静校正基础知识

静校正基础知识东方地球物理公司技术支持部冯泽元2003年1月静校正基础知识静校正工作的重要性工作职责、标准和要求静校正有关基础知识静校正工作的重要性随着勘探工作的深入和勘探地区的复杂化，静校正问题越来越突出，甚至严重的捆扰着地震勘探工作的开展。著名地球物理学家笛克斯教授曾说：“解决好静校正就等于解决了地震勘探中几乎一半的问题”，“这句话是有一定道理的”。这些充分说明了静校正工作的重要性。具体来讲主要反映在如下几个方面：1、静校正问题严重影响着剖面的成像质量。2、静校正问题也会影响到资料的分辨率。3、静校正还会影响到构造的准确性。4、静校正工作的复杂性，研究工作的长期性。静校正工作实质上就是从地震角度对表层地质的系统研究静校正工作的重要性工作职责、标准和要求静校正有关基础知识静校正基础知识静校正技术支持岗工作职责1负责本探区表层调查和静校正方法的确定及静校正技术设计和有关要求的编写工作；2负责组织静校正技术攻关和方法试验工作，解决本探区存在的静校正技术问题；3定期或不定期检查静校正基础资料和最终静校正成果；4负责确定使用的静校正软件资源，协调静校正软件资源中有关问题的解决；5协助技术领导作好本探区静校正方面的科研工作；6负责本探区静校正技术人员的培训和考核及聘用工作；7负责组织本探区静校正数据库的管理和完善。静校正技术操作岗工作职责1按标准、设计及有关要求完成表层调查原始资料的评价、整理和解释；2定期或不定期检查表层调查野外采集质量及施工参数的正确性；3完成上级技术部门要求的静校正方法研究的试验工作；4按设计和有关要求完成静校正计算工作；5根据实际情况提出表层调查和静校正方法的调整和改进建议；6按标准和要求收集、整理静校正资料并上交地区经理部；7负责静校正所用软、硬件资源的日常维护、保养和管理，项目完成后交回发放部门。静校正技术岗位工作标准1熟悉并深入理解有关技术规范、技术设计及有关要求；2掌握常用静校正方法的基本原理及软件应用，如KLseis2.0、绿山、SC

、SAAS4.0等应用软件及有关辅助软件（Surfer、Excel等）；3能正确进行资料解释，并能通过各种现象判断表层调查资料的可靠性和合理性；4能分析不同类型地区的静校正难点并根据难点确定有效的技术措施和静校正方法；5能根据工区特点正确选择不同静校正方法的计算参数，保证静校正效果；6能运用各种手段进行静校正质量监控。物探工作——高科技重体力劳动静校正基础知识静校正工作的重要性工作职责、标准和要求静校正有关基础知识静校正问题静校正基准面静校正剩余静校正基准面的选择地表模型的建立水平基准面浮动基准面利用小折射、微测井等资料利用初至波反演地表模型（层状介质、连续介质、层析方法等）不同方法建立的模型连接利用初至波利用反射波静校正量计算在高速层下选取圆滑的“中间参考面”先校正到中间参考面，然后用接近高速层的统一填充速度校正到一个水平基准面资料处理时先在CMP基准面上进行速度分析和叠加，然后再校正到统一基准面静校正基础知识静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波长静校正问题统一基准面的选取基本概念静校正：几何地震学的理论都是以地面为水平，地表介质均匀为前提假设的，实际情况并非如此。当表层因素与理论假设不符，如地表起伏不平，低降速带厚度及速度变化剧烈等情况，会严重影响地震剖面质量。这时，为了改善地震剖面质量，要进行表层因素的校正，这个校正就是静校正。高速层反射层tx地表CMP点0低速带：存在于地表面的低速介质称为低速带。低速带一般为近代沉积物或风化层。降速带：低速带之下速度高于低速带的介质称为降速带。降速带是低速带与高速层之间的过度带，它的岩性一般与低速带差异不大，主要由于压实作用或含水程度的不同造成的速度差异；但也有与低速带岩性不同的情况。降速带有些地方有而有些地方可能没有。基本概念高速层和高速层顶界面

所谓高速层就是紧靠地表风化层（低降速带）底面的地层，高速层顶界面就是高速层与降速层（低速层）之间的界面，该界面是实际存在的一个地质面，表层调查工作所追踪的就是这个面；静校正中的低降速带校正也是校正到这个面。基本概念表层调查：采用地震或非地震手段开展近地表地层的地球物理参数的测量工作就是表层调查。表层调查是为静校正服务的一项重要工作。表层调查主要得到低降速带的速度和厚度参数。基本概念浅层折射法：利用在低速带中传播的直达波和近地表界面传播的折射波的初至时间来研究低降速带变化的方法，称为浅层折射法。因常采用小道距和小排列施工，且观测深度较浅，故称为小折射。微地震测井：采用打穿低降速带的钻孔，进行井中激发（接收）地面接收（激发），利用透射波初至时间研究低降速带的方法称为为微地震测井，简称微测井。基本概念折射波盲区：在炮点附近接收不到(没有形成)折射波的区域叫盲区。超前距离：某一层折射波能够形成初至的最小炮检距叫这一层的超前距离。T0XXm1Xc1直达波折射波基本概念时距曲线：反映时间和距离关系的曲线。时距关系就是表示波从震源出发，传播到测线上各观测点的旅行时间，同观测点相对于激发点之间的距离之间的关系。时距图：反映小折射法时距曲线的图件。纵坐标为时间，横坐标为距离。左右支：对于小折射而言，时距图上炮点位于左侧、排列位于右侧的为左支，炮点位于右侧、排列位于左侧的为右支。对于大炮施工观测系统，大于炮点桩号一侧的排列为右支，小于炮点桩号一侧的排列为左支。基本概念时深图：反映微测井法时距曲线的图件。纵坐标为深度，横坐标为时间。视速度：沿测线方向观测到的地震波传播速度叫视速度。层速度：地震勘探中把某一速度层的波速叫做这一层的层速度。平均速度：一组水平层状介质中某一层以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该层以上各层的总厚度与总的传播时间之比。基本概念基准面：静校正量计算所用的参考面，做静校正后相当于把炮、检点校正到该面上。基准面分为统一基准面(水平基准面和浮动基准面)和中间参考面两种，统一基准面是静校正计算的最终基准面，它是为了处理和解释方便而定义的一个面；中间参考面是介于高速层顶界面和统一基准面之间，为了提高静校正效果而定义的一个过度的面。校正速度：计算基准面校正量所用的速度叫校正速度。计算高速层顶界面到中间参考面之间校正量所用的速度是中间参考面校正速度；计算高速层顶界面（中间参考面）到统一基准面之间校正量的速度叫统一基准面校正速度。基本概念交叉时与延迟时交叉时ti延迟时VWZ地表界面交叉时和延迟时主要反映了界面深度的变化基本概念长波长静校正与短波长静校正高频分量——短波长静校正低频分量——长波长静校正长波长静校正——大于最大炮检距的分量短波长静校正——小于最大炮检距的分量短波长静校正——影响剖面的叠加效果长波长静校正——影响剖面的构造形态基本概念静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波长静校正问题统一基准面的选取为什么用初至波作静校正？1、初至波是一项现成可用的资料，在反射波信噪比较低的地方初至波往往有较高的信噪比。2、因初至波前面无其它波到达，因此初至波的到达时间容易拾取且精度较高。3、初至折射波主要是反映了近地表地球物理模型数据的变化，而静校正就是解决近地表的影响问题。4、初至折射波的x-t曲线是一种线性变化关系，因此用它来研究表层地球物理模型参数的变化规律更加简单、方便。折射波的形成介质2介质1入射波反射波透射波在声学中，把密度和波速的乘积叫做声阻抗，在地震中叫做波阻抗。透射定律折射波的形成称为临界角V1V2V2>V1透射波滑行波O折射波的形成盲区：临界角滑行波是沿界面传播，因此它的传播速度被称为“界面速度”，实际上界面速度就是V2入射波折射波滑行波V1V2V2>V1OAA’h水平层状介质折射波的时距曲线V0V1V2h0h1xtti2ti1V2>V1>V0R1R2直达波折射波1折射波2

m层水平界面的折射波时距曲线方程：k+1层的交叉时：倾斜界面折射波的时距曲线交叉时：V1V1V2>V1h折射波的特点1、下覆介质的速度大于上覆介质速度时才能形成折射波。所以说折射波的形成条件比反射波苛刻，因此“折射层”的数目要比“反射层”少的多。2、折射界面是速度界面，而反射界面是波阻抗界面。3、折射波只有在盲区以外才能接收到，这是与反射波不同的。4、折射波时距曲线是一条直线，其斜率的倒数是界面速度。5、界面速度大时，时距曲线平缓，反之，时距曲线较陡，这是水平界面折射波时距曲线特点。折射波与反射波时距曲线的关系V0V1M1F1M2F2tih0V1>V0XtOXmtm静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波长静校正问题统一基准面的选取野外静校正量计算基准面校正静校正野外静校正剩余静校正井深校正低降速带校正（包括地形校正）井深校正：低降速带校正：基准面校正：折射波剩余静校正反射波剩余静校正式中：T——炮点或检波点静校正量(ms)；

hi——第i层介质的厚度(m)；

Vi——第i层介质的速度(m/s)；て——井深或检波器埋深时间(ms)；

Hd——基准面高程(m)；

Hg——高速层顶界面高程(m)；

Vs——基准面校正速度(m/s)。野外静校正——长波长和短波长地表炮点基准面低降速带校正基准面校正井深校正高速层顶界面反射界面检波点野外静校正量计算静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波长静校正问题统一基准面的选取CMP参考面问题数据采集是在地面上进行的，即炮点和接收点均是在地面上。但数据处理中有些方法（速度分析、动校正、叠加）都与双曲线的定义有关，只有地面水平，并且低降速带没有横向变化时，共中心点反射波时距曲线才可近似地认为是一条双曲线。为此，必须在一个或相邻几个CMP道集的炮点和接收点所涉及的范围内，确定一个时间地形平均面，这个面就是常说的CMP参考面。CMP参考面计算公式CMP炮点检波点CMP参考面问题CMP1校正后的双曲线歪曲后的双曲线地形线CMP参考面TXCMP参考面问题由于CMP之间地面位置覆盖范围是部分重叠的，并且面是以时间表示的，在一个或相邻几个CMP道集范围内是水平的，不同CMP道集之间这个面是随着CMP的位置而浮动的和重叠的，因此CMP参考面有时又称为“水平浮动平滑时间地形面”。CMP参考面问题

CMP参考面是处理中经常使用的一个参考面，尽管在模型机制上并不实际存在，用图形也很难描绘出来，但在CMP叠加处理方法流程中以及其它方法流程中，建立这样一个参考面是十分重要的。——CMP参考面来自静校正量，是一个时间面；——CMP参考面实际上分离出了静校正的高、低频分量；——速度分析、叠加均在CMP参考面进行，保证了速度的精度和叠加效果，同时也代替了浮动基准面。CMP参考面问题交点处CMP值不一定闭合CMP参考面问题静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波长静校正问题统一基准面的选取静校正量的应用静校正包括两个方面：一是提取静校正量，二是实现静校正（静校正的应用）。由于静校正量不随时间（深度）变化而变化，对于每一个激发点或接收点来说，只有一个静校正值。因此实现静校正的方法较简单，就是把记录道的振幅离散值进行整体搬家（时移）。特点：对于不同深度的反射层其静校正量是一样的，并且也没考虑炮检距的变化，因此我们在计算静校正量时都是计算的垂直T0时间。静校正量的应用野外静校正初至剩余静校正反射剩余静校正剩余静校正——短波长静校正量的应用经过野外静校正后，表层影响不能完全消除，有时剩余静校正量达十几甚至几十毫秒。通常讲的剩余静校正是利用反射波自身来进行的，这项工作做好了，能起到改善叠加效果，改善剖面信噪比，能借助强反射扶持弱反射，使水平叠加剖面更加清晰，更加光滑。另外通过初至波也可进行剩余静校正，这叫折射或初至波剩余静校正。提取表层影响的剩余时差称为剩余静校正。静校正量的应用剩余静校正做剩余静校正一般假设剩余静校正值与波的射线方向、路径无关的随机量，其变化波长（指静校正量值的正、负起伏变化）小于排列长度，即短波长分量，它是提高信噪比的一种手段。剩余静校正值的随机性决定了对它的研究是采用统计的方法，直接在记录上或地震剖面上提取剩余静校正值，而不是用野外测量的数据计算剩余静校正量。野外静校正与剩余静校正的关系静校正量的应用静校正目的方面：

——均是为了提高剖面信噪比；

——野外静校正解决长波长和大的短波长；

——剩余静校正只解决短波长；

——剩余静校正效果依赖于野外静校正精度（小于有效波周期的四分之一）。野外静校正与剩余静校正的关系静校正量的应用工作分工方面：

——传统上野外静校正由采集单位承担，剩余静校正由资料处理单位承担；

——随着技术的发展和探区难度的增大，实际上野外静校正和剩余静校正在分工上有时是不可分的。静校正量的应用野外静校正计算CMP参考面计算高频静校正量应用速度分析和叠加初至波剩余静校正低频静校正量应用反射波剩余静校正静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波长静校正问题统一基准面的选取长波长静校正问题长波长静校正在叠加剖面上的特征：长波长问题在剖面上表现为浅、中、深层界面的构造形态及起伏幅度完全一致，但在地下结构非常复杂的地区，长波长静校正问题又是很难识别。酒泉盆地祁连三维长波长静校正问题吐哈盆地过雁9井老剖面雁9井长波长静校正问题吐哈盆地过雁9井新剖面（层析法V2000米/秒）雁9井长波长静校正问题校正前校正后胜北8胜北8吐哈盆地长波长静校正问题长波长静校正问题解决长波长静校正问题还得从分析清楚原因入手，采取有效措施。塔里木盆地库车山地长波长静校正问题产生长波长静校正的原因分析概括来说，客观上凡是引起静校正问题的原因都可以引起长波长静校正问题，只是波长不同而已，如地形起伏、低降速带速度和厚度的变化等。但长波长问题的产生又有其特殊的一面，如长波长问题可能是由野外静校正工作没作好引起的，也可能是由处理方面引起的；但出现短波长静校正问题我们不能说是由处理“造成”的。下面我们重点从野外静校正的角度讨论一下长波长静校正产生的原因。长波长静校正问题1、地形起伏引起的长波长问题地表剖面时间零线实际水平界面时间剖面上的界面如果不做地形校正或地形校正不彻底将带来长波长问题长波长静校正问题2、低降速带厚度变化引起的长波长问题控制不住低降速带厚度的低频变化引起长波长问题地表实际高速层顶界面内插的高速层顶界面ABCDE速度横向不变长波长静校正问题3、低降速带速度变化引起的长波长问题地表ABC厚度横向不变高速层顶界面实际速度横向变化曲线内插的速度横向变化曲线控制不住低降速带速度的低频变化引起长波长问题长波长静校正问题4、基准面校正速度变化引起的长波长问题地表高程高速层顶界面水平基准面长波长静校正问题充填速度3000m/s充填速度2400m/s充填速度2000m/s长波长静校正问题不同校正速度的静校正量差值曲线校正速度2000m/s与3000m/s的静校正量差校正速度2400m/s与3000m/s的静校正量差26ms53ms长波长静校正问题1500m/s2000m/s2500m/s3000m/s3500m/sΔH(m)ΔT(ms)不同校正速度的静校正误差曲线根据分析认为校正速度的选取原则为：在高速层速度变化较大的地区采用中间参考面静校正方法，中间参考面校正速度采用变速；在高速层速度变化较小的地区可采用常速校正，校正速度选择高速层速度的最高值；在无法确定确定高速层速度范围的地区选取校正速度时宁高勿低，禁用低速充填高速。

校正速度的选取原则长波长静校正问题的解决思路长波长静校正问题的解决思路1、确保测量成果的准确性；2、合理布置表层调查控制点位置，使之尽量在表层模型变化点附近，保证其控制住长波长变化；3、保证控制点上的表层调查参数精度，确保计算出准确的静校正量；4、校正速度一般选择高速层速度的平均值或略高一些。加强表层调查，查清表层结构变化规律，是解决长波长的基础和关键。静校正基础知识基本概念折射波有关知识野外静校正量计算CMP参考面问题静校正量的应用长波