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文檔簡介

歡迎各位光臨!地震資料的振幅補償一、概述二、幾何擴散補償三、吸收補償四、地表一致性振幅補償五、剩余振幅補償六、其它振幅處理主要內(nèi)容引起地震反射波振幅改變的原因十分復(fù)雜,但大致可分為以下幾個方面:1、幾何擴散一個點激發(fā)產(chǎn)生的振動能量以球面波的形式向外傳播,因為球面面積與半徑(傳播距離)的平方成正比,所以波的能量與傳播距離的平方成反比:

2、吸收衰減由于地下介質(zhì)的非完全彈性性質(zhì),地震波在傳播過程中能量被介質(zhì)吸收轉(zhuǎn)化為熱能而引起衰減,這種衰減隨傳播距離的增加呈指數(shù)下降:其中,為衰減系數(shù)。

3、透射損失地震波遇到反射界面時,將發(fā)生反射和透射,反射和透射能量的總和等于入射波的能量。

下層界面的入射波是上層界面的透射波,它比上層界面入射波能量小,反射波能量自然也就小。更不說它在上傳的過程中還要遭到更多的反射、透射。4、激發(fā)、接收條件的差異引起能量的不同

激發(fā)條件不同使炮記錄之間能量有差別;接收條件不同使道記錄之間能量有差別。

振幅補償原則上是要對各種非地質(zhì)因素對地震波能量的改變進行補償

球面擴散引起深、淺層和遠(yuǎn)、近道的能量差異,球面擴散、吸收衰減和透射損失引起深、淺層的差異。引起遠(yuǎn)、近道的能量差異還有一個原因是入射角:入射角越大反射能量越小,這就是所謂的AVO效應(yīng)。由于反射能量隨入射角的變化包含有有用的地質(zhì)信息,所以我們希望保留而不做校正。Omega系統(tǒng)的幾何擴散補償模塊(GEOSPREAD_COMP)以上幾何擴散補償公式只有在介質(zhì)均勻適用,水平層狀介質(zhì)中的地震波在不考慮吸收衰減的情況下,其傳播衰減可近似地表示為,其中,V是沿傳播路徑的均方根速度,T為沿傳播路徑的旅行時。顯然,在地震記錄上同一炮點相同時刻接收到的反射波傳播路徑與炮檢距X有關(guān),因而均方根速度也是X的函數(shù)。為了補償能量的擴散損失,需對地震數(shù)據(jù)乘以增益函數(shù)G(T):式中,為所給定速度場中最小速度。這就是Omega系統(tǒng)的幾何擴散補償模塊所用的基本幾何擴散補償增益函數(shù)。

一炮記錄分為如下圖所示的四個區(qū)域區(qū)域1區(qū)域2區(qū)域3區(qū)域4當(dāng)我們使用幾何擴散補償模式和均方根速度平方內(nèi)插方式時,各區(qū)域的補償公式為:區(qū)域1-該區(qū)域使用常數(shù)因子,于是輸出道的值為:

區(qū)域2-該區(qū)域之的速度由和線性內(nèi)插,這時輸出道的值為:

區(qū)域3-此區(qū)域內(nèi)的速度由和線性內(nèi)插,這時輸出道的值為:區(qū)域4-該區(qū)域使用常數(shù)因子,輸出道的值為:以上補償公式看起來很復(fù)雜,特別是區(qū)域2和3,實際只是速度插值繁瑣而已,其本質(zhì)仍是使用補償(或稱增益)函數(shù):該幾何擴散補償模塊除了幾何擴散補償以外,還提供有吸收衰減補償功能,其作用相當(dāng)于Q補償。要實現(xiàn)這個功能需要用戶提供阿爾法、貝它、和嘎碼等與地質(zhì)有關(guān)的參數(shù),所以在實際資料處理中并沒有使用該功能。幾何擴散補償模塊的主要參數(shù)1、模式選擇參數(shù)組(*MODE_SELECT)(1)模式(MODE)該參數(shù)指定是做幾何擴散補償還是去幾何擴散補償。NORMAL:幾何擴散補償INVERSE:去幾何擴散補償缺?。簬缀螖U散補償(2)補償類型(COREECTION_TYPE)該參數(shù)指定幾何擴散補償?shù)念愋?。GEOSPRED:幾何擴散補償NEWMAN:紐曼補償SECOND_ORDER:二次項補償FOURTH_ORDER:四次項補償缺省:幾何擴散補償(COMPUTED)(3)內(nèi)插方式(INTERPOL_TYPE)該參數(shù)指定速度內(nèi)插方式。RMS_VEL_SQUARED:均方根速度平方內(nèi)插GAIN_FUNCTION:增益函數(shù)內(nèi)插缺省(COMPUTED):如果模式參數(shù)是去幾何擴散補償,缺省值是原幾何擴散補償?shù)膬?nèi)插方式:如果模式參數(shù)是幾何擴散補償,則缺省值為均方根速度平方內(nèi)插。

時間函數(shù)增益模塊(TIME_FUNCTION_GAIN)

幾何擴散效應(yīng)在實際地震記錄上的反映主要是地震波能量隨記錄時間的增大而減小,于是人們試圖用隨時間變化的增益函數(shù)來補償幾何擴散效應(yīng)。Omega系統(tǒng)的時間函數(shù)增益模塊就是基于這樣的思想。它的做法是對地震道的各樣點乘以其時間值的某次冪:其中的指數(shù)作為參數(shù)由用戶指定。我們通常把這個模塊叫做T補償模塊,對幾何擴散補償而言,它顯然是很粗糙的。第一,增益函數(shù)與炮-檢距沒有關(guān)系,事實上從近道到遠(yuǎn)道也存在幾何擴散的問題;第二,增益函數(shù)與速度無關(guān),幾何擴散的本質(zhì)地震波隨傳播距離的衰減,因而必然與速度有關(guān),即使從相對變化的意義上講,也只有當(dāng)速度為常數(shù)時,才可以僅從時間的變化來考慮。主要參數(shù)

時間函數(shù)增益模塊增益從道頭字START_TIME中的時間值開始起算,若該值不存在,則從第一個采樣點起算。它的參數(shù)只有一個。增益指數(shù)(GAIN_EXPONENT)該參數(shù)指定時間增益指數(shù)。取值在-30到30之間,但不能等于0。吸收補償也稱指數(shù)增益補償,其中β叫做增益系數(shù)。增益系數(shù)即衰減系數(shù),它與介質(zhì)的吸收特性有關(guān)。正確確定增益系數(shù)對做好指數(shù)增益補償十分重要,但由于我們對介質(zhì)的吸收特性并不掌握,何況它還應(yīng)該是時變的,所以很難從理論上給出一個唯一確定的β值。在實際資料處理中,通常用以下兩種辦法來確定:1、參數(shù)試驗,即用不同β值進行試驗處理,那個處理結(jié)果令人滿意就選它;2、將記錄分時窗求出其平均能量,擬合出能量衰減的對數(shù)曲線,用對數(shù)曲線的衰減因子作為增益系數(shù)。

Omega系統(tǒng)的指數(shù)增益模塊(EXPGAIN)該模塊的功能是對地震道按時間進行指數(shù)增益補償,其目的是補償由于地層的吸收效應(yīng)所引起的振幅衰減。補償可以從該道的第一個采樣點(TIME_FIRST_SAMP)開始,也可從該道的起始時間(START_TIME)開始。如果從第一個采樣點開始,則補償按以下公式計算:(1)(2)(3)如果從該道的起始時間開始,則補償按以下公式計算:(4)(5)(6)正弦函數(shù)平滑增益函數(shù)如下圖所示圖中,S1是時間t1處的增益值;S2是時間t2處的增益值,它是按TL(或TL+TS)計算的;t2-t2即是轉(zhuǎn)換區(qū)(t1和t2到TL的距離相等);t0是正弦函數(shù)的原點時間。圖中的實線是原計算的增益因子,虛線是正弦曲線。最后的增益因子使用是:t1之前和t2之后用實線的值,中間使用虛線的值。介質(zhì)的吸收作用具有頻率選擇性,通常對低頻吸收較少,高頻吸收較多。指數(shù)增益僅對總體能量衰減進行補償,所以補償之后,仍保留有一定的地質(zhì)吸收特征。指數(shù)增益模塊的主要參數(shù)(1)增益指數(shù)(GAIN_EXPONENT)該參數(shù)即公式中的PAR,它的取值范圍在-5到5之間。無缺省。(2)以分貝方式指定的增益指數(shù)(DB_GAIN_EXPONENT)該參數(shù)以分貝的方式中確定PAR的值:它的取值范圍在-40到40之間。無缺省。(3)增益起始點時間(GAIN_BEGIN_TIME)該參數(shù)指定增益的起始點時間,有兩種方式可供選擇:TIME_FIRST_SAMP:從第一個采樣點開始;START_TIME:從該道的起始時間開始。(4)增益長度(GAIN_LENGTH)該參數(shù)指定增益的時間長度,當(dāng)時間大于本參數(shù)與增益起始點時間之和時,增益函數(shù)保持常量不變。透射損失補償透射損失補償實現(xiàn)起來非常困難,目前也沒有這樣的處理模塊。在指數(shù)增益中,如果根據(jù)擬合出能量衰減對數(shù)曲線確定增益系數(shù),則實際上以把透射損失考慮在內(nèi),所以目前在我們的處理中沒有透射損失補償這一步。Omega系統(tǒng)的地表一致性振幅補償處理由地表一致性振幅補償模塊完成。該模塊的基本思想是設(shè)法將地表因素對振幅的影響分離出來并予以歸一化,因此它必須先在指定的時窗內(nèi)計算各道的振幅統(tǒng)計量,有兩種類型振幅統(tǒng)計量可供選擇:均方根振幅和平均絕對值振幅。

均方根振幅p(i)

平均絕對值振幅p(i)其中,i表示道序號,a(j)是時窗內(nèi)的樣點值,N為時窗長度。設(shè)i點激發(fā)j點接收的道在指定的時窗內(nèi)計算的振幅統(tǒng)計量為Aij,則Aij=Si·Rj·Gk·Ml

其中,Si=與炮點i有關(guān)的振幅變化分量Rj=與檢波點j有關(guān)的振幅變化分量Gk=與第k個CMP點有關(guān)的振幅變化分量(k=(i+j)/2)Ml=與偏移距l(xiāng)有關(guān)的振幅變化分量(l=i-j)對上式兩端取對數(shù),得logAij=logSi+logRj+logGk+logMl

設(shè)法將各分量分解出來,并使分解后各分量之和與原來振幅量的誤差能量

達到最小。由此可得以下高斯-賽德爾法的迭代公式:將每道的各振幅統(tǒng)計量分量分解出來后,再計算每道的振幅均衡因子??紤]到共中心點分量反映是地下反射點的信息,計算振幅均衡因子時不應(yīng)使用。這時i點激發(fā)j點接收的道(偏移距為n=i-j)的振幅均衡因子Fij是其中,

分別是炮點分量、接收點分量和偏移距分量在整個測線上的幾何平均。用各道的振幅均衡因子乘以輸入數(shù)據(jù)就完成了地表一致性振幅補償。

地表一致性振幅補償由三個處理模塊共同完成,它們分別是:地表一致性振幅補償拾取、地表一致性振幅補償分解和地表一致性振幅補償應(yīng)用,處理流程如下圖所示:地震數(shù)據(jù)輸入速度生成SCAC拾取SCAC分解輸出SCAC分解數(shù)據(jù)時窗設(shè)計地震數(shù)據(jù)SCAC分解數(shù)據(jù)輸入輸入SCAC應(yīng)用地表一致性振幅補償輸出第一步第二步地表一致性振幅補償拾?。⊿CAC_PICK)的功能和主要參數(shù)功能計算振幅統(tǒng)計量。如前所述,有兩種振幅統(tǒng)計量類型可供選擇:均方根振幅和平均振幅。均方根振幅為常用方式,但它對存在大振幅噪音脈沖的資料不合適,因此在做地表一致性振幅補償之前,應(yīng)先做區(qū)域異常處理(ZAP)。大振幅噪音脈沖對平均振幅方式影響不大。在做地表一致性振幅補償之前還應(yīng)先做壞炮壞道去除,以免影響振幅統(tǒng)計量的計算。主要參數(shù)1、一般參數(shù)組(*GENERAL)

1)時窗文件名(WNDW_)該參數(shù)指定時窗文件名。該文件是時窗文件設(shè)計模塊(WINDOW_DESIGN)的輸出文件,它包含有各道用于計算振幅統(tǒng)計量的時窗時間。

2)時窗速度文件(WNDW_VEL_FILE)該參數(shù)指定速度文件名。前面所指定的時窗文件將用這個速度文件來做動校正。如果該參數(shù)缺省,則模塊將使用包含在速度文件中的原始速度文件。在時窗設(shè)計時我們曾指定過這個速度文件名。

3)使用道頭中的起始時間(USE_START_TIMES)該參數(shù)指定要不要用道頭中的起始時間來計算本道第一個有效樣點的位置。YES要用道頭中的起始時間來計算這一道第一個有效樣點的位置。這時第一個有效樣點時間等于道頭中的起始時間+起始延遲時間NO不用道頭中的起始時間來計算這一道第一個有效樣點的位置。這時第一個有效樣點時間等于道頭中的第一個樣點定位時移(TIME_SHIFT_ALIGNMENT)+起始延遲時間缺?。篩ES

4)起始時間延遲(START_TIME_DELAY)該參數(shù)指定起始時間延遲值。它與前一個參數(shù)的值共同確定第一個有效樣點的位置。這個參數(shù)值應(yīng)適當(dāng)大一些,以使起始時間位于直達波以下。缺?。?00ms5)最小時窗百分比(MIN_WNDW_PCT)本參數(shù)指定時窗內(nèi)有效樣點的最小百分比。所謂有效樣點指的是大于最小絕對振幅參數(shù)的樣點。最小絕對值振幅參數(shù)將在稍后的振幅剔除參數(shù)組中討論。缺?。?06)去除道平衡因子(REMOVE_FACTOR)如果你在此項處理之前曾對輸入數(shù)據(jù)做過道平衡處理,那么道頭中存放有曾使用的道平衡因子。這里的參數(shù)確定,要不要把道平衡的作用去掉,即是否反道平衡。振幅統(tǒng)計量會因道平衡而改變,而道平衡因子一般不具備地表一致性,所以應(yīng)去掉為好。YES在計算振幅統(tǒng)計量之前去除道平衡。NO在計算振幅統(tǒng)計量之前不去除道平衡。缺?。篩ES7)振幅統(tǒng)計量類型(*AMP_TYPE)本參數(shù)指定計算哪種振幅統(tǒng)計量類型。RMS_AMP均方根振幅MEAN_ABS_AMP平均方絕對值振幅缺省:RMS_AMP2、振幅值剔除限制參數(shù)組(AMP_REJECT)這一組參數(shù)設(shè)定一些限制,輸入數(shù)據(jù)違反這些限制,本模塊將不計算振幅統(tǒng)計量。

1)最小輸入道平衡因子(MIN_TRC_BAL_FACTOR)這個參數(shù)指定一個最小輸入道平衡因子。如果輸入道的平衡因子小于該參數(shù)的值,模塊在計算振幅統(tǒng)計量時將舍去這一道。缺?。?25.02)最大輸入道平衡因子(MAX_TRC_BAL_FACTOR)這個參數(shù)指定一個最大輸入道平衡因子。如果輸入道的平衡因子大于該參數(shù)的值,模塊在計算振幅統(tǒng)計量將舍去這一道。缺?。?5.03)最大絕對值振幅排除(LARGE_ABS_AMP_ACTION)當(dāng)輸入數(shù)據(jù)的絕對值大于最大絕對值振幅參數(shù)或小于最小絕對值振幅參數(shù)時,怎么辦?該參數(shù)提供下列選擇:ZERO數(shù)據(jù)置為0,且不參加計算LARGEST數(shù)據(jù)的絕對值大于最大絕對值振幅參數(shù),振幅統(tǒng)計量直接置為最大絕對值振幅參數(shù)值。數(shù)據(jù)的絕對值小于最小絕對值振幅參數(shù),數(shù)據(jù)置為0,且不參加計算。NO_LIMIT不對數(shù)據(jù)的絕對值大小做檢驗,即無限制。COMPUTED根據(jù)振幅統(tǒng)計量類型而定:對均方根,該選擇相當(dāng)于ZERO;對平均絕對值振幅,該選擇相當(dāng)于NO_LIMIT缺?。篊OMPUTED4)最小絕對值振幅(SMALLEST_ABS_AMP)該參數(shù)指定最小絕對值振幅。絕對值小于該參數(shù)的值假定為0。取值:非負(fù)數(shù)。缺?。篊OMPUTED(根據(jù)振幅統(tǒng)計量類型而定:均方根振幅為1.0E-30;平均絕對值振幅為0)5)最大絕對值振幅(LARGE_ABS_AMP)該參數(shù)指定最大絕對值振幅。最大絕對值振幅排除將用這個值檢驗輸入數(shù)據(jù)。取值:大于最小絕對值振幅的數(shù)。缺?。篊OMPUTED1.0E+30地表一致性振幅補償分解的功能和主要參數(shù)功能

地表一致性振幅補償分解(SCAC_DECOMPOSITION)模塊是地表一致性振幅補償處理的第二個模塊,它將從地表一致性振幅補償拾取模塊輸出的振幅統(tǒng)計量用高斯-賽德爾迭代法分解為共炮點、共接收點、共偏移距和共中心點分量。主要參數(shù)1、一般參數(shù)組(*GENERAL)1)平滑CMP分量的CMP點數(shù)(NUM_CMPS_SMOOTH)該參數(shù)指定CMP分量橫向平滑濾波器的長度。CMP分量是地下介面反射性質(zhì)的反映,它具有橫向相似性。因此對其做橫向平滑是有意義的,且可使迭代易于收斂。缺?。?

2、迭代參數(shù)組(*ITER)本組參數(shù)確定迭代次數(shù)、計算分量的名稱及其次序等參數(shù)。1)最大迭代次數(shù)(MAX_NUM_ITER)最大迭代次數(shù)并非實際迭代次數(shù)。當(dāng)某次迭代的均方根誤差與上次迭代的均方根誤差之差小于總均方根誤差的確0.1%時,迭代自行終止。取值:大于0的整數(shù)缺?。?2)CMP分量平滑的最后一次迭代(MAX_ITER_CMP_SMOOTH)該參數(shù)指定,從哪次迭代開始將不再做CMP分量平滑。缺?。鹤畲蟮螖?shù)-13)估算分量次序(ORDER_OF_TERM)該參數(shù)指定計算分量的名稱及其次序。名稱必須是CMP、SOURCE、DETECTOR和OFFSET。如果本參數(shù)組沒有提供,則隱含次序:SOURCE、DETECTOR和OFFSET,CMP分量不計算。沒有指定的分量不計算,最多可指定四個分量,任何分量都不能重復(fù)指定。選擇:‘CMP’共中心點分量‘SOURCE’共炮點分量‘DETECTOR’共檢波點分量‘OFFSET’共偏移距分量缺?。篘one3、偏移距參數(shù)組(*OFFSET)本參數(shù)組定義如何按炮檢距對數(shù)據(jù)道分組,以及要不要求偏移距分量時變(即各時窗求取自己的偏移距分量。如果在估算分量次序參數(shù)中選擇了OFFSET,本參數(shù)組必須指定。如果在估算分量次序參數(shù)中未選擇OFFSET,則本參數(shù)組將被忽略。1)偏移距分組數(shù)(NUM_OFFSET)該參數(shù)確定按偏移距大小將道分為多少個組,它的值應(yīng)給得足夠大,以使其能包含最大偏移距。缺?。?MAX_TRACE_NUM(ID頭中的最大道號)2)偏移距分組間距(GROUP_INTERVAL)該參數(shù)確定偏移距分組的間距。通常它等于道間距。如果用缺省值(COMPUTED),則:對于2維資料,該參數(shù)取ID頭中觀測站之間的距離(STATION_SPACING),若觀測站之間的距離不存在,就取ID頭中共中心點間距(CMP_SPACING)的2倍。若共中心點間距也不存在,作業(yè)將輸出錯誤信息后終止;對于3維資料,該參數(shù)取ID頭中原始網(wǎng)格大小值(3D_PRIM_CELL_SIZE)。缺省:COMPUTED

3)第一個共偏移距組的偏移距(FIRST_OFFSET)該參數(shù)給定第一個共偏移距組的偏移距。以后各組的偏移距依次增加一個偏移距分組間距。缺?。浩凭喾纸M間距(GROUP_INTERVAL)4、加權(quán)參數(shù)組(*PICK_WEIGHTING)這一組參數(shù)確定是否對各分量進行加權(quán)處理及加權(quán)處理參數(shù)。在存在噪聲和壞脈沖的情況下,加權(quán)處理可提高模塊的效能。加權(quán)的權(quán)因子按如下方法確定:

設(shè)上一次迭代得的的分解分量之和為:它與分解前的振幅統(tǒng)計量Aijh之間的距離定義為:

則加權(quán)因子F為:F=1.0當(dāng)D<AR時F=1.0/(1.0+D-AR)當(dāng)D>AR時其中AR為振幅比值參數(shù)。1)迭代次數(shù)序號(ITER_NUM)該參數(shù)指定從哪次迭代起開始做加權(quán)。建議至少填3。取值:大于等于2的數(shù)缺?。?2)振幅比值(AMP_RADIO)用于確定加權(quán)因子F的振幅比值參數(shù)(AR)。選擇:‘NO_WEIGHTING’不做加權(quán)大于等于1的數(shù)

缺省5

地表一致性振幅補償應(yīng)用模塊的功能和主要參數(shù)功能

地表一致性振幅補償應(yīng)用模塊(SCAC_APPLY)是地表一致性振幅補償處理的最后一個模塊,它將從地表一致性振幅補償分解模塊(SCAC_DECOMPOSITION)輸出的振幅統(tǒng)計分量以地表一致性方式計算共炮點、共接收點、共偏移距道集的平衡因子,并應(yīng)用于輸入地震道。主要參數(shù)一般參數(shù)組(*GENERAL)1)平滑共中心點分量的相鄰CMP點數(shù)(ADJ_CMPS_SMOOTH_GEOL)在計算比例因子之前可對共中心點分量做橫向連續(xù)平滑。該參數(shù)確定平滑算子長度。0表示不做平滑;1表示做3點平滑;2表示做5平滑。如此等等。建議不做平滑。缺?。?2)地震數(shù)據(jù)規(guī)格化(NORMALIZE)本參數(shù)確定要不要對來自地表一致性振幅補償分解模塊的各分量做規(guī)格化。所謂規(guī)格化就是將其比例放大或縮小到ID頭中的均方根振幅(RMS_AMPLITUDE)水平。選擇:‘NO’不規(guī)格化‘YES’要規(guī)格化缺省:YES2、SCAC分量項使用參數(shù)組(*TERM_APPLY)這一組參數(shù)指定哪些分量項用來計算并應(yīng)用比例因子,建議四個分量都使用。1)使用地質(zhì)(CMP)分量(TERM_APPLY_GEOL)該參數(shù)確定是否用地質(zhì)(CMP)分量來計算并應(yīng)用比例因子。‘YES’使用地質(zhì)(CMP)分量校正‘NO’不使用地質(zhì)(CMP)分量校正缺?。篩ES2)使用炮點分量(TERM_APPLY_SOURCE)該參數(shù)確定是否用炮點分量來計算并應(yīng)用比例因子?!甕ES’使用炮點分量校正‘NO’不使用炮點分量校正缺省:YES

3)使用檢波點分量(TERM_APPLY_RECVR)該參數(shù)確定是否用檢波點分量來計算并應(yīng)用比例因子?!甕ES’使用檢波點分量校正‘NO’不使用檢波點分量校正缺省:YES4)使用偏移距分量(TERM_APPLY_OFFSET)該參數(shù)確定是否用偏移距分量來計算并應(yīng)用比例因子。‘YES’使用偏移距分量校正‘NO’不使用偏移距分量校正缺?。篩ES五剩余振幅補償

在做完幾何擴散補償、吸收補償和地表一致性振幅補償之后,從理論上講,地震數(shù)據(jù)的振幅隨傳播時間和距離的增大而減小以及因地表條件不一致引起的振幅變化已得到校正。但在實踐中,由于沒有詳細(xì)的地下信息和準(zhǔn)確的速度資料,以上校正并非完全準(zhǔn)確,這就需要做進一步的振幅校正,即剩余振幅補償。Omega系統(tǒng)的剩余振幅分析/補償模塊(RAAC)用統(tǒng)計平均方法來補償剩余的振幅補償量。

基本原理和計算方法因為在此之前,幾何擴散、地層吸收、地表條件不一致及其它復(fù)雜因數(shù)引起的振幅衰減已經(jīng)做了補償,地震波的振幅無論在時間或空間上都不應(yīng)有劇烈變化,如果有這種現(xiàn)象則可能存在剩余振幅補償值。剩余振幅分析補償模塊用統(tǒng)計平均的方法計算振幅補償因子,該因子在振幅較大的區(qū)域較小,在振幅較小的區(qū)域較大,用它們與響應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)相乘,則各區(qū)域的能量水平就平衡了。剩余振幅分析/補償模塊分兩步實現(xiàn)這一目標(biāo),第一步:計算振幅補償因子,即剩余振幅分析;第二步:用振幅補償因子與數(shù)據(jù)相乘,即剩余振幅補償。第一步:剩余振幅分析剩余振幅分析的主要任務(wù)是計算振幅補償因子。在計算振幅補償因子之前,要先將數(shù)據(jù)集(例如炮集或疊加剖面)網(wǎng)格化,每個網(wǎng)格由若個道相同時窗的數(shù)據(jù)組成。下圖是按炮-檢距建立的二維維網(wǎng)格示意圖,它將一個CMP道集的道沿空間方向分為四組,沿時間方向分為若干時窗,時窗是滑動的,后一個時窗和前一時窗有部分重疊。二按炮-檢距建立的二維網(wǎng)格示意圖而三維資料的分組則如下圖所示說明:對于疊加剖面通常不分組,即每道都為一個組。

模塊根據(jù)用戶選擇的剩余振幅分析類型參數(shù)計算各時窗的平均絕對值振幅(式1)或均方根振幅(式2)。

其中,N=非零樣點個數(shù)WS=時窗起始時間=時窗號*(N-1)X=樣點值平均絕對值振幅或均方根振幅的倒數(shù)稱為剩余振幅分析值(RAC)。它們將據(jù)時窗的中點時間放在適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格內(nèi)。當(dāng)一個網(wǎng)格內(nèi)有多道時,存放哪一個RAC值,說明上未交代,可能是取均值,也可能是振幅量平均后再取倒數(shù)。這些剩余振幅分析值并不直接應(yīng)用,還需做進一步處理。1、剩余振幅分析值的平滑考慮到地震波的振幅在時間或空間上都不應(yīng)有劇烈變化,RAC值應(yīng)當(dāng)具有適度的時、空相關(guān)性。所以應(yīng)當(dāng)對所計算的RAC值進行適當(dāng)?shù)臅r、空平滑。一個點的平滑值由其周圍若干點(奇數(shù))的平均值計算:其中,j=平滑起點號k=平滑尾點號N=平滑長度模塊在進行時間方向的平滑時使用的獨立平均(DiscreteAverage),而在進行空間方向的平滑時則使用的滾動平均(RunningAverage)。獨立平均的意義是:每個參與平均的數(shù)都用其原來的值滾動平均的意義是:參與平均的數(shù)若已有平均值則使用平均后的值。如要對從1到6的6個數(shù)進行滾動平均,平滑長度為5,則平均過程如下:(1)第一個和最后一個數(shù)不變,仍是1和6;(2)1、2和3平均得第二個數(shù)的平均值:2’,(3)1、2’、3、4和5平均得第三個數(shù)的平均值:3’(4)2’、3’、4、5和6平均得第四個數(shù)的平均值:4’(5)4’、5和6平均得第五個數(shù)的平均值:5’符號,表示平滑后的數(shù)2、剩余振幅分析值的加權(quán)平均RAC值可能存在與合理的趨勢不符的劇烈變化,尤其是在數(shù)據(jù)的頂部和底部。如果存在這種現(xiàn)象,則單用時間、空間的平滑效果并不令人滿意,需要做加權(quán)平均。RAC值的加權(quán)平均的計算公式為:

其中,W(i)為加權(quán)系數(shù)。剩余振幅分析值計算完成,根據(jù)你的選擇,模塊將RAC輸出到文本文件后終止或立即進入補償應(yīng)用步驟。在補償應(yīng)用步驟中,還需對對RAC值進行空間方向的線性內(nèi)插,得到各個樣點的剩余振幅因子,然后各樣點與對應(yīng)的剩余振幅因子相乘而完成剩余振幅補償。主要參數(shù)1、一般參數(shù)組(*GENERAL)1)運行方式(RUN_TYPE)本參數(shù)指定運行RAAC的哪一步。選項:ANALY:剩余振幅分析APP:剩余振幅補償BOTH:剩余振幅分析、補償都做。缺?。篈NALY2)RAAC函數(shù)文件名(RAAC_)本參數(shù)指定RAAC函數(shù)文件名,該文件是文本文件,它存放剩余振幅分析時所計算出的RAC值,模塊在做剩余振幅補償時將從中讀出RAC值。取值:文件名,TEXT_FILES缺?。簾o缺省

2、剩余振幅分析參數(shù)組(*ANALY)1)第一級選排道頭字(PRIM_SORT_LITERAL)本參數(shù)指定第一級選排的道頭字,模塊將按本道頭字確定的道集格式進行剩余振幅分析,但輸入數(shù)據(jù)不需預(yù)先按此格式做選排。缺?。簾o缺省2)第二級選排道頭字(DECN_SORT_LITERAL)本參數(shù)指定第一級選排的道頭字,模塊將按本道頭字確定的道第二級選排道頭字,模塊將按本道頭字確定的道順序行剩余振幅分析,但輸入數(shù)據(jù)不需預(yù)先按此順序做選排。缺?。翰挥茫∟OT_USED)3)使用第一級選排道頭字的絕對值(ABS_PRIM_LITERAL)本參數(shù)確定在對地震道進行分組時,是否按第一級選排道頭字的絕對值進行。NO:不按絕對值進行YES:按絕對值進行缺?。篘O4)使用第二級選排道頭字的絕對值(ABS_SECN_LITERAL)本參數(shù)確定在對地震道進行分組時,是否按第二級選排道頭字的絕對值進行。NO:不按絕對值進行YES:按絕對值進行缺省:NO5)分析時窗起始(ANALY_WNDW_START)本參數(shù)指定分析時窗的起始位置。FIRST_SAMP:分析時窗從第一個非零樣點開始START_TIME:分析時窗從道的起始時間開始缺?。簾o分析時窗起始起始點的選擇與振幅補償?shù)膽?yīng)用無關(guān),在做振幅補償時,從道的起始時間到第一個非零樣點所用的RAC值總是相當(dāng)于此處選擇START_TIME的結(jié)果。6)單個時窗選擇(SINGLE_WNDW_OPTION)本參數(shù)指定是否只用一個分析時窗來計算RAC值。NO:分析時窗個數(shù)根據(jù)時窗長度和時窗滑動步進計算YES:只用一個分析時窗,每道只計算一個RAC值缺省:NO7)數(shù)據(jù)頂部時間平滑時窗個數(shù)(TIME_SMOOTH_BEGIN)本參數(shù)指定數(shù)據(jù)頂部參與平滑的RAC值個數(shù)。如果使用了單個時窗,則本參數(shù)忽略不計。該參數(shù)必須是奇數(shù)(如3、5、7等等)且不能大于道的長度/時窗滑動步進。如果該參數(shù)小于3,將不做平滑,建議使用3。取值:大于等于3的整數(shù)缺?。篘OT_USED(不平滑)8)數(shù)據(jù)頂部時間平滑時窗個數(shù)(TIME_SMOOTH_BEGIN)本參數(shù)指定數(shù)據(jù)頂部參與平滑的RAC值個數(shù)。如果使用了單個時窗,則本參數(shù)忽略不計。該參數(shù)必須是奇數(shù)(如3、5、7等等)且不能大于道的長度/時窗滑動步進。如果該參數(shù)小于3,將不做平滑,建議使用3。取值:大于等于3的整數(shù)缺?。篘OT_USED(不平滑)9)數(shù)據(jù)底部時間平滑時窗個數(shù)(TIME_SMOOTH_END)本參數(shù)指定數(shù)據(jù)底部參與平滑的RAC值個數(shù)。如果使用了單個時窗,則本參數(shù)忽略不計。該參數(shù)必須是奇數(shù)(如3、5、7等等)且不能大于道的長度/時窗滑動步進。數(shù)據(jù)中部的時間平滑時窗個數(shù)將根據(jù)數(shù)據(jù)頂部時間平滑時窗個數(shù)和數(shù)據(jù)底部時間平滑時窗個數(shù)進行線性內(nèi)插。取值:大于等于3的整數(shù)缺?。篘OT_USED(不平滑)10)第一級空間平滑寬度(RRIM_SMOOTH_WIDTH)本參數(shù)指定要以起進行平滑的第一級空間組數(shù)。該參數(shù)必須是奇數(shù)(如3、5、7等等)且不能大于第一級分組總數(shù)。如果該參數(shù)小于3,將不做平滑,建議使用3。取值:大于等于3的整數(shù)缺?。篘OT_USED(不平滑)11)第二級空間平滑寬度(SECN_SMOOTH_WIDTH)本參數(shù)指定要以起進行平滑的第二空間組數(shù)。該參數(shù)必須是奇數(shù)(如3、5、7等等)且不能大于第二級分組總數(shù)。如果該參數(shù)小于3,將不做平滑,建議使用3。取值:大于等于3的整數(shù)缺?。篘OT_USED(不平滑)12)時窗長度(WNDW_LENGTH)本參數(shù)指定分析時窗長度。如果使用了單個時窗,則本參數(shù)被忽略。一個時窗的RAC值放在該時窗的中點。如果不指定本參數(shù),則缺省值為最大反射時間的十分之一。取值:大于0的數(shù)缺?。篊OMPUTED(最大反射時間的十分之一)13)時窗滑動步進(WNDW_ADVANCE)本參數(shù)指定時窗滑動步進。如果使用了單個時窗,則本參數(shù)被忽略。如果不指定本參數(shù),則缺省值為半個時窗長度。時窗之間并非必須重疊。取值:大于0的數(shù)缺?。篊OMPUTED(半個時窗長度)14)期望輸出改變(OTPUT_DECAY)本參數(shù)指定一個分貝數(shù),所求的均方根振幅值將根據(jù)本參數(shù)予以改變。如果本參數(shù)是一個負(fù)數(shù),則數(shù)據(jù)尾部的均方根振幅水平低于起始時間的均方根振幅水平,如果本參數(shù)是一個正數(shù),則數(shù)據(jù)尾部的均方根振幅水平高于起始時間的均方根振幅水平,其變化量由本參數(shù)的值確定。如果不指定本參數(shù),則均方根振幅保持不變。取值:正或負(fù)的數(shù)缺?。篘OT_USED15)輸出改變起始時間(OUTPUT_DECAY_START)本參數(shù)指定輸出改變的起始時間,從該時間開始,道的振幅值將乘以內(nèi)插后的期望輸出改變參數(shù)。該時刻之前的振幅不變。如果該參數(shù)為零,則分貝斜坡區(qū)域從第一個非零樣點開始。取值:大于等于0的數(shù)缺?。?16)時間內(nèi)包含有效樣點的最少個數(shù)(MIN_WNDW_CONTENT)本參數(shù)指定時間內(nèi)包含有效樣點的最少個數(shù),如果一個時窗內(nèi)的非零樣點個數(shù)小于本參數(shù)的值,則該時窗的RAC值不計算,而用其它方法估算,具體方法由后面的參數(shù)確定。取值:小于時窗長度的數(shù)缺?。篊OMPUTED(時窗步進的一半)17)有效樣點不足的時窗外插(EXTRAP_WNDWS_)如果一個時窗內(nèi)的非零樣點個數(shù)太少,該時窗需要引入一個合理的RAC值,本參數(shù)確定用什麼方法引入該時窗的RAC值。COPY:拷貝先前的值。例如:如果最后一個時窗樣點不足,就將該時窗之前一個時窗的RAC值拷貝到本時窗;如果第一個時窗樣點不足,則將第二個時窗的RAC值拷貝到本時窗。LINEAR:線性外插。例如:如果最后一個時窗樣點不足,就將該時窗之前的兩個時窗的RAC值線性外插到本時窗;如果第一個時窗樣點不足,則將其后兩個時窗的RAC值線性外插到本時窗。缺?。篊OPY18)振幅分析類型(AMP_ANALY_TYPE)本參數(shù)指定振幅分析類型。RMS:均方根分析類型(建議使用)ABSOLUTE_VALUE:絕對值分析類型MEAN:算術(shù)平均分析類型缺?。篟MS19)期望輸出均方根水平(OUTPUT_RMS)本參數(shù)指定期望輸出的均方根水平。如果缺省,模塊將從道頭字RMS_AMPLITUDE中尋找,如果找不到,則用2000。取值:大于0的整數(shù)缺?。篊OMPUTED3、分析時窗參數(shù)組(*ANALY_TIME_GATES)這一組參數(shù)以列表方式給出各控制點的分析時窗,控制點之間的時窗線性內(nèi)插。<CNTRLPTBEGIN_TIMEEND_TIME6731804260428043404520456048892004280430043604540458041)控制點(CNTRLPT)該參數(shù)指定時窗控制點的位置。取值:遞增的數(shù)組缺?。簾o2)時窗起始時間(BEGIN_TIME)該參數(shù)指定時窗起始時間,在一個控制點內(nèi)必須是遞增的。取值:遞增的數(shù)組缺?。簾o3)時窗結(jié)束時間(BEGIN_TIME)該參數(shù)指定時窗結(jié)束時間,在一個控制點內(nèi)必須是遞增的。取值:遞增的數(shù)組缺省:無4、數(shù)據(jù)頂部時間平滑權(quán)值參數(shù)組(*TIME_WEIGHTS_BEGIN)<WEIGHT121>1)加權(quán)值(WEIGHT)該參數(shù)指定數(shù)據(jù)頂部平滑的加權(quán)值。用戶可根據(jù)數(shù)據(jù)頂部平滑時窗個數(shù)指定加權(quán)值的個數(shù)。如果給定N個加權(quán)值,則N個時窗使用相應(yīng)的加權(quán)值。如果給出N個加權(quán)值,但只有N-1個時窗,則最后一組加權(quán)值不用。相反,如果只給一個加權(quán)值,而有N個時窗,則只有第一個時窗使用加權(quán)。取值:數(shù)組,個數(shù)大于等于頂部平滑時窗個數(shù)缺省:1.05、數(shù)據(jù)底部時間平滑權(quán)值參數(shù)組(*TIME_WEIGHTS_END)<WEIGHT313>1)加權(quán)值(WEIGHT)該參數(shù)指定數(shù)據(jù)底部的平滑的加權(quán)值。用此參數(shù)可實現(xiàn)時變加權(quán)。權(quán)值個數(shù)應(yīng)與數(shù)據(jù)頂部時間平滑權(quán)值參數(shù)組指定的加權(quán)值個數(shù)相同。取值:數(shù)組,個數(shù)大于等于頂部平滑的加權(quán)值個數(shù)缺?。?.06、第一級空間平滑權(quán)值參數(shù)組(*PRIM_WEIGHTS)<WEIGHT121>1)加權(quán)值(WEIGHT)該參數(shù)指定第一級空間平滑的加權(quán)值。取值:數(shù)組,個數(shù)等于第一級空間平滑寬度缺?。?.07、第二級空間平滑權(quán)值參數(shù)組(*SECN_WEIGHTS)<WEIGHT121>

1)加權(quán)值(WEIGHT)該參數(shù)指定第二級空間平滑的加權(quán)值。取值:數(shù)組,個數(shù)等于第二級空間平滑寬度缺?。?.0六其它振幅處理

以上幾種振幅補償?shù)姆椒ǘ际菑囊鸬卣鸩芰扛淖兊脑虺霭l(fā)來考慮的,由于我們對其中地質(zhì)因素并不十分掌握,補償是否到位也就難以判斷。通常只要遠(yuǎn)、近道,深、淺層以及炮與炮之間的能量看起來差別不大就認(rèn)為可以了。這實際上包含了一種假設(shè)條件,即同一位置不同反射層位的反射能力相差無幾,同一層位不同反射點的反射能力也基本一致。這一假設(shè)條件顯然與實際的地質(zhì)情況存在差距,但如果處理的資料僅用于構(gòu)造解釋也無不可。在Omega系統(tǒng)中,基于同一位置不同反射層位的反射能力相差無幾這一條件的振幅處理模塊有均方根增益;基于同一層位不同反射點反射的反射能力基本一致相差無幾這一條件的振幅處理模塊有時不變道均衡。

(一)均方根振幅增益(RMS_GAIN)

均方根振幅增益模塊分別對各地震道獨立進行處理,它將記錄道分為若干時窗,并計算時窗內(nèi)的均方根振幅:其中Xj是時窗內(nèi)的樣點值,N是樣點個數(shù)。該時窗的均方根振幅增益因子定義為:式中的B為用戶希望輸出的均方根振幅輸出水平。用A去與時窗的數(shù)據(jù)相乘就得到均方根振幅增益的結(jié)果:對一個時窗而言,如果我們計算均方根振幅增益后均方根振幅,則

由此可見,無論原始輸入數(shù)據(jù)什么,輸出數(shù)據(jù)的均方根振幅總是你指定的均方根振幅輸出水平。我們來看兩種極端的情況:1、當(dāng)時窗短到只包含一個樣點時,均方根振幅就是樣點的振幅,增益結(jié)果是全道的振幅都變成了常數(shù)B,記錄上的反射波特征也就不復(fù)存在了。這提醒我們,在做均方根增益時,時窗不能太短。2、當(dāng)時窗長到包含整個地震道時,增益因子A為常數(shù),增益結(jié)果是全道的均方根振幅為常數(shù)B,道內(nèi)各點的振幅關(guān)系沒有變化。處理效果就相當(dāng)于時不變道均衡。當(dāng)然模塊實際上并不各時窗獨立使用自已的增益因子,而是將各時窗的增益因子作為本時窗的中點的增益因子,時窗的中點之間的增益因子由相鄰時窗中點增益因子線性內(nèi)插獲得。時窗定義方式時窗的劃分對均方根振幅增益處理的效果影響很大。模塊提供了兩種確定時窗劃分的方式:1、模塊自動劃分根據(jù)用戶提供的第一個時窗長度和最大時窗長度參數(shù),第一個時窗從道的起始時間開始,下一個時窗從上一個時窗結(jié)束點開始,長度為上一個時窗的2倍,直到等于最大時窗長度參數(shù)為止,以后的時窗長度保持不變。時窗劃分和由此得到的增益曲線如下圖:X2X4X4X時窗劃分時窗中點H1H2H4H5增益因子增益曲線2、時窗由用戶指定用戶用參數(shù)表的方式指定各時窗的起始、結(jié)束時間,時窗之間可以重疊也可以留有空穴,但時窗中點時間必須嚴(yán)格遞增,時窗劃分和由此得到的增益曲線如下圖:w1w2w3wn時窗劃分時窗中點增益因子增益曲線H1H2H3Hn均方根增益模塊的主要參數(shù)1、一般參數(shù)組(*GENERAL)1)模式(MODE)你是要做均方根增益還是要將已做的均方根增益去掉?APPLAY:做均方根增益REMOVE:去除已做的均方根增益2)期望的已做的均方根增益振幅水平(AMP)該參數(shù)應(yīng)為大于0的常數(shù),如果使用缺省值(COMPUTED),則為道頭字RMS_AMPLITUDE)中的值,若道頭中沒有,缺省值為20003)增益因子鑲邊(TAPER)時窗中點之間的增益因子線性內(nèi)插,最后一個時窗中點以后的增益因子保持常數(shù)。第一個時窗中點之前的增益因子則可以選擇保持常數(shù)或鑲邊。NO:第一個時窗中點到第一個有效樣點都用第一個時窗的增益因子YES:增益因子從第一個時窗中點到第一個有效樣點線性降低到0。缺?。篘O4)最小時窗百分比(MIN_WNDW_PCT)如果一個時窗內(nèi)為0的樣點太多(在做過道內(nèi)切除的地方很可能發(fā)生),計算的增益因子會較大,它不僅對本時窗不利,還要影響相臨時窗。本參數(shù)指定時窗內(nèi)非0樣點所占的最小百分比。如果時窗內(nèi)非0樣點所占的百分比小于本參數(shù)的值,則不計算增益因子,其增益因子由相鄰有效時窗線性內(nèi)插(或外插)。缺?。?55)增益因子冪指數(shù)(AMP_POWER)對各時窗的增益因子做乘方放大或縮小,即將原有的增益因子A變?yōu)锳r,其中r為本參數(shù)的值。缺?。?(不變)2、用戶定義時窗參數(shù)組(*USER_

DEFINED_WNDW)用下表形式給出時窗劃分的參數(shù)<CNTRLPTWNDW_BEBIN_TIMEWNDW_END_TIME100600100090011001100150020050047001000140013001800>控制點道頭字(LITERAL)控制點(CNTRLPT)的道頭字缺省:SORT_LITERAL(分選道頭字)

2)時窗時間起算道頭字(BEGIN_WNDW_LITERAL)時窗的實際起始和結(jié)束時間將加上該道頭字中的時間值。NOT_USED不用START_TIMESTART_TIME(起始時間)道頭中的值缺?。篘OT_USED3)控制點(CNTRLPT)4)時窗起始時間(

WNDW_BEBIN_TIME

)缺?。旱李^字EARLIEST_TIME(最早時間)中的值5)時窗結(jié)束時間(

WNDW_END_TIME

)缺省:道頭字MAX_REFLECT_TIME(最大反射時間)中的值3、程序自動定義時窗參數(shù)組(*PROGRAM_

DEFINED_WNDW)用下表形式給出時窗劃分的參數(shù)<CNTRLPTFIRST_ZONELONGEST_ZONE1002004100

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