地表一致性靜校正在我國西部山區(qū)的應用

地表一致性靜校正在我國西部山區(qū)的應用

1地表一致性假設法表面對應假設大大簡化了靜校正問題本身，使靜校正計算變得容易。在大多數(shù)地區(qū),這樣的簡化是合理的,它與實際情況的偏差不會太大,足以滿足生產(chǎn)的需要。因此,基于地表一致性假設的靜校正方法得到了廣泛應用,成為目前所有靜校正處理系統(tǒng)的基礎。但隨著地震勘探轉向一些地表情況復雜的地區(qū),地表一致性假設就變得很不合理,它與實際情況的偏差也越來越大1.1速帶速度與下層速度的關系地表一致性假設的核心在于低速帶速度遠遠小于折射界面下層的速度,因而認為地震波在低速帶中的傳播路徑都是垂直的。而當?shù)退賻俣扰c下層的速度相差不是非常大時,地震波在低速帶內(nèi)的傳播路徑將不是垂直的,而是傾斜的。同一個檢波點接收到的來自不同反射層的地震波在低速層中的傳播路徑不再相同,它們與該檢波點接收到的淺層折射波的傳播路徑也不相同。因此,同一檢波點上,來自不同反射層的反射波應該有不同的靜校正量,即使同一反射層的反射波也會因為炮檢距的不同而具有不同的靜校正量。1.2路徑發(fā)展的差異性在沙漠、戈壁沖積扇巨厚礫石區(qū)和黃土塬地區(qū),潛水面深度或者低速帶的厚度有時能達到幾百米。由于地震波在低速帶中傳播的路徑很長,兩條入射角度相差很小的射線在經(jīng)過如此長距離的傳播后,其旅行時也會因為路徑的不同發(fā)生較大的偏差。在偏移距不是太大的檢波點上,主要是折射波,而折射角相對于來自深層的反射波在進入低速層時入射角度要大,因而二者在低速帶中的射線路徑長度差異就比較大,旅行時的差異也會較大。在這種情況下,再使用根據(jù)初至折射時間計算的靜校正量用于反射波的校正,就無法完全消除低速帶對反射波旅行時的影響。1.3從檢波器的傳播方向看在山區(qū),基巖出露地表是很常見的地質現(xiàn)象,但這會為靜校正工作帶來很大的不便?；鶐r出露使近地表地層的速度很高,地震波到達檢波點時的傳播方向差異也會比較大,在某些情況下甚至會出現(xiàn)射線接近水平的現(xiàn)象。這與靜校正所假設地震波射線比較接近豎直的情況是不吻合的?；鶐r出露的另一個影響是使初至波的成因更加復雜化,這時檢波器接收到的初至波甚至可能是反射波。而常用的靜校正方法中,很多是基于折射波計算靜校正量的,有的方法還要求存在穩(wěn)定的折射層,基巖出露地表會使這些方法失效1.4檢波點和炮點的高差地形的大幅度起伏會使靜校正基準面的選取成為一個大問題,因為不管基準面選在何處,都會與一些檢波點或者炮點存在很大的高差。這種高差對靜校正的影響與前面提到的巨厚的低速帶對靜校正的影響很相似,都會使靜校正后的地震波波場與實際的情況相差甚遠。2非表面靜校正的基本方法2.1地下界面的真實形態(tài)在靜校正中使用的基準面通常都是一個水平的基準面,這樣做是希望在靜校正后,炮點和檢波點都被校正到同一個水平面上,疊加后的同相軸的形態(tài)能夠較接近地下界面的真實形態(tài)。在山區(qū),地形的起伏很大,甚至在同一條測線的同一炮集內(nèi),地形的起伏可能達到幾百米至上千米,不論水平基準面選在何處,它與炮點或檢波點均存在較大高差,地表一致性假設造成的靜校正誤差就很難消除。因此使用一個隨地形起伏的彎曲浮動基準面能夠使這種狀況得到一定程度的改善,通常情況下浮動基準面都取地形的平滑線(圖1)。通過使用浮動基準面,可使基準面離地面點較近,能夠在一定程度上減少由于地表一致性假設帶來的誤差2.2波場延拓靜校正進行非地表一致性的靜校正就是為了能夠依照地震波實際傳播的路徑來進行靜校正,即校正后的波場分布與在校正后的觀測面上進行實際觀測得到的波場分布完全相同。而波場延拓正好能夠實現(xiàn)在不同觀測面上波場分布之間的轉換波場延拓表層模型靜校正是利用反演得到的速度場和波動方程,將地震資料延拓到某個觀測面,從而實現(xiàn)靜校正的目的。波場延拓靜校正首先將炮集內(nèi)的炮點和各檢波點延拓到高速層頂面,然后用替換速度填充高速層頂面到基準面之間的區(qū)域,再將炮點和檢波點延拓到基準面上。為了適應非規(guī)則地表和復雜的地質結構,第一步的延拓采用頻率—空間域高階有限差分方法,而第二步的延拓采用頻率—波數(shù)域相移法。波場延拓靜校正是真正意義上的非地表一致性靜校正方法,因此它不存在基于地表一致性的靜校正方法中出現(xiàn)的誤差。2.3靜校正該方法對于地震數(shù)據(jù)中面元中的每一個輸入道,相應的模型道由外部文件提取并與輸入道所指定的時窗相關,相關函數(shù)的峰值被存在所對應的道頭中,實現(xiàn)作為該道靜校正的估算計算好的校正值儲存到道頭中應用平滑靜校正,一定要對疊加結果進行控制,以確保構造沒有明顯的變化。最好的檢查手段之一是檢驗分析時窗內(nèi)、外疊加數(shù)據(jù)的連續(xù)性是否都有改善。通常比較安全的做法是采用大的互相關分析時窗,并且把最大容許時移限制為一個小量,保證“寧可不做,決不造假”。圖2是時窗和時移選取不合適的例子。在西部資料處理中,平滑靜校正幾乎是常規(guī)處理手段,許多甚至沒有靜校正問題的剖面也是如此。如果時移量很小、只占主周期信號的一小部分,比如40Hz數(shù)據(jù)只存在幾毫秒時移時,這樣做是合理的。3靜校正效果分析吐哈山前帶等地區(qū)普遍都存在比較嚴重的靜校正問題,采用本文所述方法提供的靜校正都取得了較好的效果(圖3至圖5)。實際資料處理結果表明,非地表一致性靜校正技術能夠提高地震資料的信噪比,適應更加復雜近地表條件的靜校正量的求取。4非地表一致性靜校正的特點(1)采用浮動基準面計算靜校正在西部等高差較大地區(qū)已經(jīng)普遍使用,效果好;