061154 張建明 地震資料采集與處理

./序號(hào)成績中國地質(zhì)大學(xué)〔本科生實(shí)驗(yàn)報(bào)告《地震資料采集與處理》上機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：建明班級(jí)：061154學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：卞愛飛小組成員：建明,樸青峰完成日期：2018年5月11日目錄一維帶通濾波………………………12.動(dòng)校正與疊加103.偏移算子點(diǎn)脈沖響應(yīng)134.疊后數(shù)據(jù)偏移165.總結(jié)20.1.一維帶通濾波實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦靡痪S頻率域?yàn)V波方法分析實(shí)際地震資料中有效信號(hào)與干擾波的時(shí)空分布特征,掌握低通、帶通、高通濾波器的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)SU模塊的調(diào)用方法,設(shè)計(jì)頻率域?yàn)V波器進(jìn)行有效信號(hào)與噪音的分離,對濾波前后地震剖面進(jìn)行處理效果對比顯示,分析一維濾波方法的優(yōu)缺點(diǎn)。基本原理本實(shí)驗(yàn)核心處理模塊為sufilter常用的模塊調(diào)用方法為：sufilter<filein.su>fileout.su[f=x1,x2,x3,x4amps=y1,y2,y3,y4]&吧其中sufilter為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式時(shí)間域多道地震信號(hào)文件名,fileout.su為處理輸出的SU格式時(shí)間域多道地震信號(hào)文件名,f為頻率控制點(diǎn),amps為對應(yīng)頻率控制點(diǎn)的振幅值,&表示后臺(tái)運(yùn)行,[]表示方括號(hào)的參數(shù)有默認(rèn)值,可選填。對于標(biāo)準(zhǔn)的頻率域帶通濾波器,4個(gè)控制頻點(diǎn)及相應(yīng)頻點(diǎn)振幅譜即可確定一個(gè)帶通濾波器的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)步驟在當(dāng)前控制臺(tái)輸入’cd$CWPROOT/demos/nmo’命令進(jìn)入SU動(dòng)校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學(xué)號(hào)’學(xué)號(hào)為個(gè)人實(shí)際學(xué)號(hào)?！?合成演示數(shù)據(jù)?！?原始數(shù)據(jù)顯示?！?原始數(shù)據(jù)增益補(bǔ)償?！?原始數(shù)頻譜分析?！?對比不同頻帶信號(hào)特征?！?設(shè)計(jì)帶通濾波器實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)的圖像如圖1-1所示,振幅只有在中間的上半部分比較明顯,其他地方振幅基本為0,通過顯示模塊suximage后得到的圖像如圖1-2—圖1-5所示,從圖1-2可以看出在中間部分存在比較明顯的掃帚狀的面波噪聲,perc的選擇并不是越大越好,在perc=90時(shí),數(shù)據(jù)顯示最清晰,繼續(xù)增大,數(shù)據(jù)顯示效果降低。圖1-1：原始數(shù)據(jù) 圖1-2：原始數(shù)據(jù)〔perc=85圖1-3：原始數(shù)據(jù)〔perc=90圖1-4：原始數(shù)據(jù)〔perc=95圖1-3：原始數(shù)據(jù)〔perc=901.4.2原始數(shù)據(jù)增益補(bǔ)償原始數(shù)據(jù)的圖像如圖1-1所示,通過增益顯示后得到的圖像如圖1-6—圖1-9所示,從圖中可以看出在中間部分存在比較明顯的掃帚狀的面波噪聲,地震波能量明顯減弱,不同的Tpow值對不同深度的增益補(bǔ)償效果不同,Tpow值越小,淺部的能量突出效果明顯,Tpow值越大,深部的能量突出效果越明顯。圖1-6增益補(bǔ)償〔tpow=1圖1-7增益補(bǔ)償〔tpow=2圖1-8增益補(bǔ)償〔tpow=3圖1-9增益補(bǔ)償〔tpow=41.4.3原始數(shù)據(jù)頻譜分析原始數(shù)據(jù)頻譜分析如圖1-10所示,從圖中可以看出能量主要集中在頻率為5-40Hz的低頻圍,在60-80Hz的頻率分布有零星的能量,可能是在對應(yīng)位置下面存在波阻抗較大的界面,并且隨著perc值得增大,淺部能量也被壓制。圖1-10頻譜分析〔perc分別為95,97,99,99.91.4.4低通濾波對其進(jìn)行低通濾波〔sufilter模塊,f=0,15,40,50,amps=1,1,0,0得到的圖像如圖1-11所示,與原始圖像相差不大,中間的面波噪聲依然沒有過濾掉,且淺層反射的振幅減弱,分析其原因,主要是因?yàn)闇\層反射波頻率高,被過濾掉了。圖1-11：低通濾波圖1-12：高通濾波1.4.5高通濾波設(shè)計(jì)不同的高通濾波器對其進(jìn)行高通濾波,得到的圖像如圖1-12所示,通過比較,高通濾波對面波的壓制作用較大。1.1.6帶通濾波設(shè)計(jì)帶通濾波器,得到的圖像如圖1-13所示,其中濾波器參數(shù)為f=15,20,50,70,amps=0,1,1,0時(shí),帶通濾波結(jié)果可以基本過濾掉面波,得到的帶通濾波的結(jié)果中在中間某些部分振幅減弱,圖像變得不連續(xù)。圖1-13：帶通濾波1.1.7帶通濾波設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)帶通濾波器,其中濾波器參數(shù)如下圖〔圖1-14,濾波結(jié)果如圖1-15,其中參數(shù)為f=19,20,30,35,amps=0,1,1,0時(shí),帶通濾波結(jié)果可以基本過濾掉面波,得到的帶通濾波的結(jié)果中在中間某些部分振幅減弱,圖像變得不連續(xù)。圖1-14帶通濾波器參數(shù)圖1-15帶通濾波結(jié)果動(dòng)校正與疊加實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦煤铣傻卣饠?shù)據(jù)制作速度譜進(jìn)行交互速度分析,掌握SU動(dòng)校正與疊加模塊的原理與使用方法,分析動(dòng)校正前后CDP道集變化特征與疊加效果?；驹韯?dòng)校正核心sunmo<fileein.su>fileout.supar=parf&其中sunmo為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式CMP道集文件名,fileout.su為處理輸出的SU格式CMP道集文件名,parf為速度交互分析拾取得到動(dòng)校正速度參數(shù)文件,&表示后臺(tái)運(yùn)行。疊加核心Sustack<filein.su>fileout.su&其中sustack為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入SU格式動(dòng)校正后CMP道集文件名,fileout.su為處理輸出的SU格式CMP道集疊加文件名,&表示后臺(tái)運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)步驟在當(dāng)前控制臺(tái)輸入’cd$CWPROOT/demos/nmo’命令進(jìn)入SU動(dòng)校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學(xué)號(hào)’學(xué)號(hào)為個(gè)人實(shí)際學(xué)號(hào)層狀模型數(shù)據(jù)合成。在當(dāng)前控制臺(tái)輸入命令‘sh學(xué)號(hào)_job1.sh學(xué)號(hào)’生成演示模型數(shù)據(jù)并顯示。疊前炮集數(shù)據(jù)合成。在當(dāng)前控制臺(tái)輸入命令‘sh學(xué)號(hào)_job2.sh學(xué)號(hào)’得到合成的12炮疊前炮集數(shù)據(jù)并顯示。交互速度分析。在當(dāng)前控制臺(tái)輸入命令‘sh學(xué)號(hào)_job3.sh學(xué)號(hào)’按照提示進(jìn)行速度譜交互拾取與保存,其中拾取時(shí)按照時(shí)間由小到大將鼠標(biāo)放在能量團(tuán)位置后按‘’S‘’鍵保存拾取結(jié)束按‘’q‘’退出在控制臺(tái)確認(rèn)保留本次拾取結(jié)果。動(dòng)校正與疊加。在當(dāng)前控制臺(tái)輸入命令‘sh學(xué)號(hào)_job4.sh學(xué)號(hào)’進(jìn)行CDP道集分選,動(dòng)校正疊加并顯示。分析總結(jié)速度分析與動(dòng)校正中的現(xiàn)象及其成因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖2-1：層狀模型數(shù)據(jù)圖2-2：12炮疊前炮集數(shù)據(jù)交互速度分析按照提示進(jìn)行速度譜交互拾取與保存,其中拾取時(shí)按照時(shí)間由小到大將鼠標(biāo)放在能量團(tuán)位置后按‘’S‘’鍵保存拾取結(jié)束按‘’q‘’退出在控制臺(tái)確認(rèn)保留本次拾取結(jié)果。圖2-3交互速度分析2.4.2動(dòng)校正與疊加如圖,經(jīng)過交互速度分析后,CDP分選道集如圖2-4,同相軸的大致形態(tài)為雙曲線,這時(shí)候我們需要對地震道集進(jìn)行動(dòng)校正,獲取到如圖2-5同相軸近乎水平的地震道集,最后,由動(dòng)校正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加。由于交互速度分析不夠精確,同相軸在遠(yuǎn)炮檢距的地方出現(xiàn)扭曲,如圖2-6。圖2-4CDP道集圖2-5動(dòng)校正圖2-6疊加偏移算子點(diǎn)脈沖響應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆粘Ｓ貌▌?dòng)方程疊后偏移方法基本原理及相應(yīng)SU模塊使用方法,分析理想條件下不同偏移算法的點(diǎn)脈沖響應(yīng)特征,通過簡單模型偏移效果對比分析不同偏移方法的優(yōu)缺點(diǎn)?；驹肀緦?shí)驗(yàn)核心處理模塊為sumigfd、sustolt、sugazmig、sumigpspi〔1隱式有限差分法波動(dòng)方程偏移模塊sumigfdsumigfd的常用輸入方法為：sumigfd<filein.su>fileout.sunz=xdz=yvfile=vel[dip=a]&其中sumigfd為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震信號(hào),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,x為偏移結(jié)果深度域采樣點(diǎn)數(shù),y為深度方向網(wǎng)格間距,vel為偏移使用的二進(jìn)制速度文件名稱,a為最層傾角度數(shù),支持45、65、79、80、87、89、90這7種角度圍,&表示后臺(tái)運(yùn)行。[]表示方括號(hào)的參數(shù)有默認(rèn)值,可選填?！?常速F-K域波動(dòng)方程偏移模塊sustoltsustolt的常用輸入方法為：sustolt<filein.su>fileout.sucdpmin=xcdpmax=ydxcdp=z[noffmix=atmig=bvmig=c]&其中sustolt為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震數(shù)據(jù)或疊前共偏移距地震數(shù)據(jù),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,x為偏移輸出起始cdp號(hào),y為偏移輸出結(jié)束cdp號(hào),z為cdp間距,a為疊前共偏移距道混波道數(shù),默認(rèn)取1,b為偏移均方根速度數(shù)值取值時(shí)刻,c為對應(yīng)時(shí)刻的偏移均方根速度,&表示后臺(tái)運(yùn)行。[]表示方括號(hào)的參數(shù)有默認(rèn)值,可選填?！?垂向變速F-K域相移法偏移模塊sugazmigsugazmig的常用輸入方法為：sugazmig<filein.su>fileout.su[vfile=vel]&其中sugazmig為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震數(shù)據(jù),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,vel為偏移使用的二進(jìn)制速度文件名稱,&表示后臺(tái)運(yùn)行。[]表示方括號(hào)的參數(shù)有默認(rèn)值,可選填?！?F-K域相移加插值波動(dòng)方程偏移模塊sumigpspisumigpspi的常用輸入方法為：sumigpspi<filein.su>fileout.sunz=xdz=yvfile=vel&其中sumigpspi為調(diào)用模塊名稱,filein.su為輸入的SU格式疊后地震數(shù)據(jù),fileout.su為處理輸出的SU格式疊后偏移結(jié)果,x為偏移結(jié)果深度域采樣點(diǎn)數(shù),y為深度方向網(wǎng)格間距,vel為偏移使用的二進(jìn)制速度文件名稱,&表示后臺(tái)運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)步驟在當(dāng)前控制臺(tái)輸入’cd$CWPROOT/demos/implse’命令進(jìn)入SU動(dòng)校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學(xué)號(hào)’學(xué)號(hào)為個(gè)人實(shí)際學(xué)號(hào)演示數(shù)據(jù)合成與顯示〔3勻速模型生成與顯示;〔4點(diǎn)脈沖響應(yīng)計(jì)算；〔5點(diǎn)脈沖響應(yīng)顯示；〔6分析介質(zhì)不同算子響應(yīng)特性并解釋差異原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論上點(diǎn)脈沖的響應(yīng)的同相軸應(yīng)該是一個(gè)半圓,如圖3-1所示,生成的點(diǎn)脈沖疊后模擬數(shù)據(jù)如圖3-2所示.圖3-1：理論點(diǎn)脈沖響應(yīng)圖3-2：點(diǎn)脈沖疊后數(shù)據(jù)隱式有限差分法波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)分別利用45°、65°、80°近似波動(dòng)方程隱式有限差分法偏移〔sumigfd得到的點(diǎn)脈沖響應(yīng)圖像分別如圖3-3、3-4、3-5所示,從圖中可以看出,響應(yīng)結(jié)果與理論相差較大,出現(xiàn)了很多虛假的響應(yīng)特征,三幅圖像中主要的響應(yīng)特征都偏離了半圓形狀,在下頂點(diǎn)處附近與理論的半圓類似,45°和65°響應(yīng)特征類似,65°的精度更高,在80°響應(yīng)的圖像的底部和上部還出現(xiàn)了類似圓弧的虛假特征。圖3-3：45°近似方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)圖3-4：65°近似方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)圖3-5：80°近似方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)圖3-6：常速F-K域波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)常速F-K域波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)利用常速F-K域波動(dòng)方程偏移得到的點(diǎn)脈沖響應(yīng)如圖3-6所示,與隱式有限差分法波動(dòng)方程偏移結(jié)果相比較,可以看出常速Stolt偏移法點(diǎn)脈沖響應(yīng)精度更高,出現(xiàn)的虛假特征更少,但是與理論的半圓形狀仍然有所差別。垂向變速F-K域相移法點(diǎn)脈沖響應(yīng)垂向變速F-K域相移法點(diǎn)脈沖響應(yīng)的結(jié)果如圖3-7所示,與常速F-K域波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)相比,主要在中間部分多出了虛假的響應(yīng)特征,分析其原因,應(yīng)該是垂向變速F-K域相移法主要適用于垂向變速的模型,而實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪且粋€(gè)勻速模型。圖3-7：垂向變速F-K域相移法點(diǎn)脈沖響應(yīng)圖3-8：F-K域相移加插值波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)F-K域相移加插值波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)F-K域相移加插值波動(dòng)方程偏移點(diǎn)脈沖響應(yīng)的圖像如圖3-8所示,出現(xiàn)的虛假響應(yīng)特征主要是類似于一種震蕩圖像,這種虛假的響應(yīng)特征應(yīng)該也是由于該方法適用于任意變速模型,而實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪莿蛩倌Ｐ退鶎?dǎo)致的。疊后數(shù)據(jù)偏移實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆粘Ｓ貌▌?dòng)方程疊后偏移方法基本原理及相應(yīng)SU模塊使用方法,通過簡單模型偏移效果對比分析不同偏移方法的優(yōu)缺點(diǎn)?；驹硗瑢?shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)步驟在當(dāng)前控制臺(tái)輸入’cd$CWPROOT/demos/wem’命令進(jìn)入SU動(dòng)校正與疊加演示目錄,輸入命令‘shpre.sh學(xué)號(hào)’學(xué)號(hào)為個(gè)人實(shí)際學(xué)號(hào)演示數(shù)據(jù)合成與顯示〔3非均勻速度模型生成與顯示；〔4疊后數(shù)據(jù)偏移計(jì)算；〔5疊后偏移結(jié)果對比顯示?！?分析便宜結(jié)果差異并解釋差異原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析疊后數(shù)據(jù)以及偏移速度模型生成的疊后數(shù)據(jù)如圖4-1所示,時(shí)距曲線存在明顯繞射雙曲線,生成的偏移速度模型如圖3-2所示圖4-1：疊后數(shù)據(jù)圖4-2：偏移速度模型隱式有限差分法波動(dòng)方程偏移利用45°、65°和80°近似方程偏移的結(jié)果分別如圖4-3、4-4和4-5所示,從中可以看出隱式有限差分法波動(dòng)方程偏移效果較好,能夠?qū)⒗@射點(diǎn)收斂到其頂點(diǎn)處,但45°和65°偏移仍然存在不太明顯的繞射雙曲線,80°偏移繞射點(diǎn)收斂較好。圖4-3：45°近似方程偏移圖4-4：65°近似方程偏移圖4-5：80°近似方程偏移圖4-6：常速F-K域波動(dòng)方程偏移〔v=2000常速F-K域波動(dòng)方程偏移利用常速F-K域波動(dòng)方程偏移〔sustolt選擇不同的偏移速度〔v=2000,2200,2400,2600,2800,得到的圖像分別如圖4-6,4-7,4-8,4-9,4-10所示,可以看出繞射點(diǎn)收斂的情況與速度的選取有很大關(guān)系,當(dāng)選取的速度過低時(shí)繞射點(diǎn)處還會(huì)有下拉的情況,當(dāng)選取的速度過高時(shí)繞射點(diǎn)處會(huì)有上拋的情況,經(jīng)過比較,上層疊加速度應(yīng)為2200m/s左右,下層疊加速度應(yīng)為2200~2400m/s之間。圖4-7：常速F-K域波動(dòng)方程偏移〔v=2200圖4-8：常速F-K域波動(dòng)方程偏移〔v=2400圖4-9：常速F-K域波動(dòng)方程偏移〔v=2600圖4-10：常速F-K域波動(dòng)方程偏移〔v=2800垂向變速F-K域相移法偏移垂向變速F-K域相移法偏移〔sugazmig模塊,gazdag的結(jié)果如圖4-11所示,從