中東譜及石頭溝組地震資料波解決方案

中東譜及石頭溝組地震資料波解決方案

1地震表層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在曼馬那的三維地震單次激發(fā)記錄中，大部分表現(xiàn)出能量強(qiáng)的多波和表面波，有效反射波的信噪比很低，嚴(yán)重影響了地震剖面的成像質(zhì)量。經(jīng)研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)露頭及鉆孔資料,認(rèn)為淺地表存在的膏巖地層,是導(dǎo)致產(chǎn)生多次波和面波的主要原因。為此,嘗試?yán)霉こ痰厍蛭锢砜碧街袘?yīng)用廣泛的面波處理方法,從三維地震數(shù)據(jù)體中提取面波信息,進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)的速度研究。近幾年,已有一些學(xué)者開展過利用面波進(jìn)行表層結(jié)構(gòu)的研究前人所做的研究都是基于二維地震剖面或算法研究2從三維地震數(shù)據(jù)中提取波信息2.1提取檢波點(diǎn)近地層排列首先,選擇使用阿曼三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)處理分析。目前國內(nèi)外的面波數(shù)據(jù)處理軟件還不能直接處理三維數(shù)據(jù)的面波。三維地震數(shù)據(jù)體為一次激發(fā),多條檢波線接收。通過數(shù)據(jù)試驗(yàn)得出,距離激發(fā)點(diǎn)較遠(yuǎn)的檢波線面波數(shù)據(jù)質(zhì)量較差,轉(zhuǎn)換的F-K譜分辨率較低,連續(xù)性較差。又由于三維地震炮點(diǎn)密集,所以,提取出離炮點(diǎn)最近的一條檢波線,即與炮點(diǎn)近似成一二維直線的排列進(jìn)行面波提取工作。按以上原則,將阿曼試驗(yàn)區(qū)的三維數(shù)據(jù)分割為312SA至321SA和322NA至355NA共44條近似二維測線。炮點(diǎn)排列與檢波點(diǎn)排列平行,其中,SA測線為炮點(diǎn)排列在檢波點(diǎn)排列南側(cè),距離約87m,NA測線則相反,距離約13m(圖1)。每條測線排列總長度約為6000m,道間距25m,炮間距100m。每條測線約230炮左右,每炮240道至480道(圖2)。2.2排列長度和偏移距的影響為簡化問題,現(xiàn)有理論是把瑞雷波作為平面波來研究它在層狀介質(zhì)條件下的頻散特性。事實(shí)上,在炮點(diǎn)附近不能簡單地把瑞雷波視為平面波,只有當(dāng)炮檢距大于瑞雷波最大波長的一半時(shí),才能把其作為平面波處理。同時(shí),面波的高頻(短波長)分量隨炮檢距的增加衰減得很快,在大炮檢距道中面波高頻分量的能量弱于體波,在炮記錄上表現(xiàn)為面波的斜率降低(視速度增加)或波至帶寬的線性相干性減小,因此存在一個(gè)最大炮檢距與面波有效最高頻率的關(guān)系問題。所以并不是一個(gè)大炮記錄的所有記錄道都能用于面波分析,需要考慮適于面波分析的最大、最小炮檢距范圍。在處理大炮數(shù)據(jù)的面波信息時(shí),面波相速度的分辨率在f—v域能量譜上可以簡單描述為能量脊在相速度方向的寬度。能量脊的寬度越窄,則相速度的分辨率越高,縱向上的頻散能量分布越能夠被清晰地區(qū)分開,按能量峰值提取的頻散曲線越準(zhǔn)確,即頻散成像效果越好。通過分析排列長度和偏移距對(duì)頻散成像的影響,從而尋找成像效果最佳的炮檢距范圍。選取試驗(yàn)數(shù)據(jù)其中一炮記錄,以同一排列中心點(diǎn)不同排列長度進(jìn)行頻散譜的計(jì)算,以選取最佳排列長度。圖3分別是選取8道頻散譜、16道頻散譜、30道頻散譜、60道頻散譜的對(duì)比情況,由圖3可以看出,選取的排列道數(shù)越多,頻散譜能量越集中,從而頻散曲線的計(jì)算越準(zhǔn)確。選取試驗(yàn)數(shù)據(jù)其中一炮記錄,對(duì)10道、20道、30道、40道、60道、70道、80道、150道和200道不同偏移距,但排列長度都是30道的地震記錄進(jìn)行分析,其頻散譜計(jì)算結(jié)果見圖4(圖4(a)~圖4(i))?？梢钥闯?間隔10~60道偏移距的成像質(zhì)量差異變化不大,大于70道之后成像質(zhì)量開始變差,到150和200道之后頻散譜開始變得離散,尤其是高頻信息缺失。分析主要原因是隨著偏移距的增加,瑞利波傳播至檢波器的過程中,高頻能量被地層吸收而導(dǎo)致了高頻瑞利波的衰減,從而影響了高頻部分的瑞利波頻散成像。為了減小近場效應(yīng)的影響,對(duì)大炮數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析時(shí),采用了30道距的偏移距,即750m最小偏移距,然后選擇30道作為該炮提取面波的排列。2.3將“國民身份證”打造成“國內(nèi)一個(gè)重要的文件”,這以任務(wù)表1按照以上選取的參數(shù)對(duì)三維地震試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,每條測線提取出需要的30道數(shù)據(jù),并按照30道數(shù)據(jù)是在震源的左側(cè)或右側(cè),分成兩個(gè)多炮sgy文件(例如325NA_right.sgy和325NA_left.sgy)。處理過程中,以一側(cè)文件為主,數(shù)據(jù)空白之處再以另一側(cè)文件補(bǔ)齊。處理方法為,選用干擾波切除技術(shù),選取面波發(fā)育的范圍,應(yīng)用F—K方法計(jì)算頻散譜,拾取頻散譜能量團(tuán)峰值形成頻散曲線,利用半波長方法原理轉(zhuǎn)換為深度—速度曲線(圖5)。該炮的頻散曲線,作為該排列中心點(diǎn)的結(jié)果。依次類推,可得到一條測線所有炮點(diǎn)處的頻散曲線,所有頻散曲線按中心點(diǎn)坐標(biāo)可形成剖面文件(圖6)。3試驗(yàn)區(qū)面波速度結(jié)構(gòu)圖7是從三維地震數(shù)據(jù)體中抽取的面波測線分布情況,共有44條測線,測線方位東西向。通過抽取三維數(shù)據(jù)體中的坐標(biāo)高程,制作了研究區(qū)的海拔地形圖(圖8),總體情況具有南高北低、西高東低的特點(diǎn),但起伏不大,最高處在研究區(qū)最西面,達(dá)272m,最低處海拔238m,在西部低洼的北部。圖9是試驗(yàn)區(qū)350線的所有面波速度深度曲線剖面圖,圖10處理得到的試驗(yàn)區(qū)350線面波速度深度剖面圖。從圖10中看出,深度剖面在30~160m深度之間速度分布比較完整,160m以下速度資料開始有缺失。從放大的面波速度深度剖面上(圖11),縱向上可分三層,淺部高速層厚度75m左右,底界平穩(wěn),速度大于1200m/s;中部低速層厚度大約在110~160m之間,底界不清晰,速度在1100~1400m/s之間;下深部高速層速度大于1200m/s。圖12是試驗(yàn)區(qū)內(nèi)5條均勻分布面波測線的位置及處理得到的相應(yīng)速度深度剖面圖,展示出全區(qū)面波速度層分布規(guī)律相同,具有“高—低—高”的縱向速度特征。圖13是研究區(qū)50m等深度的面波速度平面圖,展示出研究區(qū)西部和中部為面波速度較高的區(qū)域,速度在1200~1800m/s之間變化;而東部和中部的局部存在速度較低的區(qū)域,顯示出研究區(qū)淺層速度橫向不均勻分布的特點(diǎn)。4數(shù)據(jù)面波處理技術(shù)三維地震數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)量大、炮點(diǎn)及檢波排列密、信息豐富,為解決阿曼地震工區(qū)表層結(jié)構(gòu)的問題,筆者通過研究阿曼三維數(shù)據(jù)體中發(fā)育較強(qiáng)的面波信息,通過合理抽取炮點(diǎn)及檢波排列記錄,選