地震数据速度分析(精解)课件

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1、地震数据叠加速度分析2013年3月主要内容主要内容1.绪论2.叠加速度分析的原理3.实际地震资料处理与解释4.结论与认识1 绪论 地震波速度参数贯穿于地震数据采集、处理和解释的整个过程，是地震勘探中重要的参数之一，用途十分的广泛，如：动校正、偏移、时深转换等处理都是以它为参数，它可以直接用来进行地质构造以及地层岩性的解释。叠加速度分析的方法可得到叠加速度谱，可提供较为理想的叠加速度，通过计算叠加速度还可以得到均方根速度和层速度，为地层对比、岩性识别、确定岩性的变化和直接找油、找气提供新的途径和资料。多次波反射 等干扰识别叠加剖面质量 层速度 均方根速度动校正 速度叠加速度 速度谱应用速度谱应用

2、 提供验证 速度谱 本文是在熟练掌握叠加速度分析原理的基础之上，通过对实际的地震资料的分析，用速度扫描的方法，选择速度谱参数和速度分析的判别准则，编制程序，制作叠加速度谱，并对速度谱作出了解释，最后总结取得的成果和认识。2 2 叠加速度分析的原理叠加速度分析的原理2.1叠加速度2.2速度分析的原理2.3叠加速度分析的基本原理 水平界面均匀介质共反射点时距曲线是一条双曲线：对于倾斜界面均匀介质：用一个共同的式子表示：式子中的 称为叠加速度。(2-1)(2-2)(2-3)22202xttV22014txhV2220cosxttV2220 xttV2202xttVV2.1 2.1 叠加速度叠加速度2

3、.1.1 2.1.1 叠加速度的概念叠加速度的概念2.1.2 2.1.2 叠加速度的物理意义叠加速度的物理意义1V水平单层1V 倾斜单层1VnViV 水平多层1VnViV倾斜平行多层22202xxTTV1VV1cosVVV=RVV.cosRVVV=2.2 2.2 速度分析的原理速度分析的原理 从实际地震资料中求取叠加速度的过程，称为速度分析。把振幅能量相对速度的变化称为速度谱。根据速度分析判别准则的不同，速度谱可分为叠加速度谱，相关速度谱和相似速度谱。VV1VV2 计算双曲线与实测的反射波同相轴达到最佳拟合；计算双曲线c不与实测的反射波同相轴重合；计算双曲线d不与实测的反射波同相轴重合。VV3

4、图图2-1 2-1 速度谱原理图速度谱原理图2.3 2.3 叠加速度分析的基本原理叠加速度分析的基本原理 平均振幅能量最大准则为：平均振幅能量最大准则为：平均振幅准则为：平均振幅准则为：两式中两式中 表示道数，表示道数，表示第 道中第 个采样值。21,011()iMNi j rjiAxN(2-4)2,001iMNi j rjiAxN(2-5)iijr2.3.1 2.3.1 叠加速度分析的判别准则叠加速度分析的判别准则N,ii j rx2.3.2 2.3.2 叠加速度谱的原理叠加速度谱的原理 共中心点反射波时距曲线是一条双曲线，设共中心点道集上有一个反射波同相轴，根据动校正原理，同相轴 值时，以

5、相应的速度和各道炮检距，可计算出各道内各道的动校正量 。xt0t2200 xxtttV(2-6)(c)值过小值过小V(d)值过大值过大V图图2-2 2-2 计算速度谱线过程示意图计算速度谱线过程示意图(a)未作动校正未作动校正 (b)值正确值正确V100011501300145016001750190020502200235025002650280029503100325034003550370038504000415043004450460047504900 50000.40.60.811.21.41.61.8x 1010V(m/s)At0=2000ms速度谱线图图2-3 2-3 速度谱线速

6、度谱线 以上是对一个固定的 情况,如果改变 ，就可以得到其它 时刻的速度谱线，把这些速度谱线放在同一张图中得到 速度谱。0t0t 图图2-4 速度谱展开图速度谱展开图 0t 3 3 实际地震资料处理与解释实际地震资料处理与解释 制作叠加速度谱制作叠加速度谱 速度谱分析与解释速度谱分析与解释因为在正常时差公式中。各道炮检距因为在正常时差公式中。各道炮检距x x和某一和某一反射界面的反射界面的t0t0时间都是已知的时间都是已知的(且是定值且是定值)，唯，唯一影响动校正效果的参数就是速度一影响动校正效果的参数就是速度V V，速度用，速度用得准确动校正效果就好得准确动校正效果就好(共中心点时距曲线就共

7、中心点时距曲线就能被校正成水平直线能被校正成水平直线)，叠加时能量就强；速，叠加时能量就强；速度用得不准确，动校正效果就不好度用得不准确，动校正效果就不好(速度偏小，速度偏小，校正过量，校正后的共中心点时距曲线是下弯校正过量，校正后的共中心点时距曲线是下弯的曲线，速度偏大，校正不足，校正后的共反的曲线，速度偏大，校正不足，校正后的共反射点时距曲线仍是上弯的曲线射点时距曲线仍是上弯的曲线)，这时叠加能，这时叠加能量就弱。量就弱。3.1 3.1 制作叠加速度谱制作叠加速度谱 (1)方法：速度扫描。(2)手段：利用编程计算，处理软件显示。(3)步骤：根据实际地震资料选择速度参数。从 开始，并固定 ，

8、在 进行速度扫描叠加，得到一条速度谱线。时间循环，重复第步，则得到多条谱线，最后算到 为止。连接一张速度谱上所有的峰值，得到叠加速度曲线，反映从浅至深速度的纵向变化。0mint0tminVmaxV0t0maxt由此启发人们用一种以叠加能量大小为判别标准的试由此启发人们用一种以叠加能量大小为判别标准的试验方法验方法(或称扫描法或称扫描法)去求取准确速度。即在某一去求取准确速度。即在某一t t0 0时时刻，用由小到大的一系列速度值逐个地对记录进行动刻，用由小到大的一系列速度值逐个地对记录进行动校正、叠加，当使用的速度不正确时，校正、叠加效校正、叠加，当使用的速度不正确时，校正、叠加效果就不会好，但

9、只要在这一系列速度值中包括有正确果就不会好，但只要在这一系列速度值中包括有正确速度值，则在用它试验时一定可以得到好的效果，叠速度值，则在用它试验时一定可以得到好的效果，叠加能量最大。加能量最大。实际上，地震记录上来自不同界实际上，地震记录上来自不同界面的许多反射波，既有许多不同面的许多反射波，既有许多不同t t0 0的同相轴。的同相轴。上面是对道集的一个同相轴上面是对道集的一个同相轴(t t0101)计算其速度谱步骤。计算其速度谱步骤。为了求出整张记录上曲线到深层所为了求出整张记录上曲线到深层所有各个反射波的叠加速度有各个反射波的叠加速度,(,(即求它即求它们各条速度谱曲线们各条速度谱曲线)。

10、可把整张记录按一定的可把整张记录按一定的t t0 0间隔间隔(如如tt0 0=25ms=25ms)划分许多时窗划分许多时窗,这些时窗这些时窗以以t t0 0为中心为中心,有一定的宽度有一定的宽度(50ms50ms)。叠加速度谱的制作方法叠加速度谱的制作方法(制作步骤制作步骤)沿一个个时窗来计算各道沿一个个时窗来计算各道波形的叠加能量，通过这样的波形的叠加能量，通过这样的方法，对一张记录，计算出很方法，对一张记录，计算出很多条速度谱曲线，多条速度谱曲线，(每条对应每条对应一个一个t t0 0值值)，把这些曲线按，把这些曲线按t t0 0的的大小依次排列起来，就是一张大小依次排列起来，就是一张速度

11、谱。速度谱。叠加速度谱的制作方法叠加速度谱的制作方法(制作步骤制作步骤)3.23.2速度谱分析解释速度谱分析解释图图3-2 =3-2 =1200ms速度谱线速度谱线3.2.1 速度谱线分析速度谱线分析 图图3-3 图图3-2的散点形式的散点形式 =25m/s，1200ms时的叠加速度大约是3075m/s。0t V0t2500260027002800290030003100320033003400350011.522.533.544.555.56x 109t0=1000ms速 度 谱 线V(m/s)A(a)250026002700280029003000310032003300340035000

12、.40.60.811.21.41.6x 1010V(m/s)At0=1000ms速 度 谱 线(c)2500260027002800290030003100320033003400350034567891011x 109t0=1000ms速 度 谱 线V(m/s)A(b)250026002700280029003000310032003300340035000.60.811.21.41.61.82x 1010t0=1000ms速 度 谱 线V(m/s)A(d)图图3-4 3-4 =1000ms时扫描的速度谱线时扫描的速度谱线 时窗长度分别是80ms，160ms，240ms，360ms；=25m

13、/s图3-4(a)上 =1000ms时叠加速度大约2875m/s，(b)、(c)和(d)叠加振幅峰值对应速度都接近3025m/s。0t0tV 速度谱分析速度谱分析(a)(1)(1)叠加速度曲线tV 时间扫描范围为200ms2200ms，=100ms；速度扫描的范围1000m/s5000m/s，=100m/s。浅层叠加速度变化梯度大，深层叠加速度变化梯度小。浅层叠加振幅峰值分布明显，规律较好，深层的叠加振幅峰值比较分散，不明显。(b)=1200ms1600ms，产生了速度反转。0t图图3-5 3-5 并列曲线形式的速度谱并列曲线形式的速度谱(c)(2)(2)时间间隔对速度谱影响图图3-6 3-6

14、 时间间隔时间间隔 =50ms的速度谱的速度谱ttVM 时间范围为500ms2500ms，=50ms；速度扫描的范围为1000m/s5000m/s，=100m/s，=40ms。图图3-7 3-7 时间间隔时间间隔 =80ms的速度谱的速度谱t图图3-8 3-8 时间间隔时间间隔 =100ms的速度谱的速度谱t 对比图中用圆圈所标出的区域，时间范围都在1100ms1700ms内，明显图3-8区域中由于时间间隔选的过大而某些时刻的速度不能显示在速度谱中，容易漏掉反射波在某些时刻的有效的速度信息，使叠加振幅的峰值不连续。(3)(3)速度间隔对速度谱影响 图图3-9 3-9 =50m/s=50m/s的

15、速度谱的速度谱V图图3-10 3-10 速度间隔速度间隔 =125m/s=125m/s的速度谱的速度谱V 图图3-11 =200m/s3-11 =200m/s的速度谱的速度谱tM =100ms；速度扫描的范围为1000m/s5000m/s，时窗长度 =40ms。速度间隔选的小，叠加振幅峰值连续性好，叠加速度曲线规律明显。速度间隔选的大，平均振幅峰值连续性差，叠加速度曲线规律不太明显，也容易漏掉反射波在某些层的有效的速度信息。图图3 3-1 11 1 速速度度间间隔隔V(4)多次波的识别图图3-12 3-12 速度谱上的多次波速度谱上的多次波黑色椭圆所标示的部分可能是多次波。效果分析效果分析图图

16、3-14 速度谱上叠加速度曲线与动校正后剖面速度谱上叠加速度曲线与动校正后剖面图图3-15 3-15 低速度动校正结果低速度动校正结果 图图3-16 高速度动校正结果高速度动校正结果 图3-14在 =2000ms时，取叠加速度曲线上对应速度进行动校正，同相轴被校正成水平。图3-15 在 =2000ms时，取比叠加速度小的速度进行动校正，校正过量，反射波同相轴向上偏。图3-16 在 =2000ms时，取比叠加速度大的速度进行动校正，校正不足，反射波同相轴向下偏。通过效果分析得出：叠加速度分析能够提供正确的动校正速度。0t0t0t4 结论与认识结论与认识 (1)速度谱中，叠加速度随的增大而增大，且

17、浅层的速度梯度大，深层的速度梯度小。(2)时间间隔和速度间隔对速度谱的效果影响较大，一般时间间隔与速度间隔选择较小，作出的速度谱能有效地反映反射波的叠加速度随时间的变化规律。(3)深层出现速度相对较低的反射能量团，而其时间与速度相近的浅层反射波的时间成倍数关系时，则可能是多次波。(4)连接曲线时，一般要使曲线通过叠加振幅的峰值(高能量团)，但在深层必须慎重地通过标准层反射波能量团，舍去高速绕射波和低速干扰波所引起的较大的能量团0tVV0t单条速度谱线并不能确定某一时刻的叠加速度，单张速度谱也不能较精确地反映某一反射波的叠加速度的变化规律。叠加速度分析可以得到叠加速度谱，通过对速度谱资料的分析和解释，可提供理想的叠加速度。应用叠加速度可以得到其它速度，原理与处理的方法简单，效率高。叠加速度分析方法虽然简单，但也应给予足够的重视，必须熟练掌握它的原理方法，以它为基础去开发其它更高精度、更有效的叠加速度分析的方法。