地震数据处理讲课课件

地震数据处理2004年11月一、引言二、处理项目的实施过程三、常规处理流程四、地震数据处理质量监控五、最终处理成果讲解内容

地震勘探是石油、天然气及煤田勘探的基本手段，它涉及物理学、数学、地震学及计算机科学等学科中的重要成果，可以说是地学中最现代化的学科之一。地震勘探工作包括三个主要步骤：野外地震数据采集、数据处理及成果解释。30年代由折射地震法改进为反射法50年代出现多次覆盖技术60年代出现数字地震仪及数字处理技术70年代初偏移归位成像技术70年代中期三维地震勘探出现90年代高分辨率与三维地震结合地震勘探发展一、引言

处理技术涉及的基本概念1、CMP道集、CDP道集Si为炮点，Gi为接收点，Xi为炮检距，M为共中心点，该图所示射线是M点的单一CMP道集。如果深度点位于一个水平的平面上，且其上的介质是水平层状的，则CMP道墼等同于CDP道集。一、引言X2X1X3X4X5处理技术涉及的基本概念

2、分辨率分辨率关系到靠得有多近的两个点或者说两个薄层仍能分清。分辨率包括两个方面，既垂向分辨率和横向分辨率。垂向分辨率公式：

tR=△t=1／2.3f式中，tR为时间分辨率，f为地震子波的视频率（主频）。

zR=△z=v﹡tR／2=λ／4.6

式中，zR称为厚度分辨率，λ为视波长。按这个公式，如果视频率为30Hz，速度为3000m/s,可分辨厚度为22m。瑞利（Rayleigh)准则：一个反射波的分辨率的极限是1/4波长。横向分辨率不常用，而且在迭偏剖面上很难讨论清楚。一、引言处理技术涉及的基本概念

3、“三高”处理

三高是指高保真度，高信噪比，高分辨率。这是我们在数据处理中应当严格执行的一条准则。高保真度是指处理的成果剖面主要目的层构造特征清晰、断层断点清楚，偏移归位准确，无严重画弧现象等。高信噪比是指处理的成果剖面上有效信号突出，尽可能的消除规则干扰。同时，剖面上及相邻剖面要保证能量均衡。高分辨率是指处理的成果剖面要保证层次分明，具有较高的频率，同相轴不应有复合波存在。一、引言4、动校正、静校正在地震记录上，反射波的到达时间中包含了由炮检距引起的正长时差和表层不均匀性引起的时差，为了使反射波时间尽可能直观、精确地反映地下构造形态，必须将这些时差从观测时间中去掉，这个过程，称为反射时间的校正。由于两种时差的性质不同，故校正的方法也不同，对正长时差的校正称为“动”校正，对由表层不均匀性引起时差的校正称为“静”校正。一、引言处理技术涉及的基本概念一、引言6、水平叠加

在地震资料处理中,水平叠加是常规处理方法中最基本的、必要的一环。根据共深度点水平叠加的叠加特性可知，在地下介质为水平层状均匀时，经动、静校正后的共深度点道集内各道记录中，同层一次反射波的到达时间都相当于共中心点的自激自收时间，且彼此之间不存在相位差。因此，水平叠加后振幅增加N倍，而一些规则干扰和随机干扰能得到有效压制,从而提高记录的信噪比。处理技术涉及的基本概念二、处理项目的实施过程1、收集要处理资料地区的物探、地质已有资料，掌握该区地震地质情况，编写处理设计。2、进行试验处理，通常二维选择十字或井字线、三维选择有代表性的一到两束线进行处理，其目的是测试参数和处理流程。3、待试验处理报告验收通过后，按确定的处理流程及参数进行批量处理。4、处理结果通过专家组验收。5、编写处理总结报告，处理成果上交归挡。三、常规处理流程地震数据输入—解编由于野外数字地震仪记录的地震数据是按时序排列的，也就是说在磁带上记录的地震数据是按采样间隔以时间序列排列，既依此记录每道的第一样值，各道记完后，再依此记录以下各道的第二个样值，依此类推。目前在地震数据处理中多半是采用单道或多道处理，因此要求地震数据是按道序排列，这种将野外磁带上按时序排列的数字样值，转换为适合计算机处理的按道序排列样值转换过程，称为数据解编或数据重排。三、常规处理流程观测系统定义观测系统定义是指要告诉计算机你采用何种观测方式，是二维观测系统还是三维观测系统，是小桩号放炮大桩号接收，还是大桩号放炮小桩号接收，亦或是中间放炮双侧接收。炮点位置，接收点位置。二维测线的起止位置以及三维工区的范围。炮点及检波点的高程及炮点井深等参数。ssrrsrr三、常规处理流程置道头把定义好的观测系统数据加载到每一道的地震数据的道头数据中，这样就确定了每炮及每道的数据位置。三、常规处理流程观测系统定义正确性QC观测系统定义正确性QC—一是检查定义的观测系统数据列表是否正确，二是采用线性动校的处理程序检查。叠加网格：subline:61-416xline:1395-1940偏移网格：subline:121-831xline:1395-1940叠加数据：194550道偏移数据：388686道三、常规处理流程原始单炮记录分析首先要分析原始单炮记录存在哪些干扰波，以及采用频谱分析或频率扫描方式进行频率特征分析。三、常规处理流程原始单炮道编辑原始单炮道编辑—也称坏道剔除、去野值，也就是将不正常道、死道进行记录建表，在后续处理中去掉。三、常规处理流程异常振幅压制有些单炮记录个别道存在较大振幅值，可采用剔除的办法解决，也可以采用异常振幅压制来处理。三、常规处理流程滤波由于接收到的地震波含有一些规则干扰，例如面波、浅层折射波、声波、交流干扰波等等，因此需要地震信号进行滤波处理。三、常规处理流程折射波压制三、常规处理流程反褶积在反射波法地震勘探中，由爆炸震源产生一个尖脉冲，在地层介质中传播，并经界面反射后，如果不考虑震源附近介质对脉冲波的改造作用，在地面接收到的地震信号也应该是一系列尖脉冲。其中每个脉冲表明地下存在一个反射界面，整个脉冲系列，表明地下存在一组反射界面，这种理想的地震记录S(t)可表示为：S(t)=b*ξ(t)其中，b是震源脉冲值，为一常数；ξ(t)是界面的反射系数序列。但是，由于震源附近介质和地层介质具有滤波作用，这种大地的滤波作用相当于一个滤波器。因此，由震源发出的尖脉冲经大地滤波作用后，变成一个具有一定时间延迟的地震子波b(t)。三、常规处理流程这时，无干扰的理想地震记录是多层界面反射波叠加的结果，即是地震子波b(t)与反射系数序列的褶积：S(t)=∑b(τ)ξ(t-τ)实际地震记录一般都是由理想记录和干扰波n(t)合成的,其一般模型可写为:

X(t)=S(t)+N(t)=∑b(τ)ξ(t-τ)+N(t)其结果就是一个复杂的记录形式。三、常规处理流程为了提高反射地震记录的分辨能力，我们希望在所得到的地震记录上，每个界面的反射波表现为一个窄脉冲，每个脉冲的强弱与界面的反射系数的大小成正比，而脉冲的极性反映界面反射系数的符号。这样，不但在常规地震勘探中可以划分薄层，而且还可以在地层地震学中帮助了解岩性，也可以在亮点技术中帮助直接寻找油气藏。因而，所谓反褶积或反滤波实际上就是一个滤波过程，只不过是这种滤波过程其作用恰好与大地的滤波过程作用相反。反褶积的关键在于如何求得最合适的反褶积子波。三、常规处理流程地表一致性反褶积叠加剖面地表一致性+预测反褶积叠加剖面三、常规处理流程静校正处理在前面的讲解中，已经介绍了静校正的概念，因为地震记录中含有由高程变化、风化层厚度及岩性变化等因素造成的时差，使得信号波型发生畸变，影响叠加效果，处理中必须进行静校正处理。作静校正处理的方法很多，有高程静校、利用低速带资料建立静校正模型、初至折射静校等方法。

a.未加静校正b.高程静校正c.初至折射静校正

单炮静校正处理前后对比

三、常规处理流程地震速度拾取利用点速度谱的方式拾取叠加速度，建立二维速度剖面或三维速度体，从而进行叠加处理。速度谱点的密度可根据处理要求进行，遇到资料变差时，可适当加密。三、常规处理流程NMO叠加和DMO叠加关于叠加的概念及目的前面已经讲了，NMO叠加是指正常时差校正叠加，DMO叠加是指倾角时差校正叠加。前者基于水平层状介质假设，后者考虑到地层的倾斜因素，因此DMO叠加也称为叠前部分偏移叠加。NMO叠加DMO叠加三、常规处理流程剩余静校正处理

尽管我们已经进行了静校正处理，但在资料处理中我们求取的静校正量与实际情况仍存在误差，其表现为反射波同相轴不光滑，带有毛刺，说明叠加道集中仍然存在一定的时间误差，因此还必须进行剩余静校正处理。因为剩余静校正量是由野外表层参数测量误差造成的，所以不可能再用野外表层参数计算，只能设法从记录中提取。由于一道记录中每一个样点的静校正量都是相同的，因此，我们可以找一个静校正量为零的记录道x1(t),以这个记录道中某个强反射层为标准，用互相关法求另一道x2(t)中同层反射波与它的相对时差，若这个时差只是由表层因素引起的，则它就是x2(t)的绝对井校正量，如果x1(t)和x2(t)是做过野外静校正的记录道，则这时差就是x2(t)的绝对剩余静校正量，用它对x2(t)进行静校正，即完成了x2(t)的剩余静校正。我们将作标准的强反射层成为参考基准面。若x1(t)本身存在剩余静校正量，则这个时差即为x2(t)对于x1(t)的相对剩余静校正量。因此，计算剩余静校正量要完成相对剩余静校正量和绝对剩余静校正量的计算。通常要分别求取一个道集的炮点剩余静校正量和检波点的剩余静校正量，求其二者的代数和，即为该道的剩余静校正量。三、常规处理流程剩余静校正处理前后对比三、常规处理流程剩余静校正前后的速度谱前后三、常规处理流程叠后处理

叠后处理通常包括随机噪音衰减、信号增强、Q补偿、显示参数测试等，随机噪音衰减主要目的是压制高频背景噪音，提高信噪比；信号增强主要目的是增强同相轴的连续性；Q补偿主要作用是进一步提高频率，从而达到提高分辨率的目的；显示参数测试主要内容包括显示时窗大小，信号增益值大小，从而获得视觉较好的剖面。偏移速度求取

偏移速度求取通常采用叠加速度按一定百分比通过偏移处理效果分析的方式获得，并根据偏移效果进行时空变调整，从而建立二维偏移速度剖面以及三维偏移速度场。三、常规处理流程偏移处理

偏移处理是使绕射收敛并将陡倾角同相轴移到大致的地下位置上，换句话说偏移是一个成象过程。因为它是基于波动方程，所以偏移也是一个确定性的过程。偏移输出常常是自明的；也就是说你能说出哪里偏移合适。当输出不能自明时，所出现的不确定性常常能追踪到是由于输入到偏移程序中的速度信息是不精确的。DMO叠加偏移1、坏炮坏道百分之百的剔除2、切除参数确定正确，空变合理3、最终估算静校正量值幅度收歛到一个处理采样间隔4、叠加速度参数同相轴拉平5、叠前压噪保障叠前数据信噪比接近于16、各炮检距道信号波形特征基本一致7、反褶积后数据自相关函数合理，特征基本一致8、叠加剖面上没有明显的规则干扰9、叠加剖面上主要目的层是否全，品质达到应有的标准10、偏移剖面没有明显的过偏移、偏移不