，称此为地震子波续时间的波形，称此为地震子波b(t)地震子波的形成地震子波的形成四、反滤波四、反滤波反滤波也叫反褶积，是滤波的一种逆过程反滤波也叫反褶积，是滤波的一种逆过程       它它可可看看成成是是地地层层吸吸收收滤滤波波器器的的脉脉冲冲响响应应地地震震子子波波一一般般为为1～～2个个周周期期，，延续时间为延续时间为20～～40ms    (2)理想的地震记录理想的地震记录       设震源为设震源为δ(t)脉冲，它在地层中传播只受到反射界面的影响，不考脉冲，它在地层中传播只受到反射界面的影响，不考虑地层的吸收，这实际虑地层的吸收，这实际上也是一种滤波过程，可表示为上也是一种滤波过程，可表示为   滤滤波波器器的的滤滤波波因因子子为为，，输输出出仍仍为为尖尖脉脉冲冲。

如如图图6.16所所示示，，假假设设地地下下有有N个个反反射射界界面面，，反反射射系系数数依依次次为为R1、、R2、、……RN,这这时时在地面某点接收的地震记录为在地面某点接收的地震记录为理想的地震记录理想的地震记录从上式可见，理想地震记录：从上式可见，理想地震记录：每一项都为一个单位脉冲；每一项都为一个单位脉冲；脉冲大小反映界面反射系数的大小；脉冲大小反映界面反射系数的大小；脉冲极性反映界面反射系数的极性；脉冲极性反映界面反射系数的极性；脉冲个数反映反射界面的个数；脉冲个数反映反射界面的个数；脉冲之间的时差反映地层的厚度脉冲之间的时差反映地层的厚度       地地震震子子波波到到达达地地面面同同一一接接收收点点时时将将不不能能分分开开，，相相互互叠叠加加，，形形成成复复波如图6.17所示      实实际际上上，，由由于于吸吸收收作作用用，，尖尖脉脉冲冲会变成一定延续时间的地震子波会变成一定延续时间的地震子波3)实际的地震记录实际的地震记录实际的地震记录实际的地震记录由由图图知知，，地地面面某某点点接接收收的的地地震震记记录录为为：：称实际反射地震记录称实际反射地震记录 写成褶积形式为写成褶积形式为           上式表明：实际震记录是反射系数与地震子波的褶积。

上式表明：实际震记录是反射系数与地震子波的褶积2）反滤波的实现）反滤波的实现反滤波反滤波：：从实际反射记录中去掉大地滤波器的作用，使之变为从实际反射记录中去掉大地滤波器的作用，使之变为               理想的地震理想的地震 记录滤波过程滤波过程  目目的的：：压压缩缩地地震震波波时时间间长长度度，，提提高高分分辨辨率率关关键键：：设设计计反反滤滤波波因因子子                 ，，确确定定地地震震子子波波         反反            滤滤波波过过程程可可用用右右图图来来表表示示 反反滤滤波波数数学学表表达式为：达式为：          －实际的反射地震记录－实际的反射地震记录式中：式中：没做反褶积的没做反褶积的CMP叠加剖面（左）和做过反褶积的叠加剖面（左）和做过反褶积的CMP叠加剖面（右）叠加剖面（右） 偏移是使绕射波收敛并将陡倾同相轴移到大致真实的偏移是使绕射波收敛并将陡倾同相轴移到大致真实的地下位置上，偏移是一个成象过程，可以改善空间分辨率地下位置上，偏移是一个成象过程，可以改善空间分辨率3、校正处理、校正处理几何地震学理论前提：几何地震学理论前提：以地面为水平面、近地表介质均匀。

以地面为水平面、近地表介质均匀实际情况：实际情况： 地形起伏不平、地表介质不均，速度变化大，震源深度不一地形起伏不平、地表介质不均，速度变化大，震源深度不一地震资料处理技术要求：地形水平，炮点、接收点在同一水平地震资料处理技术要求：地形水平，炮点、接收点在同一水平面上，低速带均匀面上，低速带均匀3.1、静校正、静校正利用野外实测的表层资料直接进行的静校正又称基准面校正利用野外实测的表层资料直接进行的静校正又称基准面校正1、野外（一次）静校正、野外（一次）静校正定义：定义：基本思想：基本思想：       人为选定一个静校正基准面，一般在人为选定一个静校正基准面，一般在地表与低速带底界面的中部将所有炮点地表与低速带底界面的中部将所有炮点和检波点都校正到该基准面上，用低速带和检波点都校正到该基准面上，用低速带层以下的速度代替低速带的速度，从而去层以下的速度代替低速带的速度，从而去掉表层因素的影响，以满足地表水平、表掉表层因素的影响，以满足地表水平、表层介质均匀的假设条件层介质均匀的假设条件井深校正、地形校正、井深校正、地形校正、低速带校正低速带校正包括：包括：(1)井深校正井深校正定义：定义：将井中炮点的位置校正到地面将井中炮点的位置校正到地面Oj点。

校正量为：点校正量为：     野外野外(一次一次)静校正量计算示意图静校正量计算示意图       1.基准面；基准面；  2.地形线地形线  3.基岩顶面基岩顶面       4.反射界面反射界面  O——炮点炮点  Sj——接收点接收点V0――低速带速度，低速带速度，式中：式中：――炮井中低速带厚度炮井中低速带厚度检波点校正量为：检波点校正量为：     因为井深校正总是向时间增大的方向校正，故此式前面取负号因为井深校正总是向时间增大的方向校正，故此式前面取负号 将测线上的炮点和检波点校正到基准面上将测线上的炮点和检波点校正到基准面上2)地形校正地形校正定义：定义：炮点校正量为：炮点校正量为：hs――接收点到基准面的垂直距离接收点到基准面的垂直距离故此道故此道( 第第j 炮第炮第I 道道 )总的地形校正量为总的地形校正量为:        地形校正有正有负，通过地形校正有正有负，通过h0、、hs的正负体现出来通常规定当测点高于基的正负体现出来通常规定当测点高于基准面时为正，低于基准面时为负准面时为正，低于基准面时为负3)低速带校正低速带校正定义：定义：将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。

将基准面下的低速层速度用基岩速度代替消除由于低速带的存在使地震波传播时间延迟的影响消除由于低速带的存在使地震波传播时间延迟的影响目的：目的：    在炮点处的校正量为：在炮点处的校正量为：在检波点处的校正量为：在检波点处的校正量为：      故此道故此道(第第j 炮第炮第I 道道)总的低速带校正量为：总的低速带校正量为：        因因为为基基岩岩速速度度总总大大于于低低速速带带速速度度，，故故低低速速带带校校正正量量总总为为正正那那么么，，接接收收点点S总的静校正量为：总的静校正量为：如果在地面激发，则：如果在地面激发，则：       用用计计算算机机进进行行处处理理时时，，只只需需将将各各炮炮点点和和检检波波点点的的高高程程、、低低速速带带厚厚度度、、速度等资料送入处理程序，程序按公式自动算出相应的静校正量速度等资料送入处理程序，程序按公式自动算出相应的静校正量2）剩余静校正）剩余静校正野外一次静校正是否精确主要取决于：野外一次静校正是否精确主要取决于：低速带资料的精度低速带资料的精度 实际工作中：技术，人为因素，实际工作中：技术，人为因素，尤其尤其 横向变化大时，测不准。

横向变化大时，测不准野外野外(一次一次)静校正之后仍残存着剩余的静校正量静校正之后仍残存着剩余的静校正量结果：结果：提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程提取表层影响的剩余静校正量并加以校正的过程定义：定义：剩余静校正量不能由野外实测资料求得，只能直接利用地震记录提取剩余静校正量不能由野外实测资料求得，只能直接利用地震记录提取常用统计方法自动计算剩余静校正量常用统计方法自动计算剩余静校正量实际工作中：实际工作中：静校正随机分布示意图静校正随机分布示意图   假假设设在在一一个个排排列列上上，，一一点点激激发发，，24道接收O1炮第一道炮第一道S1的静校正量为的静校正量为      以共炮点道集为例，简介其校正法以共炮点道集为例，简介其校正法  －－接接收收点点S S1 1的的总总静静校校正正量量，， －－表表示示炮炮点点的的校校正正量量，， －－表表示示S S1 1点的检波点校正量同理，可写出同一炮其它接收道的静校正量为点的检波点校正量同理，可写出同一炮其它接收道的静校正量为式中：式中：… … …将以上将以上2424道的总静校正量相加再平均，可得：道的总静校正量相加再平均，可得：等式左边：各接收道剩余静校正量的平均值；等式左边：各接收道剩余静校正量的平均值；        等式右边：第一项，炮点剩余静校正量；第二项，平均值趋于零，对等式右边：第一项，炮点剩余静校正量；第二项，平均值趋于零，对不同点剩余静校正量是随机的。

不同点剩余静校正量是随机的       同理，可得测线上所有炮点的剩余静校正量用类似方法可求出各检波点同理，可得测线上所有炮点的剩余静校正量用类似方法可求出各检波点的剩余静校正量的剩余静校正量 编号号速度（速度（m/s））厚度（厚度（m））1800120228008033500160420004535008064500Ricker子波的函数形式为子波的函数形式为 3.2 3.2 动校正动校正1、动校正概述、动校正概述动校正前后反射时距曲线动校正前后反射时距曲线    当地面水平，反射界面为平面，当地面水平，反射界面为平面，界面内介质均匀的情况下，反射界面内介质均匀的情况下，反射时距曲线为一条双曲线，图示时距曲线为一条双曲线，图示它不能直接反映地下界面的起伏它不能直接反映地下界面的起伏情况只有在激发点处接收的情况只有在激发点处接收的t0时间，时间，才能直观地反映界面的真深度才能直观地反映界面的真深度        其它各点接受到的反射波旅行时间，除了与界面真深度有关外，还包括其它各点接受到的反射波旅行时间，除了与界面真深度有关外，还包括由炮检距不同引起的正常时差如能除掉正常时差，则每个接受点就好象是由炮检距不同引起的正常时差。

如能除掉正常时差，则每个接受点就好象是自激自收点了时距曲线可变成处处都是自激自收点了时距曲线可变成处处都是t0 的直线，即与界面产状完全一致的直线，即与界面产状完全一致了，见图了，见图 (b)    一一般般说说来来，，动动校校正正处处理理是是针针对对共共反反射射点点道道集集的的动动校校正正的的实实现现分分两两步步进行：进行：一是计算动校正量，二是实现动校正一是计算动校正量，二是实现动校正反射波时距曲线各记录道的动校正量为反射波时距曲线各记录道的动校正量为动校正前后反射时距曲线动校正前后反射时距曲线2、动校正量的计算、动校正量的计算改写成各样点的动校正量的计算公式为：改写成各样点的动校正量的计算公式为：式中：式中：M M－－道集内总道数；道集内总道数；N N－－每道的总样点数每道的总样点数V Vt0jt0j－－t t0j0j时刻的叠加速度时刻的叠加速度（（1 1）计算动校正量）计算动校正量 对对任任一一道道（（ 固固定定））来来说说，，深深、、浅浅层层反反射射波波（（ 不不同同））的的动动校校正正量量不不同同，，即即动动校校正正量量随随时时间间而而变变，，这这就就是是动动校校正正中中所所谓谓“动动”的含义。

的含义显然显然 既是既是 的函数，又是的函数，又是 的函数 (2)(2)从从 对对 应应 的的 存存 储储 单单 元元 搬搬 到到 与与 应应 的的 存存 储储 单单 元元 中中 这这 样样 就实现了某道对应时刻就实现了某道对应时刻 的动校正的动校正3 3、动校正的实现、动校正的实现显然，实现动校正，要进行显然，实现动校正，要进行两个循环：两个循环：先先 循环；后循环；后 循环  3.3.动校正的波形畸变动校正的波形畸变深层速度＞浅层速度深层速度＞浅层速度ΔtΔt深＜深＜ΔtΔt浅则：则：由于：由于： 所所以以，，动动校校正正总总是是将将反反射射波波波波形形拉拉伸伸从从而而使使反反射射波波视视周周期期增增大大、、视视频频率率降降低低这这种种情情况况称称为为动动校校正正的的波波形形拉拉伸伸畸畸变变（（或或波波形形畸变）A(t)A(t)－－某记录道动校正前的记录，某记录道动校正前的记录，A′(t)A′(t)－－动校正后的记录。

动校正后的记录显然，波间隔：显然，波间隔：t t1 1t t2 2＜＜t to1o1t to2o2波形拉伸畸变示意图波形拉伸畸变示意图 在浅震勘探中，由动校正引起的波在浅震勘探中，由动校正引起的波形拉伸畸变较严重，尤其在大炮检距的形拉伸畸变较严重，尤其在大炮检距的接收点上接收点上 因此，在动校正后应进行浅层切除，因此，在动校正后应进行浅层切除，将波形畸变严重部分充零，以免这些波将波形畸变严重部分充零，以免这些波形参与叠加，影响时间剖面的质量形参与叠加，影响时间剖面的质量 对浅层畸变大的波形切除示意图对浅层畸变大的波形切除示意图图图6.246.24所示：所示：CMP叠加剖面（叠加剖面（a））和偏移剖面（和偏移剖面（b）） 影响地震影响地震时间时间剖面的剖面的质质量；量；影响影响层速度及平均速度的速度及平均速度的计算精度 4、速度分析、速度分析速度参数在反射法数据处理至关重要速度参数在反射法数据处理至关重要最终影响到地质解释的精度最终影响到地质解释的精度 目的：目的： 第一：为水平叠加、偏移等提供处理的速度参数；第一：为水平叠加、偏移等提供处理的速度参数；第二：为时深转换提供平均速度。

第二：为时深转换提供平均速度 速度分析常采用：速度谱分析，速度扫描速度分析常采用：速度谱分析，速度扫描 1、叠加速度谱、叠加速度谱 原理：先给定某回声时间原理：先给定某回声时间t0，，按一定的速度步长对时距曲线进行动校正，按一定的速度步长对时距曲线进行动校正，在其中总可以找到一速度值，使时距曲线校正为水平直线，则此速度即为最在其中总可以找到一速度值，使时距曲线校正为水平直线，则此速度即为最佳动校正速度佳动校正速度 怎样判断曲线是否拉平呢？怎样判断曲线是否拉平呢？ 用动校正后道集内信号叠加后的能量平判断：用动校正后道集内信号叠加后的能量平判断：最佳速度：校正后时距曲线刚好拉平，叠加后能量最强；最佳速度：校正后时距曲线刚好拉平，叠加后能量最强；用多次覆盖资料计算速度谱原理图用多次覆盖资料计算速度谱原理图 V=V1：：同相叠加，能量最强，同相叠加，能量最强，t0时刻最佳动校正速度；时刻最佳动校正速度； V=V2，，V3：：非同相叠加，能量较弱非同相叠加，能量较弱 给出所有给出所有t0值，重复上述运算，就可把整张记录上所有实际存在的同相轴值，重复上述运算，就可把整张记录上所有实际存在的同相轴(即速度谱线上极大值即速度谱线上极大值)所对应的速度全部找出来所对应的速度全部找出来 (图图6.4d)。

沿测线一定间隔做一个速度谱，就可以研究速度的横向变化沿测线一定间隔做一个速度谱，就可以研究速度的横向变化 速度谱的制作要经过二次扫描：速度谱的制作要经过二次扫描： t0时间扫描，速度时间扫描，速度V扫描 实际上相当于计算所有网格点（图实际上相当于计算所有网格点（图6.5所示）上的能量值所示）上的能量值 计算叠加速度谱的网格计算叠加速度谱的网格 2、速度扫描、速度扫描 用一组试验速度对用一组试验速度对CDP道集记录（或共炮点记录）进行速度扫描：如图所示道集记录（或共炮点记录）进行速度扫描：如图所示 1).当给定的试验速度对某一波组合适时，反射波同相轴变成平直；当给定的试验速度对某一波组合适时，反射波同相轴变成平直； 2).当给定的试验速度过低时，经校正后的反射波同相轴向上弯曲，即校正过量；当给定的试验速度过低时，经校正后的反射波同相轴向上弯曲，即校正过量； 3).当试验速度过高时，校正后的反射波同相轴向下弯曲，即校正不足当试验速度过高时，校正后的反射波同相轴向下弯曲，即校正不足 恒速动校正叠加恒速动校正叠加 如图所示，如图所示，40ms处，处，4000m/s为最佳扫描速度为最佳扫描速度。

速度扫描法适用于地震地质条件较复杂，得不到好速度谱的地区，在工程速度扫描法适用于地震地质条件较复杂，得不到好速度谱的地区，在工程地震勘探中常被采用地震勘探中常被采用 3.影响速度分析精度的因素影响速度分析精度的因素 影响速度分析精度的因素主要有：影响速度分析精度的因素主要有： 最大炮检距，较低的信噪比记录，表层不均匀性最大炮检距，较低的信噪比记录，表层不均匀性 (1)最大炮检距最大炮检距 进行动校正时，动校正量（即正常时差）为：进行动校正时，动校正量（即正常时差）为： 若采用的动校正速度不合适，存在误差若采用的动校正速度不合适，存在误差△△V，，即即 ：：Va=VR+△△V 则这种情况下的动校正量为：则这种情况下的动校正量为： 经动校正后，剩余动校正量经动校正后，剩余动校正量Δ为为那么那么 上式上式说明：速度明：速度误差差与最大炮与最大炮检距距X的平方成反比的平方成反比 由于浅震中最大炮检距较小，因此，求取的速度误差较大，这是不易准由于浅震中最大炮检距较小，因此，求取的速度误差较大，这是不易准确求取叠加速度的重要原因确求取叠加速度的重要原因 (2)较低的信噪比记录较低的信噪比记录 浅震大多是在外界干扰背景较严重的地区开展工作，在获得的原始记录浅震大多是在外界干扰背景较严重的地区开展工作，在获得的原始记录中，背景干扰比较严重。

较低信噪比的记录给准确求取地震波的速度带来了中，背景干扰比较严重较低信噪比的记录给准确求取地震波的速度带来了困难 (3)表层不均匀性表层不均匀性 在地震数据采集中，表层不均匀体横向上的变化会引起反射波到达时间在地震数据采集中，表层不均匀体横向上的变化会引起反射波到达时间超前或滞后，这将影响反射波的同相叠加，从而影响求取地震波速度精度超前或滞后，这将影响反射波的同相叠加，从而影响求取地震波速度精度 4.提高速度分析精度的措施提高速度分析精度的措施 (1)速度分析前，采用频率滤波、二维视速度滤波压制干扰，提高记录信噪比；速度分析前，采用频率滤波、二维视速度滤波压制干扰，提高记录信噪比；(2)采用静校正处理消除表层不均匀体的影响；采用静校正处理消除表层不均匀体的影响； (3)采用较小的速度和时间扫描增量；采用较小的速度和时间扫描增量； 浅层反射记录时间短，反映地下界面埋深较浅，速度由浅至深变化梯度浅层反射记录时间短，反映地下界面埋深较浅，速度由浅至深变化梯度不明显，因此，必须采用较小的速度扫描增量不明显，因此，必须采用较小的速度扫描增量 5.速度谱的应用速度谱的应用 (1)提供动校正计算所用的速度提供动校正计算所用的速度 对速度谱解释得到的随对速度谱解释得到的随t0变化的叠加速度曲线，可作为该点附近动校正的依变化的叠加速度曲线，可作为该点附近动校正的依据。

据 (3)计算层速度和平均速度计算层速度和平均速度 利用利用DIX公式计算出层速度公式计算出层速度 式中，式中，Vi－第－第i层的层速度，层的层速度，VR,i-1，，VR,I－－分别为该层顶、底界面上的均方分别为该层顶、底界面上的均方根速度，根速度，t0,i-1，，t0,I－－分别为该层顶、底界面上的双程旅行时间分别为该层顶、底界面上的双程旅行时间 那么，平均速度为那么，平均速度为 (2)识别多次波识别多次波 在速度谱上在速度谱上Va(t0)曲线左侧，有时会发现一些低速的能量团，而曲线左侧，有时会发现一些低速的能量团，而t0时间又时间又与速度相近的浅层反射波与速度相近的浅层反射波t0时间成倍数关系时，往往是多次波的反映时间成倍数关系时，往往是多次波的反映 4.几种速度和时深转换几种速度和时深转换（（1）真速度）真速度（（2）层速度）层速度（（3）平均速度）平均速度（（4）均方根速度）均方根速度（（1）速度的用途）速度的用途           地震勘探的各个环节都要用到速度信息地震勘探的各个环节都要用到速度信息         1．野外采集：设计观测系统，确定组合检波形式．野外采集：设计观测系统，确定组合检波形式         2．资料处理：动、静校正，滤波，偏移．资料处理：动、静校正，滤波，偏移…         3．资料解释：．资料解释：         ①① 时深转换，绘制深度剖面；时深转换，绘制深度剖面；         ②② 计算空校量板或绕射图板，进行偏移校正；计算空校量板或绕射图板，进行偏移校正；         ③③ 识别波的性质，如：多次波、绕射波、折射波、面波等；识别波的性质，如：多次波、绕射波、折射波、面波等； ④④ 制作合成地震记录和理论模型计算，对地震记录进行模拟解释制作合成地震记录和理论模型计算，对地震记录进行模拟解释         ⑤⑤ 利用速度纵、横向变化，研究地层沉积特征和沉积模式；利用速度纵、横向变化，研究地层沉积特征和沉积模式；         ⑥⑥ 利用层速度资料，直接划分地层和岩性。

计算反射系数，进行烃类检测利用层速度资料，直接划分地层和岩性计算反射系数，进行烃类检测         ⑦⑦ 利用纵波和横波速度的比值，判别亮点性质利用纵波和横波速度的比值，判别亮点性质        速速度度资资料料对对地地震震勘勘探探的的各各个个环环节节都都会会产产生生影影响响，，最最终终影影响响解解释释的的精精度度，，因此提取、分析、利用速度是地震资料解释的重要环节因此提取、分析、利用速度是地震资料解释的重要环节                               （（2）速度的概念）速度的概念        地震波的类型不同，速度不同，这里只讲纵波速度地震波的类型不同，速度不同，这里只讲纵波速度        a a．真速度．真速度        真速度是指波在介质中沿射线传播的速度，由于射线方向是真速度是指波在介质中沿射线传播的速度，由于射线方向是矢量，因此真速度也是一矢量矢量，因此真速度也是一矢量组成一个以组成一个以P P为参数的方程组为参数的方程组将其平方，略高次项得将其平方，略高次项得消去参数消去参数P P，，并化简得并化简得式中式中 V VR R――――均方根速度，它是以各分层的层速度加权再取均方根值。

均方根速度，它是以各分层的层速度加权再取均方根值 时距曲线也为双曲线时距曲线也为双曲线 b.b.b.b.均方根速度均方根速度均方根速度均方根速度：：把水平层状介质把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线时，求出的波速作双曲线时，求出的波速  引入均方根速度的概念，使引入均方根速度的概念，使多层水平层状介质的时距曲线理多层水平层状介质的时距曲线理论可以用论可以用均方根速度均方根速度表示的均匀表示的均匀介质来等效非均匀介质，从而使介质来等效非均匀介质，从而使问题的讨论得以简化问题的讨论得以简化  多个水平反射界面为一簇以激多个水平反射界面为一簇以激发点发点O O为对称的双曲线为对称的双曲线 c.c.射线速度射线速度d.d.平均速度平均速度 水平层状介质模型与射线路径水平层状介质模型与射线路径 如如图图所所示示：：在在n n层层水水平平多多层层介介质质中中，，每每一一条条射射线线的的传播速度是不一致的传播速度是不一致的射射线线速速度度：：波波沿沿射射线线传传播播的速度的速度V Vr r当波沿界面法向入射时，当波沿界面法向入射时，αα1 1=α=α2 2= =…=α=αn n=0=0，，则射线速度则射线速度V Vr r值变成值变成 平均速度平均速度平均速度平均速度：：地震波垂直穿过地层的总厚度与单程传播所需的总地震波垂直穿过地层的总厚度与单程传播所需的总时间之比。

时间之比 平均速度、均方根速度、射线速度的关系平均速度、均方根速度、射线速度的关系V VR R、、V Vr r与与X X的关系曲线的关系曲线        e e．等效速度．等效速度      倾斜界面情况下，均匀介质共中心点时距曲线方程是：倾斜界面情况下，均匀介质共中心点时距曲线方程是：       f．．g．．  5 5、时深转换、时深转换 经水平叠加后，剖面已变成与地质构造特征相对应经水平叠加后，剖面已变成与地质构造特征相对应t t0 0时间剖面下步工作时间剖面下步工作就是将其转化为深度剖面就是将其转化为深度剖面 时深转换处理的一个时深转换处理的一个重要因素重要因素是是转换速度转换速度速度的变化对于深度的转换是速度的变化对于深度的转换是很敏感的，处理时使用的转换速度应尽可能接近地层的真实速度。

很敏感的，处理时使用的转换速度应尽可能接近地层的真实速度 地震测井是准确求取时深转换速度的最好办法，从地震测井中可得到地地震测井是准确求取时深转换速度的最好办法，从地震测井中可得到地层的平均速度和层的平均速度和层速度数据层速度数据 若没有地震测井时，可用均方根速度（叠加速度或等效速度）求取层速度若没有地震测井时，可用均方根速度（叠加速度或等效速度）求取层速度和平均速度则到第和平均速度则到第n n层地层界面的深度层地层界面的深度H H为为或或 式中：式中：V Vi i－－地层的层速度，地层的层速度，t ti i－－该地层的单程旅行时间；该地层的单程旅行时间；t t0 0－－所求深度所求深度处的回声时间，处的回声时间， －平均速度－平均速度6 6、偏移处理基础、偏移处理基础 Ø 偏移的概念偏移的概念Ø 偏移归位、偏移成像、波场延拓成像等偏移归位、偏移成像、波场延拓成像等Ø 射线偏移的原理射线偏移的原理Ø 波动方程偏移原理波动方程偏移原理从从原理角度原理角度：射线偏移射线偏移波动方程偏移波动方程偏移从从处理流程角度处理流程角度：叠前偏移（非零炮检距）叠前偏移（非零炮检距）--偏移叠加偏移叠加叠后偏移（零炮检距）叠后偏移（零炮检距）--叠加偏移叠加偏移•1. 1. 什么是偏移？什么是偏移？•水平界面时，只有在水平界面时，只有在断点、尖断点、尖灭点，突变点附近存在绕射现灭点，突变点附近存在绕射现象，需要偏移归位象，需要偏移归位；； •倾斜时，地震记录上的反射同倾斜时，地震记录上的反射同相轴，与相应的反射地质体在相轴，与相应的反射地质体在形态上和位置上不一致，这种形态上和位置上不一致，这种不一致现象叫偏移不一致现象叫偏移。

是因为是因为受波的传播特征和记录方式限受波的传播特征和记录方式限制）制）•时间剖面上的同相轴界面时间剖面上的同相轴界面 相对于真实界面相对于真实界面R R1 1R R2 2向界面下向界面下倾方向偏移，倾角偏小，长度倾方向偏移，倾角偏小，长度加大加大•背斜界面会背斜界面会出现空白带出现空白带，而，而向斜界面则出现交叉重叠向斜界面则出现交叉重叠（见下图）且在断点、尖灭点会出现绕射波见下图）且在断点、尖灭点会出现绕射波•偏移现象随着偏移现象随着反射界面的埋深和陡度增加反射界面的埋深和陡度增加而越严重而越严重•偏移现象偏移现象会降低地震剖面的横向分辨率•2.2.什么是偏移处理？什么是偏移处理？•反射地震资料的偏移校正、射线偏移和波动方程偏移等方法反射地震资料的偏移校正、射线偏移和波动方程偏移等方法统称统称偏移处理偏移处理它是针对偏移现象针对偏移现象的反偏移方法偏移处理的反偏移方法偏移处理也简称为偏移也简称为偏移•3.3.偏移处理的目的偏移处理的目的•1 1））偏移处理可使偏移处理可使倾斜界面的反射波，断层面上的断面波，倾斜界面的反射波，断层面上的断面波，弯曲界面上的回转波以及断点、尖灭点上的绕射波收敛和归弯曲界面上的回转波以及断点、尖灭点上的绕射波收敛和归位位，得到地下反射界面的真实位置和构造形态，得到清晰可，得到地下反射界面的真实位置和构造形态，得到清晰可辨的断点和尖灭点。

因此，偏移处理对辨的断点和尖灭点因此，偏移处理对提高地震勘探的横向提高地震勘探的横向分辨率分辨率具有重要的作用具有重要的作用•2 2）求取）求取地层岩性参数，清除多次波地层岩性参数，清除多次波，有利于地震资料的综，有利于地震资料的综合解释CMPCMP叠加剖面（左）和偏移剖面（右）叠加剖面（左）和偏移剖面（右）CMP叠加剖面（叠加剖面（a））和偏移剖面（和偏移剖面（b）） 。