空间采样对地震勘探资料的影响

1、空间采样对地震勘探资料的影响摘要： 空间采样是地震勘探采集阶段重要的参数，它不仅影响地质任务的完成，同样也影响着经济效益。因此，为了提高空间采样对地震资料品质影响的认识，本文从空间采样对地震资料的分辨率及其对处理流程中静校正、动校正与速度分析、叠加和偏移等方面的影响进行论述。关键词：空间采样；地震勘探；分辨率道间距(空间采样)是埋置在测线上相邻检波器的距离，在设计时除了遵循以下原则，即：时间剖面上反射波不出现空间假频；防止偏移时产生偏移噪音；叠前二维滤波应在野外记录上不出现空间假频；满足横向分辨率的要求，还应该考虑道间距对分辨率、静校正、动校正与速度分析、叠加和偏移等的影响，下面就道间距对其影

2、响进行简要分析。1空间采样对分辨率的影响根据弹性波的运动学特征，纵向分辨率定义为地震主波长的四分之一，即：式中，为分辨地层厚度，m；为地震主波长；为地层的层速度，m/s；为地震波主频，Hz。由上式可知，当道间距选取满足空间采样定理时，纵向分辨率仅与勘探目标的层速度和激发地震波的主频有关，与道间距没有直接关系；当道间距过大时，不满足最高无混叠频率要求的部分在处理过程中会产生假频和处理噪音，直接造成信噪比降低，从而掩盖有效分辨能力，表现为视觉分辨率降低；小道距利于提高偏移剖面的能量和信噪比，其中高频端信噪比的提高，正是小道距提高实际资料视觉分辨率的原因。可见，小道间距本身并没有提高纵向分辨率，提高

3、纵向分辨率的实质是水平叠加多次覆盖优势的隐含体现，是通过面元叠加提高高频端信噪比，进而提高纵向分辨率。2空间采样对静校正的影响(1)对初至折射波静校正的影响由于折射波速度求取采用对测线上各炮集的初至时间分段(层)线性拟合的方法，客观上就要求在每一层段有足够多、足够密的控制点，也就是要求道间距要小、覆盖次数要高。这一要求对横向变化剧烈的地表结构（如地表起伏剧烈、隐冰冻层或高速层出露地区）尤为重要，在这些地段道间距过大时，很容易导致相邻两道的时差超过一个地震子波波长时间，给初至波的拾取带来困难；另一方面是控制点数减少，会严重影响与地震道相关性有关的初至波拾取方法的准确性，从而降低静校正量计算精度。

4、因此，在地表起伏剧烈或表层速度横向变化较大的地区，小道间距是保证静校正效果的重要因素。(2)对层析静校正的影响层析静校正是利用初至波(或者是初至波的一部分)反演表层低速带速度结构并据此计算静校正量的方法。现在比较常用的层析静校正为非线性层析静校正。非线性层析静校正利用的是初至折射波的所有信息，能够更加精确的反演表层结构静校正模型，计算中涉及到相关统计和迭代，所以对地形起伏较大或横向速度变化大的表层结构，道间距越小，反演的表层结构越精确，静校正效果越好。由图1和图2的对比可见，用小道间距炮集记录计算静校正量应用于单炮处理的静校正效果明显较好，相应的叠加剖面效果也明显较好。因此，高密度空间采样有利

5、于提高层析静校正的精度。3空间采样对动校正与速度分析的影响速度分析与动校正在地震数据处理过程中是交互进行的，动校正量的大小与速度的高低相对应。纵波的反射双曲方程为：其动校正量的计算公式为： 式中，为炮检距处的反射波旅行时，s；为共中心点的自激自收时间，s；为炮检距，m；为叠加速度，m/s。对于水平层状介质，上式可转化为： 一般取二阶近似，即：对于单一倾斜层，对任意介质， 为均方根速度，m/s；为地层倾角；为动校正速度，m/s。由此可见，动校正量的大小与炮检距和介质速度有关。对于固定的，无论道间距()如何变化，对于同一CDP点的动校正量是相同的，不会产生相应的精度变化。因此，动校正与道间距无关。

6、速度分析与动校正是一体的。例如设第道的动校正时差为：则即动校正速度与和空间坐标点有关。速度分析的影响因素（精度，分辨率）包括：炮检距、叠加次数、信噪比、切除、速度采样、时窗宽度、相干属性、近地表异常、频谱宽度。因此，与动校正一样，速度分析与道间距无关，但可以通过提高速度谱的横向分析密度来提高速度的横向精度，这对勘探目标尺度较小或倾角较陡时极为重要。图3中的上图面元均为5m*5m，覆盖次数变化，道间距变大时（10m-20m-40m），覆盖次数递减（32次-16次-8次），速度谱能量团聚焦性变差；下图覆盖次数不变（32次），面元变化，道间距变大时（10m-20m-40m），面元变大（5m*5m-5

7、m*10m-5m*20m），速度谱能量团聚焦性变差。由此可见，道间距变化对三维速度分析有直接影响。在相同面元情况下，小道间距利于提高覆盖次数，从而利于提高三维速度分析精度。4结束语通过对空间采样影响因素的分析，可以得出空间采样间隔的减小对地震资料的分辨率、资料处理流程中静校正、动校正与速度分析、叠加和偏移等方面都有好的影响。通过实例对比和数值模拟分析，减小空间采样间隔也都能取得好的效果。因此，在资料采集阶段应采用高密度空间采样，来提高地震资料的品质，提高地震勘探的精度。但随着空间采样密度的增加，同时也带动勘探成本的加大，如何实现两者间的最佳平衡，结合地质任务的要求，值得深入研究。参考文献1 夏洪瑞.道间距对偏移结果影响的讨论J.勘探