數(shù)字處理-chapter1

1、地震資料數(shù)字處理方法地震資料數(shù)字處理方法主講教師：主講教師：李振春：李振春： leonli_張凱：張凱中國(guó)石油大學(xué)地學(xué)院地球物理系中國(guó)石油大學(xué)地學(xué)院地球物理系20152015年年9 9月月 地震采集技術(shù)地震采集技術(shù) R R R R 人工震源人工震源 R R Geophone 儀器車儀器車 人工震源人工震源地震采集技術(shù)地震采集技術(shù) IBM SP INLINE INLINE xx xx final displayfinal display地震處理和解釋技術(shù)地震處理和解釋技術(shù)Western GeophysicalEconomic Importance of the BSRE

2、conomic Importance of the BSRDistribution of organic carbon in the EarthGas Hydrate (53%)Fossil Fuels(Coal, Oil, andNatural Gas)(27%)Others(20%)Will gas hydrates be the energy source for the 21st century?Kvenvolden, 1993BSR: Bottom-Simulating Reflector4D Technology is Expected to Improve RecoveryBef

3、ore 1980:2D 25-30%of oil recovered1980-95:3D 40-50%recovered1996 - future:4D 65-75%recovery*SlicesVolumesChanges*BP/Shells Foenhaven field estimate, Petroleum Engineer International; January, 1996. 與我們關(guān)系密切的中石油、中石化與我們關(guān)系密切的中石油、中石化和中海油在我國(guó)的地位：和中海油在我國(guó)的地位：我國(guó)對(duì)石油的需求量和生產(chǎn)量：我國(guó)對(duì)石油的需求量和生產(chǎn)量： 2014年年 5.1億噸億噸 2.1億噸億

4、噸主要參考書：主要參考書：1 1地震數(shù)據(jù)處理方法（中國(guó)石油大學(xué)出版地震數(shù)據(jù)處理方法（中國(guó)石油大學(xué)出版社）（李振春、張軍華編）（上課教材）社）（李振春、張軍華編）（上課教材）2 2地震數(shù)據(jù)處理地震數(shù)據(jù)處理( (石油工業(yè)出版社石油工業(yè)出版社)()(渥渥伊爾伊爾馬滋著馬滋著) )3 3地震勘探資料數(shù)字處理方法地震勘探資料數(shù)字處理方法( (石油工業(yè)出石油工業(yè)出版社版社)()(牟永光主編牟永光主編) ) 4 4地震資料分析地震資料分析( (上、下冊(cè)上、下冊(cè))()(石油工業(yè)出版石油工業(yè)出版社社)()(渥渥伊爾馬滋著伊爾馬滋著) )課程總體安排課堂課堂(64)(64)課程設(shè)計(jì)(上機(jī)一周）第一章第一章: :

5、概述概述第二章第二章: : 數(shù)字濾波數(shù)字濾波第三章第三章: : 反褶積反褶積第四章：第四章：速度分析、動(dòng)靜校正和疊加速度分析、動(dòng)靜校正和疊加 第五章：偏移成像第五章：偏移成像 褶積濾波、快變?yōu)V波、遞歸濾波褶積濾波、快變?yōu)V波、遞歸濾波; ;濾波因子的設(shè)計(jì)（高、低、帶通）濾波因子的設(shè)計(jì)（高、低、帶通）; ;頻譜分析、頻譜分析、線性褶積與循環(huán)褶積線性褶積與循環(huán)褶積 ;最小平方反褶積、相位的轉(zhuǎn)換最小平方反褶積、相位的轉(zhuǎn)換; ;靜校正、動(dòng)校正、簡(jiǎn)單的偏移成像靜校正、動(dòng)校正、簡(jiǎn)單的偏移成像。 課程要求課程要求1、有事務(wù)必請(qǐng)假，保證出勤率，態(tài)度決定成??！2、做好課堂筆記，每章結(jié)束檢查筆記，結(jié)果記入平時(shí)成績(jī)。

6、3、書面作業(yè)按時(shí)獨(dú)立完成，上機(jī)實(shí)習(xí)一定要預(yù)習(xí)，上機(jī)后要完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，上機(jī)考勤3次缺席，按不及格處理！ 發(fā)現(xiàn)上機(jī)時(shí)間上網(wǎng)，按缺席一次處理 4、期中檢查有兩種方式：考試或知識(shí)點(diǎn)整理?？偟囊?、端正學(xué)習(xí)態(tài)度，課前請(qǐng)做好預(yù)習(xí)；、端正學(xué)習(xí)態(tài)度，課前請(qǐng)做好預(yù)習(xí)；2、保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍；、保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍；3、認(rèn)真、獨(dú)立、按時(shí)完成并提交作業(yè)；、認(rèn)真、獨(dú)立、按時(shí)完成并提交作業(yè)；4、重視上機(jī)實(shí)踐，有效利用寶貴的上機(jī)時(shí)、重視上機(jī)實(shí)踐，有效利用寶貴的上機(jī)時(shí) 間。間。 Department of Geophysics Department of Geophysics第一章 概述1.

7、1 1.1 地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì)地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì) 1.2 1.2 地震處理流程地震處理流程 一地震處理的重要性一地震處理的重要性二地震處理的發(fā)展趨勢(shì)二地震處理的發(fā)展趨勢(shì) Department of Geophysics Department of Geophysics1.1 地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì)地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì) 地震地震勘探勘探三步三步一地震處理的重要性一地震處理的重要性主要處理技術(shù)：反褶積、疊加和偏移成像反褶積：通過(guò)壓縮地震子波提高地震時(shí)間分辨率疊加：壓制噪聲以提高信噪比偏移成像：界面空間歸位，恢復(fù)波場(chǎng)特征，提高空間分辨率 和保真度。 采集：處理：解釋

8、（構(gòu)造和巖性解釋）：）：獲取高質(zhì)量的反射波數(shù)據(jù)提高反射波數(shù)據(jù)的信噪比、分辨率和保真度確定地質(zhì)特征和意義地震處理的重要性的表現(xiàn)：處理結(jié)果直接影響解釋的正確性和精確度。高質(zhì)量處理成果可直接用于油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)和烴類檢測(cè)。三高處理！橋梁作用 Department of Geophysics Department of Geophysics反褶積：沿時(shí)間坐標(biāo)軸作用，通過(guò)壓縮地震子波提高地震時(shí)間分辨率。反褶積、疊加和偏移成像對(duì)地震數(shù)據(jù)的作用：反褶積、疊加和偏移成像對(duì)地震數(shù)據(jù)的作用：疊加：沿偏移距坐標(biāo)軸作用，把非零偏移距的數(shù)據(jù)體壓縮成一個(gè)零偏移距的時(shí)間平面，從而壓制噪聲以提高信噪比。偏移成像：通過(guò)對(duì)疊后資料沿

9、中心點(diǎn)軸作偏移，使傾斜同相軸歸位、繞射波收斂，從而實(shí)現(xiàn)反射界面的空間歸位和恢復(fù)波場(chǎng)特征和反射率。 Department of Geophysics Department of Geophysics1.1 地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì) 二地震處理的發(fā)展趨勢(shì)二地震處理的發(fā)展趨勢(shì)v二十世紀(jì)二十世紀(jì)2020年代初期：年代初期：光點(diǎn)記錄和模擬記錄光點(diǎn)記錄和模擬記錄，發(fā)展較慢。，發(fā)展較慢。v二十世紀(jì)六十年代后二十世紀(jì)六十年代后, ,數(shù)字記錄數(shù)字記錄, ,數(shù)字時(shí)代數(shù)字時(shí)代, ,發(fā)展迅速。發(fā)展迅速。波動(dòng)方程偏移技術(shù)、波動(dòng)方程偏移技術(shù)、“亮點(diǎn)亮點(diǎn)”技術(shù)、聲阻抗反演技術(shù)、技術(shù)、聲阻抗反演技術(shù)、tau-pitau-

10、pi變換技變換技術(shù)、三維地震處理技術(shù)、垂直地震剖面處理技術(shù)、多波多分量處理技術(shù)、術(shù)、三維地震處理技術(shù)、垂直地震剖面處理技術(shù)、多波多分量處理技術(shù)、廣義線性反演和非線性反演技術(shù)、井間地震處理技術(shù)、分形技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)廣義線性反演和非線性反演技術(shù)、井間地震處理技術(shù)、分形技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)技術(shù)、小波變換技術(shù)、和四維地震處理技術(shù)等。絡(luò)預(yù)測(cè)技術(shù)、小波變換技術(shù)、和四維地震處理技術(shù)等。地表一致性靜校正、地表一致性靜校正、地表一致性反褶積、共反射面、超級(jí)面元疊加和連片處理等技術(shù)仍在發(fā)展地表一致性反褶積、共反射面、超級(jí)面元疊加和連片處理等技術(shù)仍在發(fā)展中。中。 地震剖面的地震剖面的“三高三高”目標(biāo)目標(biāo): :高信噪比高信

11、噪比, ,高分辨率和高保真度。高分辨率和高保真度。v我們有信心相信：地震處理會(huì)有廣闊的發(fā)展空間和前景我們有信心相信：地震處理會(huì)有廣闊的發(fā)展空間和前景。一地震處理的重要性一地震處理的重要性疊前深度偏移、四維地震：地震處理兩疊前深度偏移、四維地震：地震處理兩大發(fā)展趨勢(shì)！大發(fā)展趨勢(shì)！區(qū)別“生活三高” Department of Geophysics Department of Geophysics第一章 概述1.1 1.1 地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì)地震處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì) 1.2 1.2 地震處理流程地震處理流程 一、地震處理的三個(gè)基本階段二、地震處理流程的設(shè)計(jì)三、地震處理流程介紹 Depa

12、rtment of Geophysics Department of Geophysics1.2 地震處理流程地震處理流程v一、地震處理的三個(gè)基本階段： ：將野外采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合計(jì)算機(jī)處理的 格式，并對(duì)數(shù)據(jù)作相應(yīng)編輯和校正。 ：對(duì)地震數(shù)據(jù)作基本處理運(yùn)算，包括反褶 積、疊加和偏移三大技術(shù) ； ：針對(duì)不同目標(biāo)采用的特 殊處理手段。預(yù)處理常規(guī)處理特殊處理（目標(biāo)處理） Department of Geophysics Department of Geophysics1.2 地震處理流程地震處理流程v二、地震處理流程的設(shè)計(jì)：選擇處理流程。針對(duì)處理的數(shù)據(jù)，選擇一系列適當(dāng)?shù)奶幚聿襟E；選擇處理參數(shù)。對(duì)每一步

13、驟選擇恰當(dāng)?shù)膮?shù)；評(píng)價(jià)處理結(jié)果（QC）。評(píng)價(jià)每一處理步驟的輸出結(jié)果、分析任何由于不合適參數(shù)引起的問(wèn)題。目前另一發(fā)展趨勢(shì)是采集、處理、解釋一體化！目前另一發(fā)展趨勢(shì)是采集、處理、解釋一體化！ Department of Geophysics Department of Geophysicsv三、地震處理流程介紹：1、預(yù)處理：包括數(shù)據(jù)解編、格式轉(zhuǎn)換、編輯、幾何擴(kuò)散校正、建立野外觀測(cè)系統(tǒng)、和野外靜校正等 。v ：把按時(shí)分道的數(shù)據(jù)記錄方式變換成按道分時(shí)的數(shù)據(jù)記錄方式（共炮點(diǎn)記錄）。在這一階段，數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換到通用格式（如SEG-Y格式），全部處理過(guò)程都用這種格式。這個(gè)格式由處理系統(tǒng)的類型和各個(gè)公司決定。1.

14、2 地震處理流程地震處理流程數(shù)據(jù)解編數(shù)據(jù)解編按時(shí)分道按道分時(shí) Department of Geophysics Department of Geophysicsv ：把所有道的炮點(diǎn)和接收點(diǎn)位置坐標(biāo)等測(cè)量信息都儲(chǔ)存于道頭中以保證各道的正確疊加 。v道編輯：刪除噪音道、帶有瞬變?cè)胍舻牡?、單頻信號(hào)道；改正極性反轉(zhuǎn)的道。v幾何擴(kuò)散校正：通過(guò)給數(shù)據(jù)加一增益恢復(fù)函數(shù)以校正波前（球面）擴(kuò)散對(duì)振幅的影響。 v野外靜校正 ：對(duì)陸上資料，把所有炮點(diǎn)和接收點(diǎn)位置均校正到一個(gè)公共基準(zhǔn)面上以消除高程、低降速帶和井深對(duì)旅行時(shí)的影響。 1.2 地震處理流程地震處理流程建立野外觀測(cè)系統(tǒng) Department of Geoph

15、ysics Department of Geophysics1 1、預(yù)處理、預(yù)處理2 2、常規(guī)處理：、常規(guī)處理：主要包括反褶積、道均衡、抽取共中心點(diǎn)道主要包括反褶積、道均衡、抽取共中心點(diǎn)道集、速度分析、剩余靜校正、動(dòng)校正、切除、集、速度分析、剩余靜校正、動(dòng)校正、切除、疊加和偏移等。疊加和偏移等。1.2 地震處理流程地震處理流程 Department of Geophysics Department of Geophysics常規(guī)常規(guī) 地震地震處理處理流程流程觀測(cè)日志觀測(cè)日志 Department of Geophysics Department of Geophysics3 3、特殊處理流程：

16、、特殊處理流程： 主要包括tau-pi變換、小波變換、三維疊前深度偏移、子波處理、屬性分析和反演等。 vtau-p變換：從偏移距時(shí)間域變換到射線參數(shù)截距時(shí)間域，可用來(lái)壓制面波和多次波。v小波變換：小波變換與多尺度分析可用于去噪、數(shù)據(jù)壓縮、提高分辨率處理、信號(hào)增強(qiáng)和解波動(dòng)方程等。v三維疊前深度偏移 ：實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維地質(zhì)體的偏移成像。主要用于疊后偏移和時(shí)間偏移不能正確成像的復(fù)雜地區(qū)。 1.2 地震處理流程地震處理流程 Department of Geophysics Department of Geophysics3、特殊處理流程：v屬性分析：借助于希爾伯特(Hilbert)變換進(jìn)行復(fù)地震道分析獲取

17、“三瞬”剖面，即包絡(luò)振幅（反射強(qiáng)度）、瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)相位剖面。v反演:利用觀測(cè)地震數(shù)據(jù)推測(cè)地球內(nèi)部介質(zhì)性質(zhì)。地震反演方法很多，聲阻抗反演應(yīng)用最廣。另外還有旅行時(shí)反演、速度反演、彈性阻抗反演、疊前反演等。v子波處理 ：通過(guò)子波壓縮、整形和其它處理可獲取高分辨率地震剖面、反射系數(shù)剖面和等效子波。 Department of Geophysics Department of Geophysics第一章、小結(jié)第一章、小結(jié)v地震勘探的三個(gè)階段，地震資料處理的重要性地震勘探的三個(gè)階段，地震資料處理的重要性及其發(fā)展趨勢(shì)。及其發(fā)展趨勢(shì)。v地震處理流程的三個(gè)基本階段及其功能。地震處理流程的三個(gè)基本階段及其功能。

18、 Department of Geophysics Department of Geophysics解編后的炮集 Department of Geophysics Department of Geophysics編輯單頻道極性反轉(zhuǎn)道噪音道 Department of Geophysics Department of Geophysics幾何擴(kuò)散校正 Department of Geophysics Department of Geophysics反褶積疊前反褶積的目的是把地震子波壓縮成尖脈沖來(lái)改進(jìn)時(shí)間分辨率。疊后的預(yù)測(cè)反褶積主要是消除海上鳴震（交混回響）等多次波干擾。 Department o

19、f Geophysics Department of Geophysics反褶積后的道均衡 Department of Geophysics Department of Geophysics道集選排CMP道集為速度分析和疊加作準(zhǔn)備。 Department of Geophysics Department of Geophysics速度譜注意速度函數(shù)的一般趨勢(shì)及較大時(shí)間處速度分辨率的明顯降低以零偏移距雙程旅行時(shí)為參數(shù)、速度為自變量的一組相關(guān)函數(shù)或能量函數(shù)，每組最大值對(duì)應(yīng)的速度就是對(duì)應(yīng)該零偏移距雙程旅行時(shí)的最佳疊加速度。 Department of Geophysics Department of Geophysics動(dòng)校正動(dòng)校正動(dòng)校正拉伸拉伸 Department of