綜合折射靜校正方法在柴達(dá)木盆地的應(yīng)用

1、綜合折射靜校正方法在柴達(dá)木盆地的應(yīng)用皮金云1 ,段云卿1 ,康平21 . 中國地質(zhì)大學(xué)地下信息探測技術(shù)與儀器教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ,北京 1000832 . 中國石油青海油田分公司研究院 ,甘肅敦煌 736202摘要 : 在表層結(jié)構(gòu)調(diào)查資料的約束下 ,利用大炮初至折射靜校正方法反演出精確 、合理的表層結(jié)構(gòu)模型 ,進(jìn)而求取炮點(diǎn) 、檢波點(diǎn)靜校正量 . 選定柴達(dá)木盆地北極星工區(qū) 04314 測線進(jìn)行地震模型數(shù)值模擬 ,并對模型數(shù)據(jù)和野外地震資料進(jìn)行多種靜 校正方法對比分析研究 ,綜合折射靜校正方法的誤差最小 ,疊加效果最好 . 表明綜合折射靜校正方法結(jié)合了模型靜校正和折射靜校正的優(yōu)點(diǎn) ,不僅較好地解決了

2、影響剖面信噪比的短波長靜校正問題 ,同時也能解決產(chǎn)生虛假構(gòu)造的長波長靜校正問題 .關(guān)鍵詞 :延遲時 ;互換法 ;地震模型數(shù)值模擬 ; e grm 折射靜校正 .中圖分類號 : p631 . 4文章編號 :1000 - 2383 (2007) 04 - 0487 - 04收稿日期 :2007 - 04 - 12the appl icat ion of comprehensive ref ract ion stat iccorrect ion method in qa ida m ba sinp i j i n2yun1 , du a n yu n2qi ng1 , ka n g pi ng21

3、. geo2det ect i on l aborat or y o f t he m i nist r y o f e d ucat i on , chi na u ni ve rsi t y o f geosci ences , b ei j i n g 100083 , chi na2 . resea rc h i nst i t ute o f qi n g h ai oi l f iel d b ranc h com p an y , c n pc , d un h u an g 736202 , chi naabstract : u nder t he co nst raint o

4、f t he surf ace st r uct ure inve stigatio n dat a a nd by usi ng ref ractio n static co r rectio n met ho d o nsei smic ref lectio n reco r ds , we ca n i nvert accurate a nd rea so nable surf ace st r uct ure mo del , a nd f urt her mo re , calculate sho t a nd receiver static co r rectio n val ue

5、 s. we select survey line 04314 of beijixing a rea in qaida m ba sin to co nst r uct sei smic nu2 merical mo deling , a nd do sei smic p roce ssing by using several diff erent static co r rectio n met ho ds to deal wit h t he mo del data a nd t he co r respo nding raw sei smic data . the result i s

6、t hat t he er ro r of t he co mp rehensive ref ractio n static co r rectio n met ho d i s minimal a nd it s o verlay eff ect i s t he be st . the co mp rehensive ref ractio n static co r rectio n met ho d co mbine s t he adva ntage sof t he mo del static co r rectio n met ho d a nd t he ref ractio n

7、 static co r rectio n met ho d. it no t o nly solve s t he sho rt wavelengt h static co r rectio n p ro blem t hat aff ect s t he sectio n signal2to2noi se ratio , but al so solve s t he lo ng wavelengt h static co r rectio n p ro blem t hat generates fictitio us st r uct ure s.key words :delay time

8、 ; recip rocal met ho d ; sei smic numerical mo deling ; e grm ref ractio n static co r rectio n.盡管目前研制和使用的靜校正方法多種多樣 ,但都可以歸入以下 3 類 : 利用近地表模型數(shù)據(jù)進(jìn)行 的基準(zhǔn)面校正即模型靜校正 、利用地震記錄的初至波或初至折射波求取靜校正量 、利用反射波進(jìn)行自 動剩余靜校正 (熊翥 ,1993) . 模型靜校正和折射靜校 正是目前應(yīng)用于柴達(dá)木盆地的 兩種 主要 靜校 正 方 法 . 模型靜校正在控制點(diǎn)處能得到較為準(zhǔn)確的表層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) ,但其他位置的速度 、低降速帶厚度數(shù)據(jù)需要

9、內(nèi)插或外推得到 ,在復(fù)雜地區(qū) ,尤其是近地表變化 劇烈的地區(qū)則會存在較大誤差 ( co x ,1999) . 折射波靜校正的優(yōu)點(diǎn)在于利用了大量的折射初至信息 ,對 每一個炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)進(jìn)行了多次覆蓋 ,具有較好的 統(tǒng)計性 ,避免了插值引起的誤差 ; 但在復(fù)雜地區(qū) ,由 于近地表的變化對地震波場的改造明顯 ,使地震波基金項(xiàng)目 :國家 863 計劃重大項(xiàng)目 ( no . 2001a a602018) .作者簡介 :皮金云 ( 1969 - ) ,男 ,博士 ,主要從事地震勘探數(shù)據(jù)處理的方法研究及相關(guān)軟件的開發(fā)工作. e2mail : ji nyunpi 163 . co m場畸變 ,折射層的識別和判

10、斷變得較為困難 ,因此在一定程度上影響和限制了折射靜校正在復(fù)雜地區(qū)的 應(yīng)用效果 (寧俊瑞等 ,2006) . 綜合折射靜校正方法則 是綜合以上兩種靜校正方法的優(yōu)點(diǎn) ,利用野外表層 調(diào)查 (主要是小折射和微測井) 得到的控制點(diǎn)處的表層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來約束 ,計算初至折射地表模型 ,進(jìn)而得 到炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的靜校正量.ta 、tb 稱 為 a 、b 點(diǎn) 的 延 遲 時 或 時 間 深 度 ( 熊 翥 ,1993) .1 . 2延遲時的計算在多次覆蓋觀測中 , 可分別得到 a 點(diǎn)激發(fā) g 點(diǎn) 接收 、b 點(diǎn)激發(fā) g 點(diǎn)接收以及 a 點(diǎn)激發(fā) b 點(diǎn)接收的初至折射旅行時 f b( a , g) , f b (

11、b , g) , f b ( a , b ) , 利 用互換法可得到 g 點(diǎn)的延遲時 (熊翥 , 1993) :1d t g = f b ( a , g) + f b ( b , g) - f b ( a , b) .21 方法原理及實(shí)現(xiàn)( 2)1 . 3折射層速度模型的建立設(shè) a 、b 為兩激發(fā)點(diǎn) , g1 , g2 ,1 . 1基本折射方程假設(shè)近地表模型如圖 1 所示 , v 0 ( x ) 是隨著空 間變化的低降速帶速度 , h0 ( x) 是隨著空間變化的低降速帶厚度 , v 1 ( x ) 是隨著空間變化的高速層頂界 速度 ,為臨界角 .由 a 點(diǎn)激發(fā) 、b 點(diǎn)接收的初至?xí)r間為 :b

12、, gn 為 n 個公共接收點(diǎn) , 根據(jù)基本折射方程 ( 1) 可得 :f b ( a , gi )f b ( b , gi )-=( 3)d t a-d t b+,v r, n .i = 1 , 2 , 3 ,+d x由最小平方線性擬合法求得炮點(diǎn) a 、b 間的高速層頂界折射速度 v r , 再由小折射和微測井等表層 調(diào)查方法得到的控制點(diǎn)的折射速度進(jìn)行約束 、平滑 ,得到整條測線的折射層速度模型.1 . 4低降速帶厚度模型的建立檢波點(diǎn) g 的折射界面深度 h g ( 熊翥 , 1993) 為 :f b ( a , b ) =( 1)ta + tb.v 1 ( x)a h0 ( a ) h0

13、( b )co sa , tb =co sb ,其中 : ta =v 0 ( a )v 0 ( b )= a rc si n v 0 ( a )v 0 ( b )a,b = a rc si n.v 1 ( a )v 1 ( b ) t g v 0 t g v 0 v1 ( 4)h g =co s =.v2 2-v01其中 : t g 為 g 點(diǎn)的延遲時 , v0 為低降速層的速度 ,由小折射和微測井等表層調(diào)查方法得到 , v1 為折射 層的速度.a gi-b gi第 4 期皮金云等 :綜合折射靜校正方法在柴達(dá)木盆地的應(yīng)用489制點(diǎn)的低降速帶厚度進(jìn)行約束 、平滑 ,即可建立整條測線的低降速帶厚度

14、模型.于正演靜校正量的誤差分析見表1 ,靜校正量對比曲線如圖 3 示 .從表 1 、圖 3 來看 ,由于模型降速層速度橫向 、縱向變化的影響 ,高程靜校正方法的誤差最大 ,使用了控制點(diǎn)數(shù)據(jù)的綜合折射靜校正方法在測線兩端的 效果明顯好于 e grm 折射靜校正 .我們分別運(yùn)用模型靜校正 、e grm 折射靜校正和綜合折射靜校正方法對 04314 測線的野外地震資 料進(jìn)行了處理分析 ,在利用綜合折射靜校正方法計應(yīng)用效果分析2我們選定柴達(dá)木盆地北極星工區(qū) 04314 測線進(jìn)行了理論模型正演研究以及實(shí)際地震資料處理工作. 對 04314 測線進(jìn)行地震模型數(shù)值模擬 ,根據(jù)小 折射和微測井資料所提供的近地

15、表模型來設(shè)計地震速度模型 . 模型剖面長度為 17 400 m ,地表地形起伏 最大高程差約 120 m ,速度模型中地表起伏取相對 高程.圖 2 所示為北極星 04314 速度模型 ,該模型由2 層地層組成 ,第一層為含起伏地表的降速層 ,第二 層為高速 層 , 速 度 模 型 剖 分 網(wǎng) 格 大 小 取 水 平 方 向5 m ,垂直方向 5 m .首先使用速度模型數(shù)據(jù)進(jìn)行靜校正計算 ,得到 正演靜校正量. 然后對數(shù)值模擬記錄分別進(jìn)行了高 程靜校正 、擴(kuò)展廣義互換法 ( e grm) 折射靜校正和 綜合折射靜校正計算 ,在運(yùn)用綜合折射靜校正方法 計算時使用了 30 個控制點(diǎn)的速度 、低降速帶

16、底界高 程 數(shù)據(jù) . 以上靜校正方法計算所得的靜校正量相對表 1 北極星 04314 模型靜校正研究誤差分析ta ble 1 co mp a ri so n of beijixing 04314 mo dels static co r2rectio n er ro r se grm 折射靜校正綜合折射靜校正高程靜校正最大誤差值 ( ms)均方根誤差值 ( ms)10352 . 148 . 419 . 711 . 43 . 3圖 4 北極星 04314 測線模型靜校正 ( a) 、e grm 折射靜校正 ( b) 和綜合折射靜校正 (c) 疊加剖面fig. 4 beijixing survey

17、line 04314s mo del static co r rec2 tio n ( a ) , e grm ref ractio n static co r rectio n ( b ) a nd co mp rehensive ref ractio n static co r rectio n ( c)o verlay sectio ns圖 3 北極星 04314 模型靜校正量對比fig. 3 co mp ari so n of beijixing 04314 mo del s static co r rectio n val ue s算時 ,使用了 24 個點(diǎn)的小折射表層調(diào)查數(shù)據(jù) ,疊

18、加剖面對比如圖 4 所示 .從圖 4 對 比 分 析 來 看 , 綜 合 折 射 靜 校 正 和 e grm 折射靜校正疊加剖面整體好于模型靜校正 , 尤其是 13 s 的中深層的波組成像有明顯改善 ,綜合折射靜校正不僅成像好于 e grm 折射靜校正 ,而 且提高了波組的連續(xù)性 ,見圖中畫框區(qū)域 .ref erencesco x , m . , 1999 . static co r rectio ns fo r sei smic ref lectio n sur2 veys. societ y of explo ratio n geop hysici st s , tul sa , u sa

19、 .ning ,j . r. , wang , s. g. , fa n ,j . f. ,et al . ,2006 . applicatio n of 32d static co r rectio n t echnolo gy ba sed o n co r relatio n ref ractio n met ho d. geo p h y si cal p ros pect i n g f or pet ro2l e u m , 45 ( 3 ) : 277 - 284 ( in chine se wit h engli sh ab2st ract) .xio ng , z. , 1993 . sei smic data p roce ssing applicatio n tech2nique . pet roleum indust r y pre ss ,beijing (in chine se) . zha ng , x. l . , xie , w. m . , ma n , h . x. , et al . , 2002