尽可能对地震波能量的衰减和畸变进行补偿和校正课件

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1、第二章第二章 预处理及真振幅恢复预处理及真振幅恢复第一节第一节 预处理预处理 一、数据解编一、数据解编 二、道编辑二、道编辑 三、野外观测系统定义三、野外观测系统定义第二节第二节 真振幅恢复真振幅恢复 一、波前扩散能量补偿一、波前扩散能量补偿 二、地层吸收能量补偿二、地层吸收能量补偿第一节第一节 预处理预处理一、数据解编一、数据解编（1）野外数据格式：）野外数据格式：SEG-D 时序时序（2）解编：将时序变为道序）解编：将时序变为道序（3）解编后数据格式：）解编后数据格式：SEGY 地震资料数字处理输入地震资料数字处理输入/输出均为输出均为SEG-Y40行说名信息(80字符/行,共3200字节

2、)卷头信息(共400字节)第一道的道头信息(共240字节)第一道的地震数据(常为IBM浮点格式)第二道的道头信息(共240字节)第二道的地震数据(常为IBM浮点格式)1任务号（4字节)2测线号（4字节)3卷号（4字节)4道数/炮或总道数5采样间隔采样间隔us6样点数/道7数据格式码：1浮点（4字节)2定点（4字节）3定点（2字节）8记录类型码：0叠后道 1炮集 2CDP道集 913备用14计量系统代码：1米 2英尺 备用100备用SEG_Y 格式：格式：卷头卷头(4字节字节/字字,共共100字）字）:1测线内道序号 (字节1 4)2卷内道序号 (字节5 8)3FFID&ILN (字节9 12)

3、4道号 (字节1316)5震源点号 (字节1720)6CMP号&XLN (字节2124)7CMP集内道号 (字节2528)8道识别码：(字节2930)1=地震数据；2=死道；3=空道 4=爆炸信号；5 井口道；垂直叠加道数：(字节3132)9水平叠加道数：(字节3334)数据类型码：(字节3536)1=生产；2=试验1922X坐标(字节73-76 or 81-84）经度Y坐标(字节77-80 or 85-88）纬度60 (字节237240)道头道头(4字节字节/字字,共共60字）字）:END Of File (EOF)二、道编辑（二、道编辑（Trace Editing）去废炮、废道、极性反转、

4、异常值剔除去废炮、废道、极性反转、异常值剔除可以在定义观测系统之后，利用统计方法进行道编辑。可以在定义观测系统之后，利用统计方法进行道编辑。在在ProMax中可用如下方法进行道编辑：中可用如下方法进行道编辑：Trace Kill Using Trace Statistics（道统计（道统计/道估计）道估计）Trace Kill Percentages Using Ensemble Statistics（道集统计）（道集统计）第一节第一节 预处理预处理Trace Kill Using Trace Statistics Trace Statistics calculates up to eight

5、 different statistics within a specified window on each input trace.Average trace energy Average first break（初至波）energy Average pre-first break（前初至）energy Average pre-first break frequency Spikiness（脉冲）:the ratio of maximum magnitude sample to trace signal amplitude Dominant frequency（主频）based on a

6、count of zero crossings within a signal window Frequency deviation（频率偏差）based on statistical scatter（离散）of frequency estimates Estimated trace energy decay rate（能量衰减率）,in db.如：TRC_AMPL:0-6e27 AMPDECAY:-190-+80 db/sec FRQ_PEAK:26-125 Hz三、野外观测系统定义三、野外观测系统定义最基础、最重要的工作。最基础、最重要的工作。将炮点坐标（将炮点坐标（x,y,z）、井深、检

7、波点坐标（）、井深、检波点坐标（x,y,z）、）、埋深、埋深、Inline，xline、等信息写入道头，以便抽取、等信息写入道头，以便抽取各种道集（共炮点、共接收点、共中心点、共偏移各种道集（共炮点、共接收点、共中心点、共偏移距）距）要用到的资料：采集班报、测量资料、低速带资料、要用到的资料：采集班报、测量资料、低速带资料、观测系统、静校正数据、观测系统、静校正数据、SPS文件等资料。文件等资料。SPS文件中的部分数据：文件中的部分数据：第一节第一节 预处理预处理R fileLine线号Line接收点桩号Line检波器Line埋深LineX坐标Line高程Line静校正量S fileLine炮

8、线号Line炮点桩号Line可控震源LineX、Y坐标X fileFFID炮线号炮点桩号起止道号接收线号起止桩号磁带号VVVVVV1 2 3240241480481720721960m60:dym60 Sx：m40 L：m20道距：m40 Sy：m20m10m10m20mm 6010dydx CMP面元尺寸：08 单线覆盖次数：608 总覆盖次数：m10 dx：133261332713328133291333013331133321333313334共中心线共中心线共中心线共中心线炮线炮线炮线Migration Velocity Analysis Methodolgy 方法学方法学(#1)第二

9、节第二节 真振幅恢复真振幅恢复 包括：波前扩散能量补偿，包括：波前扩散能量补偿，地层吸收能量补偿，地层吸收能量补偿，地表一致性能量调整。地表一致性能量调整。地震记录的振幅不仅与反射界面的反射系数有关，还与地震波地震记录的振幅不仅与反射界面的反射系数有关，还与地震波的激发、传播和接收的激发、传播和接收等因素等因素有关。有关。激发条件：井深、药量、药包形状、岩性、藕合关系等。激发条件：井深、药量、药包形状、岩性、藕合关系等。接收条件：根据干扰波特性（频率、波长、传播方向、强度）接收条件：根据干扰波特性（频率、波长、传播方向、强度）设计不同的接收参数（检波器类型、数量、串并连方式、组合设计不同的接收

10、参数（检波器类型、数量、串并连方式、组合图形）。图形）。波前扩散、地层吸收、散射、透射损失、微曲多次波、入射角波前扩散、地层吸收、散射、透射损失、微曲多次波、入射角的变化、波的干涉和噪声。的变化、波的干涉和噪声。一、波前扩散能量补偿一、波前扩散能量补偿 目的：目的：尽可能对地震波能量的衰减和畸变进行补偿和校正。尽可能对地震波能量的衰减和畸变进行补偿和校正。激发地震波，总能量是一定的，波前面随传播距离r增加，不断扩张，单位面积的能量密度不断减少；地震波振幅随r增大，不断减小，称为波前扩散。1、均匀介质的波前扩散 在均匀介质中，波前面是以震源为中心的球面。能量密度：22244tvErEe式中，E为

11、总能量；r为球面半径，即传播距离；v为传播速度；t传播时间。（1）设单位距离r=1处的波前能量密度为：40Ee 则两式之比为：（2）220)(11vtree任意时刻t的波前面能量密度，相对单位距离处能量密度而言，与距离平方成反比。由于地震波振幅与能量密度的平方根成正比，因而得任意t时刻的地震波振幅A与离开震源单位距离处的振幅A0之比Dd为：vtrAADd110均匀介质中波前扩散引起的振幅衰减因子称为波前扩散因子。波前扩散补偿：dDAA2、层状介质的波前扩散 波前面不是球面；衰减规律与均匀介质衰减规律不同。假设地下有n层，hi、vi为第i层的厚度和速度。由S 发出的地震波SP在第n层底面反射后，

12、到达接收点G，入射角s，反射波出射角r，炮检距x。与SP相邻取一射线SP，入射角增量s，炮检距增量x。若用Ai表示入射波在震源附近半径为r的球面上的振幅，Ar为接收点G处波前面上的振幅，Si为入射线SP和SP绕通过震源的铅直线旋转、距离震源半径r的球面上的环形面积，Sr为反射线绕通过震源的铅直线旋转、在反射波波前所夹的环形面积。由于通过Si的能量将全部流过Sr（不考虑其他能量损失），地震波振幅与其能量所流过面积的平方根成反比，得到：SrSiAiArrxxSrssrcos2sin2Si2由图2-5知：xrxssrSrSicossinAiAr2因此，得到：如果震源和接收点都在第一层介质中，由于各层

13、都是水平的，则s=r=1，取r=1单位距离，得到xxDd11tanAiArDd为从震源到达炮检距x的接收点的反射波、由波前扩散形成的振幅衰减因子。考虑速度是随深度变化的函数v(z)，对任意一条射线，其反射波出射点到炮点的距离为：dzzvpzpvxz02122)(1)(2P为射线参数11sinvp对以上两式分别求导，可得到水平层状介质情况下的波前扩散因子为2111312cossin2tanniiiidhxD当地震波沿垂直界面方向入射和传播时，即零炮检距的层状介质波前扩散因子：niiiniiidvtvvhvD121112将均方根速度niiniiirmstvtv112代入上式，得tvvDrmsd21

14、式中 t垂直入射的反射波旅行时；v1第一层介质的速度；vrms旅行时t的均方根速度。二、地层吸收能量补偿二、地层吸收能量补偿第二节第二节 真振幅恢复真振幅恢复岩层并非完全弹性，地震波传播时，部分弹性能量转化为热能被消耗，使地震波振幅产生衰减，此现象称为吸收。1、均匀介质的吸收地震波振幅随r增大，呈指数衰减。re0AA传传播播距距离离。介介质质吸吸收收系系数数；初初始始振振幅幅；r0A式中由岩层吸收引起的振幅衰减因子为：rrdeeD0AA式中 t地震波传播r距离的旅行时；介质的衰减系数。v实际处理中常用品质因子Q来描述地震波的衰减，其意义是地震波传播一个波长，原能量E与所耗能量E之比，即2-22020-112A-AA2EE2Qe将上式展开，舍去高次项，得品质因子与吸收系数的关系为vfQfv由品质因子表示的衰减因子为：QftrrdeeeD可见在非完全弹性介质中，地震波的高频成分比低频成分衰减得要快。2、层状介质的吸收设地下有n层水平层状介质，第i层的品质因子为Qi，速度Vi，传播时间ti。则地震波通过第i层时，该层的吸收因子为：iiQftaieD当地震波相继通过 n 层时，整个地层的吸收因子为：niiiQtfniaieDDa11