共反射疊加原理分析

2.4共反射點多次疊加技術

梅恩（Mayce,1962）提出了多次疊加方法。水平多次疊加法：在野外采用多次覆蓋的觀測方法，并將觀測記錄經過動、靜校正、水平疊加等技術處理后，則可獲得水平疊加剖面，稱這一套野外觀測處理技術為水平多次疊加法，也稱共中心點（共反射點，共深度點）法。可達到壓制干擾提高信噪比的目的。共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!其優(yōu)點：只要參數(shù)合理，可使Ｎ道完全同相疊加；可以壓制各種干擾波，只要存在剩余時差的波，無論是高速、低速或者多次波；由于觀測的是同一個地下點，疊加后就不會出現(xiàn)“平均效應”，“蚯蚓化”現(xiàn)象；對Ｎ個疊加道來說，由于其炮點、檢波點、觀測時間等都不相同，疊加后必然對隨機干擾的壓制能力增強；可利用水平疊加資料提取速度、靜校正值，并為偏移疊加奠定基礎。2.4共反射點多次疊加技術共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!2.4.1共反射點疊加原理一、水平界面的共反射點時距曲線多次覆蓋的觀測方法就是以M為對稱中心.A點為共反射點或共深度點（CRP或CDP）M點為共中心點（CMP）；為共深度點或共反射點道集，簡稱CDP道集，N為疊加（或者覆蓋次數(shù)）共深度點的時距曲線為：2.4共反射點多次疊加技術d2do共反射點時距曲線MA共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!二、傾斜地層的共中心點時距曲線

當界面傾斜時，對稱于M點的激發(fā)點和接收點所對應的反射點不再是一個點，而是一個反射面元，因此，這些道集不再是共反射點道集，而是共中心點道集。

共中心點的時距曲線方程為：傾斜地層的共中心點道集x2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!

傾斜界面的共中心點時距曲線與水平地層一樣仍是一條雙曲線方程，其頂點在M點的正上方，且有：

傾斜地層的共中心點時距曲線與共炮點的時距曲線進行對比，有如下特點：1、共中心點時距曲線相當于在M點放炮在所獲得的水平地層時距曲線。2、雙曲線的漸近線的斜率是，而不是水平地層的。

2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!三、動校正及剩余時差動校正：若將各道由于炮檢距不同而引起的正常時差消除，即將各道的反射時間均校正到中心點的自激自收時間（法線時間），這一過程稱為動校正。水平疊加：是將雙曲線上各道動校正成等t0的直線后再疊加。由于來自同一反射點的各道到達時間（自激自收時間）是相同的，必然是同相，疊加后能量必然達到最大的增強。再將疊加道放回共中心點Ｍ的法線深度上，它就能完全反映了來自地下反射點Ａ（水平地層）或者Ｍ’（傾斜地層）的反射波。2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!２、傾斜界面時動校正值的計算2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!

４、多次波的剩余時差疊加道的一次反射波，經動校正后，無時差，時距曲線為一直線，波形相同，疊加后能量加強：

剩余時差：對于各種干擾波，由于正常時差不同于一次反射波時差，采用一次波的動校正后，必然不能將干擾波曲線校正為直線，它們與t0仍存在一定的時差。

多次疊加法：主要是利用有效波（如一次波）和干擾波動校正時差的差值，即剩余時差來壓制干擾波的。++動校正后一次波、多次波示意圖2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!水平疊加后的總輸出Ｆ(t)為：其頻譜為：輸入信號f(t)，其頻譜為g(iw)，經過K(iw)濾波器后，輸出信號為F(t)，其頻譜為G(iw)。多次疊加相當于一個線性濾波器。Ｋ(iw)為濾波因子。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!2.4.２共反射點疊加效應分析

歸一化的疊加特性公式：它反映了各道剩余時差δtk在諧波周期中所占的比例共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!二、疊加特性曲線分析1、疊加特性曲線的制作2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!2、疊加特性曲線的特征點分析從圖中可看出：2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!在一個疊加段內，n次覆蓋可分為n個小段，每個小段又有N/n個CDP點（N為接收道數(shù)）。這些點之間存在相位錯動（相位差）。各疊加小段內，各道錯開的大小隨觀測系統(tǒng)，波的特點不同而異。一般疊加n次數(shù)小，N大，則錯動就大；反之，n越大，N越小，則錯動（相位差）也就越小。因此，當n增得很大時，多次波得振幅雖然大大地壓縮了，但同相性也增強了。即增強了多次波同相軸的連續(xù)性。所以，高疊加次數(shù)時，應注意有否多次波剩余同相軸。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!一、道間距Δx的影響隨著道間距Δx的增大，通放帶變窄、變陡，壓制帶向左移。有利于壓制與一次波速度相近的多次波等干擾波，但Δx也不宜過大，過大，不僅影響波的同相位對比，而且會使一次波產生剩余時差受到壓制。Δx過小，q值在很大范圍內都處于通放帶，這時不利于壓制多次波。2.4.３影響疊加效果的參數(shù)及因數(shù)共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!3、疊加次數(shù)nn越大，壓制線越低，對多次波的壓制效果越好。同時，n越大，a1,ac的位置變化不大。壓制帶變寬。N越大，通放帶變窄，在高覆蓋次數(shù)時，對尚存在一定剩余時差的有效波是不利的。4、疊加速度對疊加效果的影響過大，校正量偏??；過小，校正量過大，均存在時差。共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!一、多次疊加的觀測系統(tǒng)中心點道集內相鄰兩道之間的道數(shù)M：如6次覆蓋，24道接收，每隔4道一定是同一個共中心點。在觀測系統(tǒng)中，n次疊加一定需要n次放炮才能形成共中心點。滿一個疊加段應有的放炮數(shù)：如24道接收，6次覆蓋滿個疊加段需要放11炮。2.4.4共反射點水平疊加觀測系統(tǒng)的設計共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!2.5地震勘探野外工作技術2.5.1試驗工作1、試驗工作的基本原則：要了解前人工作的資料和經驗，再擬定試驗方案；試驗點的布置要具有代表性，應在典型的地質現(xiàn)象上；試驗工作必須從簡單到復雜，保持單一因素變化的原則，即在研究某一因素時，其他的試驗因素應保持不變。共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!2.5.2野外數(shù)據采集工作1）地震測量工作；陸地勘探通常使用經緯儀、電子測距和全球定位系統(tǒng)(GPS)來定向和測高程，海洋勘探主要使用無線定位系統(tǒng)和衛(wèi)星定位系統(tǒng)。2）鉆井工作；3）激發(fā)工作；4）地震儀器組的工作；共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!將單程時間轉換成雙程時間t0，從而得到平均速度與t0的變化規(guī)律（即象限表示的）層速度（第三象限）：共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!2）方法原理采用相遇時距曲線法（如圖，“1”為直達波時距曲線，“2”為淺層折射波時距曲線）低速帶的速度V0（直達波時距曲線的倒數(shù)）：淺層折射波時距曲線的倒數(shù)是低速帶下層速度V1：低速帶的厚度：共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!與共炮點反射波時距曲線方程形式相似，仍為雙曲線，但兩者反映的地下信息不同

1）共炮點反射波時距曲線反映地下一段界面的信息，而共深度點反映地下一個點的信息。2）共深度點時距曲線的極小點，始終在中心點M的正上方。即表示M點的回聲時間，而共炮點時距曲線則表示了炮點的回聲時間。對水平界面來說，由于炮點O和M點深度時一樣的，但對傾斜界面就完全不同了。3）疊加道的道距是2d，疊加道中道檢波器（最小的檢波距離）的距離x1為偏移距。2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!3、與共炮點傾斜地層的反射波時距曲線方程相比，有以下不同點：共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!式中的速度V為疊加速度１水平界面時動校正值的計算

2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!３動校正的誤差大排列觀測時常常不能將雙曲線拉成直線。傾斜地層的動校正值總是小于水平地層，因為，傾斜地層的時距曲線比較平緩。若用求取動校正值，則完全可把傾斜地層的時距曲線拉直。傾斜地層時，地下并不是共反射點，各反射點偏離中心點。偏離距越大，則意味著多次疊加仍是一段界面的平均效應，從而降低了勘探精度。共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!多次波：由于比同時間的存在的一次波速度低，時距曲線曲率大，經一次波的動校正后，存在剩余時差，時差曲線為拋物線，疊加后互相消弱。剩余時差：與炮檢距、多次波的速度有關剩余時差越大的多次波越容易被壓制掉。2.4.1共反射點疊加原理共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!多次疊加特性：就是研究疊加前后有效波和干擾波的頻譜（或波形）的變化規(guī)律，從而確定如何選擇有關參數(shù)，以便更有效地增強一次波，使干擾波得到最大限度的削弱。一、疊加特性的基本公式假設：①各接收點上一次波道和多次波的頻譜是相同的，只存在時間的差異。②野外是n次覆蓋，故每個CDP道集內有n道。③共中心點(M)的波函數(shù)用f(t)表示，它的頻譜用g(iw)表示。經過動校正后的剩余時差用δtk表示。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!只有剩余時差δtk=0的波才使振幅譜K(w)=n

。這表明δtk=0的波經n次疊加后能量增強n倍。而δtk=0的波，由于K(w)<n

，n次疊加后，能量不能增強n倍，受到削弱。且δtk越大則K(w)越小，削弱也越厲害。2.4.２共反射點疊加效應分析濾波因子分析：共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!上式對各種頻率的諧波都是適用的，αk不同，各個諧波的剩余時差δtk是不同的，所計算的P(a)曲線也是不同的。實際計算時，只有固定某一頻率求解P(a)，才能得出P(a)與觀測系統(tǒng)，剩余時差之間的關系。該式在形式上與組合檢波法的組合特性公式相似，但相鄰道的組合時差是固定的，而各道的剩余時差卻是變化的。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!以n,μυ為參數(shù)，可制作P(a)-a水平疊加曲線。例如：f=20-50Hz,q=(12-18)*10-9,△x=20-100m,則a=0.1x10-3---9.0x10-32.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!三、多次疊加頻率特性和相位特性1、多次疊加頻率特性當δtk=0時，P(w)=1。P(w)是與f無關的常數(shù)。即對無剩余時差的波（如一次波）沒有頻率濾波的作用，當δtk=0時，對有剩余時差的波具有濾波作用，相當于低通濾波。在通放帶內，是一個低通濾波器。即存在剩余時差的波，疊加后低頻信號得到加強。而且隨著△x的減小，低通濾波器的頻帶變寬，頻率升高。△x越大，則頻率越低的波得到加強。壓制帶基本是一個帶阻濾波器，即進入該區(qū)的波疊加后，基本受到削弱。并且，隨著△x的減小，帶阻濾波器的頻帶變寬，頻率升高。△x越小，則頻率越高的波將得到壓制。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!2、多次疊加相位特性當δtk=0時，φ(w)=0。即疊加波形的相位與共中心點道集內各道波形的相位一致。當δtk=0時，則φ(w)=0。表明各道集內各道之間存在相位差，即各道的到達時間仍不一致。疊加后必然受到削弱，疊加波形也將會受到畸變（如圖，同相軸發(fā)生相位錯動）。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!四、多次疊加的統(tǒng)計效應1、組合法和多次疊加的統(tǒng)計效應在數(shù)學上遵循同樣的公式；當?shù)兰瘍雀鞯琅跈z距的差值大于相關半徑時，則各道的隨機干擾就是互不相關的。n次覆蓋后，隨機干擾只增強了倍，有效波則增強了n倍。2、n次疊加的統(tǒng)計效果比n個檢波器組合效果好；（因為野外工作方法不同）。由于多次疊加中的n道都是來自不同炮點的不同接收點，并且，接收間距大，其接收時間差異較大。而組合法則是來自同一炮點的不同接收點，并且各接收點的間距小，其接收時間也很相近。顯然，多次疊加的隨機性好于組合法。2.4.２共反射點疊加效應分析共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!2、偏移距x0的影響偏移距越大，通放帶變窄，分辨率越高，有利于壓制與有效波速度相近的規(guī)則干擾波。但也不宜過大，太大，會使某些規(guī)則干擾波進入二次極值區(qū)，影響壓制干擾波的效果，另外也會損失淺層有效波；共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!5、界面傾角對疊加效果的影響當?shù)貙觾A斜時，仍按水平多次覆蓋觀測系統(tǒng)進行觀測，僅滿足CMP，不滿足CDP和CRP；反射點分散在界面一定范圍，并與界面的傾角有關：存在傾角時差；因此，若用水平疊加方法處理傾斜地層，必然影響疊加的實際效果；必須進行傾斜地層的動校正；共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!剖面長度總是小于測線長度。剖面長度是疊加段的整數(shù)倍，若剖面長度為S則有：為完成此剖面所需要的放炮點數(shù)為：2.4.4共反射點水平疊加觀測系統(tǒng)的設計共反射疊加原理分析共42頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!2、試驗工作的內容1）干擾波調查；2）地震地質條件調查；3）選擇最佳的激發(fā)條件；4）選擇最佳的接收條件；5）地震儀器因素的選擇；采樣間隔的選擇；采樣率決定了高截頻率；固定增益的選擇；與外界噪音背景有密切關系；噪音太強，