復(fù)雜近地表地區(qū)靜校正的幾種方法

復(fù)雜近地表地區(qū)靜校正的幾種方法

著名地球哲學(xué)家迪克斯（dukus）教授說(shuō)，“解決靜校正問(wèn)題意味著解決幾乎一半的問(wèn)題。”中國(guó)李慶忠先生也總結(jié)道：“靜校正是處理地震數(shù)據(jù)的敲門(mén)磚?！?。復(fù)雜近地表?xiàng)l件資料處理,是地震資料處理的難題,同時(shí)靜校正問(wèn)題解決的好壞直接關(guān)系到取得成果剖面的質(zhì)量.目前在靜校正處理技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于所遇到的靜校正問(wèn)題面前,如何用好現(xiàn)有技術(shù)最大程度地解決好復(fù)雜近地表?xiàng)l件下的靜校正問(wèn)題是本文討論的重點(diǎn).1出露巖性特征(1)地形起伏大;(2)地表出露巖性復(fù)雜多樣;(3)低降速帶速度、厚度變化大;(4)部分區(qū)域基巖出露地表,難以符合靜校正假設(shè)條件.2靜態(tài)校正方法的分析2.1靜態(tài)校正方法2.1.1高度靜校正高程靜校正是不考慮低降速帶,僅對(duì)物理點(diǎn)與固定基準(zhǔn)面的高程差進(jìn)行校正.采用充填或剝離地形的方法,利用替換速度V2.1.2折射靜校正原理理論基礎(chǔ)是假設(shè)地質(zhì)模型由“層狀”介質(zhì)構(gòu)成,每層的速度恒定,層間具有良好的折射界面.折射靜校正原理都基于折射方程折射方程:式中,S和R分別表示炮點(diǎn)和接收點(diǎn);T在已知表層速度v將延遲時(shí)T2.1.3層析反演假設(shè)層析成像一詞源于醫(yī)學(xué)“CT”,是利用物體外部發(fā)射的信號(hào),在外部再接收這種穿過(guò)物體且攜帶物體內(nèi)部信息的信號(hào),利用這些信號(hào)重建物體內(nèi)部的圖像.層析反演假設(shè)近地表速度由一個(gè)個(gè)速度單元組成,可以反演任意復(fù)雜的近地表速度分布,根據(jù)單炮初至?xí)r間來(lái)重構(gòu)近地表速度模型.2.2靜校正方法適用條件分析從表1結(jié)合復(fù)雜近地表區(qū)的靜校正特點(diǎn)來(lái)看,目前最符合的是層析靜校正的方法.那么如何用好層析靜校正是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié).2.3靜校正應(yīng)用研究2.3.1般資料,特別是吸收波后清價(jià)時(shí)的pickthe三維建模做好層析靜校正的關(guān)鍵因素很多,從應(yīng)用的角度上來(lái)看,做好初至拾取與利用多因素約束層析反演是我們提高層析靜校正精度的方向.(1)精細(xì)初至拾取層析反演的精度對(duì)于初至拾取的準(zhǔn)確性依賴(lài)性很大.那么要想獲得理想的層析靜校正效果,那么就有必要對(duì)初至拾取這項(xiàng)不顯眼的工作做個(gè)分析研究.初至拾取工作是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,看似毫不起眼,卻對(duì)層析靜校正效果有著較大的影響.初至可拾取波峰也可拾波谷,但是一般情況下處理員通常更容易選擇波峰,主要是因?yàn)槎鄶?shù)人視覺(jué)上波峰更易識(shí)別,更能準(zhǔn)確拾取.那么就有一個(gè)問(wèn)題拾波峰或波谷是同樣的嗎?我們下面就以GZ地區(qū)的資料為例來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題.從圖1,拾取波峰offset(炮檢距)=4490m時(shí),picktime(拾取的時(shí)間)=804ms.offset(炮檢距)=50m時(shí),picktime(拾取的時(shí)間)=16ms.兩者時(shí)間之差是804-16=788ms.而拾取波谷offset=4490m時(shí),picktime=788ms.offset=50m時(shí),picktime=12ms.兩者時(shí)間之差是788-12=776ms;從對(duì)比情況來(lái)看,拾波谷時(shí)差776ms、波峰788ms,拾波谷小于波峰12ms,顯然從這一炮說(shuō)明,波谷在傳播過(guò)程中受到的吸收與衰減作用相對(duì)較波谷小一些,波谷的波形更加穩(wěn)定一些.那么拾取波谷顯然更有利于層析反演精度的提升.復(fù)雜近地表?xiàng)l件下速度的橫向劇變和巖性的變化往往會(huì)引起初至的“突變”,這種突變?cè)诒憩F(xiàn)在記錄初至上是波峰和波谷的突然“轉(zhuǎn)換”,這種突變對(duì)處理員拾取判斷是非常難的.在實(shí)際拾取中結(jié)合測(cè)線(xiàn)的地形與地質(zhì)圖,在初至突變區(qū)采用不同振幅放大增益來(lái)進(jìn)行拾取.(2)基于微測(cè)井約束的二維層析反演一般在采集項(xiàng)目中往往會(huì)布置密度不一的微測(cè)井或小折射來(lái)調(diào)查測(cè)線(xiàn)的低降速帶狀況.微測(cè)井和小折射資料直接反映的是近地表結(jié)構(gòu)特征,其有著單點(diǎn)精度很高,但是由于分布密度不足,對(duì)于復(fù)雜的近地表結(jié)構(gòu)的地區(qū),不能準(zhǔn)確刻畫(huà),很難滿(mǎn)足高精度近地表模型的要求.層析反演有著反映近地表模型范圍廣的先天優(yōu)勢(shì),如何將兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合,是我們獲得高精度速度模型的關(guān)鍵.借用測(cè)井與地震資料綜合解釋的思路,使用低測(cè)資料進(jìn)行約束層析反演.利用初至波進(jìn)行層析反演時(shí),將微測(cè)井或小折射等資料作為淺近地表模型作為約束條件,與旅行時(shí)殘差一起構(gòu)成目標(biāo)函數(shù),求解朗格朗日約束的目標(biāo)函數(shù)最小二乘解.反演結(jié)果中的淺層受到極淺近地表模型的約束,彌補(bǔ)了一般層析反演時(shí),失去的精細(xì)淺層速度信息2.3.2聯(lián)合靜校正應(yīng)用技術(shù)通過(guò)實(shí)際的大量對(duì)比分析,約束的初至波層析反演的近地表速度模型,是目前條件下得到的最為接近實(shí)際地質(zhì)模型的一種.但在應(yīng)用過(guò)程中,其剖面在總體效果良好,在局部區(qū)域還存在著一些靜校正問(wèn)題,而的局部區(qū)域在對(duì)比中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用別的方法更為符合地質(zhì)上的認(rèn)識(shí),不得已我們采取了一個(gè)折中的方式,通過(guò)解釋與地質(zhì)人員的分析評(píng)估,融合應(yīng)用不同的靜校正量,來(lái)取得較為理想靜校正處理效果.我們稱(chēng)之為聯(lián)合靜校正應(yīng)用技術(shù).2.3.3折射時(shí)距曲線(xiàn)的修正(1)多域迭代折射波剩余靜校正初至折射波剩余靜校正就是基于折射波在均勻介質(zhì)、水平折射層的時(shí)距曲線(xiàn)應(yīng)為一條直線(xiàn)的原理,將實(shí)際地震記錄上的由于靜校正問(wèn)題引起的抖動(dòng)的折射時(shí)距曲線(xiàn)變成光滑的直線(xiàn),其中認(rèn)為引起折射時(shí)距曲線(xiàn)抖動(dòng),就是因?yàn)榕邳c(diǎn)和接收點(diǎn)存在靜校正量引起的.按照這種思路,通過(guò)計(jì)算把折射初至波曲線(xiàn)擬合逼近有效的曲線(xiàn),并將擬合差分解為炮點(diǎn)和接收點(diǎn)的靜校正量,如交互迭代靜校正方法,折射波初至差分法,折射初至對(duì)齊靜校正等.根據(jù)生產(chǎn)記錄具有多次覆蓋的特性進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì),得到一個(gè)擬合趨勢(shì)的初至曲線(xiàn),能較好的改正單炮初至曲線(xiàn)的畸變(2)非地表一致性剩余靜校正地表一致性假設(shè)是常規(guī)靜校正技術(shù)的應(yīng)用前提,該假設(shè)簡(jiǎn)化了問(wèn)題,使計(jì)算變得容易.但是復(fù)雜近地表?xiàng)l件下,如基巖出露等,地表一致性假設(shè)的條件不再滿(mǎn)足,造成在局部區(qū)域靜校正處理還存在問(wèn)題,所以,在這里使用非地表一致性剩余靜校正方法進(jìn)一步解決剩余的靜校正問(wèn)題.3剩余波長(zhǎng)剩余靜校正我們采用以精細(xì)初至拾取的約束層析反演為基礎(chǔ),局部融合使用高程或折射靜校正量的聯(lián)合靜校正方法來(lái)解決大部分長(zhǎng)波長(zhǎng)靜校正問(wèn)題,然后依次應(yīng)用多域迭代折射波剩余靜校正、地表一致性剩余靜校正、非地表一致性剩余靜校正逐步解決剩余的中、短波長(zhǎng)的問(wèn)題.(1)微測(cè)井約束層析靜校正圖9是層析靜校正與約束層析靜校正對(duì)比,疊加剖面部分區(qū)域的疊加效果得到了提升.(2)聯(lián)合靜校正應(yīng)用技術(shù)圖10在淺層紅圈處,層析靜校正處理的剖面波組相位存在反轉(zhuǎn),而高程靜校正剖面波組易于識(shí)別解釋,也符合地質(zhì)人員的認(rèn)識(shí).圖11是聯(lián)合靜校正技術(shù)的剖面,相位“錯(cuò)斷”現(xiàn)象消失.(3)非地表一致性剩余靜