一種有效的 P-SV 轉(zhuǎn)換波靜校正方法.doc

精品論文大全一種有效的 p-sv 轉(zhuǎn)換波靜校正方法潘樹林，高磊，周熙襄，鐘本善成都理工大學(xué)信息工程學(xué)院，四川成都（610059）摘要：p-sv 轉(zhuǎn)換波靜校正是轉(zhuǎn)換波處理中的一個難題。共接收點疊加道集相干算法在地 下構(gòu)造平緩的時候是一種很有效的方法，但是當?shù)叵聵?gòu)造傾斜或者較為復(fù)雜，該方法不能計算出正確的靜校量。本文提出了一種改進的共接收點疊加道相干算法。算法可以分三步進行：1、對炮點和檢波點進行基準面校正。2、在共接收點疊加剖面上選擇一個最優(yōu)相干時窗進行 相干，求取“靜校正量”。3、根據(jù)縱波對應(yīng)層位的地下構(gòu)造對相干結(jié)果進行校正。該方法通 過模型試驗驗證有效，很好地解決了在地下反射層構(gòu)造復(fù)雜時轉(zhuǎn)換波靜校正問題。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)換波，共接收點疊加道，靜校正，相干作為多波多分量地震勘探主體的 p-sv 轉(zhuǎn)換波地震勘探，處理難度遠遠大于常規(guī)縱波勘 探。其中 p-sv 轉(zhuǎn)換波靜校正就是其中難題之一。橫波在液體中傳播速度變小，因此和縱波 不同，橫波靜校正量不僅與表層低速帶有關(guān)，還受到潛水層的影響。所以，在一般情況下， 橫波靜校正量遠大于縱波靜校正量，并且橫波靜校正量變化比縱波靜校正量變化更加復(fù)雜。對于 p-sv 轉(zhuǎn)換波靜校正問題，很多學(xué)者專家提出了各自的解決辦法。歸結(jié)一下，大體 可分為以下三種思路：一、armin w. schafter(1991)提出的轉(zhuǎn)換波折射靜校正方法，該方法 通過橫波折射波建立橫波的表層模型與厚度模型，然后根據(jù)模型通過正演計算各點的靜校正 量。這種方法和常規(guī)的縱波折射靜校正思路相同，需要根據(jù)正演結(jié)果不斷的調(diào)整模型最終獲 得較為理想的結(jié)果。但是，考慮到模型的多解性和實際操作的復(fù)雜，該方法在實際應(yīng)用中難 以取得理想的效果。二、p.w.cary 和 d.w.s.eaton(1993)年提出利用共接收點道集相干12來 解決短波長的較大的靜校正量。該方法在構(gòu)造平緩的地區(qū)效果較為理想，求取的是接受點的 靜校正量。但是在地形較為復(fù)雜的情況下，該方法失敗。在該方法提出后，國內(nèi)很多學(xué)者對 方法提出了改進意見，較有代表性的有唐建侯和張金山（1994）年提出的消除 p-sv 波大靜 校正量的方法2。三、其他一些方法。如姚姚提出的利用 p 變換法對折射橫波（或反射 橫波）拾取“初始剩余靜校正量”等2。上述方法對轉(zhuǎn)換波靜校正問題的解決提供了很好的思 路，但是，轉(zhuǎn)換波靜校正問題仍然沒有得到很好的解決5。本文提出了一種基于 p.w.cary 提出的共接收點道集相干方法，充分利用縱波資料處理 結(jié)果的轉(zhuǎn)換波靜校正方法，為轉(zhuǎn)換波靜校正問題提供了一個新的思路。1. 方法原理1.1 共接收點道集相干法原理12346根據(jù)地表一致性條件，任意一道轉(zhuǎn)換波總的靜校正量都可分解為 4 部分：2-6-tij= si + g j + ck hij + yk （1）式中 si 是 i 位置炮點靜校正， g j 是 j 位置接收點靜校正， ck 是共中心點 k 位置剩余正常時 差，它隨炮檢距 h 的平方而變化， yk 是由于構(gòu)造引起的靜校正量。炮點靜校正量 si 采用 p 波的常規(guī)方法求取。接收點 g j 的靜校正利用轉(zhuǎn)換波共接收點疊加剖面來求得。根據(jù)地表一致性假設(shè)條件， 在構(gòu)造平緩的情況下，檢波點產(chǎn)生的靜校正量遠大于動校正的剩余時差和地層傾斜產(chǎn)生的靜校正之和。既：jk ijg c h2+ yk (2)因此經(jīng) p 波炮點靜校正后有tij g i （3）那么每一道的靜校正量可由下式計算：g j = maxpj (t ) g j (t ) （4）式中 g j 為第 j 個接收點 的靜校正量，g j (t ) 為第 j 個共接收點(crp)的疊加道。 代 表相關(guān)， pj (t ) 為參考道，且pj (t ) =其中 n 為參考道的疊加道數(shù)。jgk (t + g k ) （5）k = j n +11.2 共接收點道集相干法的限制條件共接收點道集相干法，假設(shè)構(gòu)造平緩認為檢波點產(chǎn)生的靜校正量遠大于動校正的剩余時k ijk差和地層傾斜產(chǎn)生的靜校正之和。既： g j c h 2 + y但是實際情況往往地下界面存在傾角或者起伏，當傾角或者起伏達到一定程度，上式不 成立。在這種情況下求得的靜校正量是實際靜校量 g j 和地層傾斜產(chǎn)生的靜校量 yk 之和。因 此，共接收點道集相干法使用條件受到很大限制。轉(zhuǎn)換波處理一般在縱波處理后進行，這時我們已經(jīng)獲得了縱波的疊加剖面，并且通過縱 波的疊加剖面我們知道了地下大體的構(gòu)造。下面的方法就是充分利用這些已知信息對共接收 點道集相干法進行改進提出的。1.3 改進的共接收點道集相干法1.3.1 高程靜校正 共接受點道集相干法求取的靜校正量為短波長靜校正量，因此如果我們能夠通過一定的手段求出部分靜校量，縮小未知校正量的范圍，必然會提高計算的精度。在這里我們選用基準面靜校正做該處理。 由于橫波傳播受到潛水層的影響，必然存在以下關(guān)系： ttij= t/ p ijij v pvs（6）/v p其中， tij為某檢波點實際靜校正量絕對值， tij為該檢波點根據(jù)縱橫波速比和該vsij點處縱波靜校量絕對值 t p求取的靜校正量。通過上式，我們可以計算出檢波點轉(zhuǎn)換波的部分靜校量，將未知校正量的范圍縮小。1.3.2 在最優(yōu)時窗內(nèi)進行相干處理 我們把疊加剖面內(nèi)包含最明顯同相軸，并且干擾最少的時窗稱為相干最優(yōu)時窗。相干最優(yōu)時窗是疊加記錄中信噪比最高的時窗。由于靜校量對地下各個層位的影響是相同的。因此，如果我們選擇一個相干最優(yōu)時窗進行相干處理，和選擇全時窗處理應(yīng)該可以得到相同的結(jié)果78。 在實際資料中，由于不是每個層位都有較高的信噪比，如果以整時窗進行相干，往往由于噪音的影響得不到好的結(jié)果。使用相干最優(yōu)時窗，不僅僅減小了計算量，更重要的是可以 減少噪音影響，求取更加準確地結(jié)果。1.3.3 根據(jù)縱波疊加剖面校正相干結(jié)果在復(fù)雜反射層下，地層傾角靜校量 yk 不能忽略。式（1）不能夠推出式（3）的結(jié)論。 此時，根據(jù)式（4）計算得到的 gi 里面包含了地層傾角靜校量 yk 。既：tij g i yk （7）因此，如果可以把傾角影響 yk 求出來，然后從求取得結(jié)果中減去這個影響，就可以解 決靜校正問題。單純依靠轉(zhuǎn)換波資料是很難求取地層傾角對靜校正量影響的。考慮到在轉(zhuǎn)換波資料處理 時，縱波資料處理一般已經(jīng)完成，我們通過在縱波疊加剖面上拾取低下層位的辦法來求取地 層傾角產(chǎn)生的靜校量 yk 。2. 理論數(shù)據(jù)試驗為了驗證方法的有效性，建立了一地層存在傾角的模型進行驗證。模型如下圖所示：vs =1000m/svp= 2000m/s傾角 = 11.5o圖 1 正演模型（黑色線為地表，紅色線為地下反射界面）通過正演得到圖 1 模型對應(yīng)的地震記錄，按照前面敘述的方法對地震記錄進行處理。處理流程如下：1、 抽取共檢波點道集，進行共檢波點疊加。2、 利用已知縱波疊加剖面，確定某層構(gòu)造形狀（本文已知模型，可以直接得到地下構(gòu) 造形狀）。3、 按照共檢波點疊加道相干法獲得個檢波點對應(yīng)的“靜校正量”（包含地層傾角影響）。4、 根據(jù)第二步得到的地下構(gòu)造信息和第三步求取得“靜校正量”計算各建波點實際靜 校正量。圖 2 僅進行炮點靜校正量得到的共檢波點轉(zhuǎn)換波時間剖面可以明顯的看出，圖 2 共檢波點疊加剖面由于沒有進行檢波點靜校正，得到的疊加信息包含了地表和地下反射界面的復(fù)合信息。只要確定出地下界面的影響就可以解決靜校正問 題。檢波點對應(yīng)靜校量500-50-100-150-200檢波點位置坐標 相干法求取的靜校量理論靜校量 本文方法計算的靜校量圖 3 根據(jù)本文方法和原相干法求取的靜校正量和理論實際校正量對比曲線圖 3 是原相干法及本文方法求取靜校量和實際靜校量的對比曲線，從曲線中可以很明顯的看出，原相干法由于忽略了地下構(gòu)造的影響，把地下傾角的影響也記入了計算靜校量，造 成了方法的失敗。本文方法由于考慮了地下構(gòu)造影響，把這一部分影響予以消除，求取了較 為準確的靜校正量。圖 4 為地下構(gòu)造在圖 2 疊加剖面上的映射。圖 5 為經(jīng)過本方法靜校后的 共檢波點疊加剖面。圖 4 根據(jù)縱波疊加剖面確定的地下構(gòu)造形狀（本文根據(jù)模型直接獲得）圖 5 使用本文方法進行靜校后得到的共檢波點疊加剖面圖 6 使用原相干法進行靜校后得到的共檢波點疊加剖面對比圖 5 和圖 6，可以看出：原來的共檢波點疊加道相干法從本質(zhì)上是，對沒有經(jīng)過檢波點靜校的疊加剖面中的同相軸進行拉直來確定靜校量的，因此，僅對水平反射層有較好的 效果。而本方法在考慮了地下構(gòu)造形狀的前提下，使用相干進行靜校正量的求取，理論上， 如果結(jié)合縱波疊加剖面，在共檢波點初疊剖面上選擇最優(yōu)時窗進行相干處理，可以解決復(fù)雜 地下構(gòu)造情況下的靜校正問題。3. 結(jié)論本方法是充分利用縱波處理結(jié)果，對原共檢波點疊加道相干法的充實和改進，克服了原 方法對地下反射層必須水平的限制，實驗證明，該方法可以有效地解決復(fù)雜構(gòu)造下的轉(zhuǎn)換波靜校正問題。當然，實際資料處理中要得到準確的靜校正量，必須對轉(zhuǎn)換波資料進行精確的速度分析和動校正910。參考文獻(1) cary p w and eaton d w s .a simple method for resolving large converted-wave(p-sv)static.geophysics，1993.58(3):429 433(2) 唐建候，張金山.消除 p-sv 波大靜校正量的方法.石油地球物理勘探，1994.29(5):650653 (3) 趙秀蓮等，轉(zhuǎn)換波剩余靜校正方法與應(yīng)用. 石油地球物理勘探，2004.39(5):533 538(4) 李國發(fā)等.轉(zhuǎn)換波地震資料處理的關(guān)鍵問題與解決方法. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，34(1):4245 (5) 鄒強， 山地靜校正若干問題研究，成都理工大學(xué)博士論文，2004:123 204(6) 郭桂紅等.轉(zhuǎn)換波的靜校正.吉林大學(xué)學(xué)報，2003.33(4):543 544(7) 鐘本善等.轉(zhuǎn)換波勘探的若干問題，西南石油學(xué)院學(xué)報，1995，17(3): 1727(8) 張建中，地震勘探初至波正反演及靜校正方法研究，成都理工大學(xué)博士論文，2001:200220 (9) 劉洋，我國陸上轉(zhuǎn)換波質(zhì)量評價，石油地球物理勘探，2002，37(2):192195(10) 胡中平，張山，低速帶校正的一種途徑，石油物探，1995，34(1):5357a effective way to resolve statics of converted p-sv wavepan shulin, gao lei, zhou xixiang, zhong benshanchengdu univerisity of technology,chengdu, china (610059)abstractstatics of converted p-sv waves is a difficult problem .common receiving point stack tracescorrelation can resolve this problem when the structure is smooth;but when the structural dip is too large and structure is complex,it cant get the ture valueof statics by this means.this paper advanced a method which base on the common receiving point stack tracescorrelation, for the problem.the method has three step.firstly,datum correction for the shot points and receiver points.secondly,get value of statics by using the coherence of common receiving point stack tracens in the best window.lastly,correct the value of statics by the structure which get from the p waves stack secti