中东谱及石头沟组地震资料波解决方案

中东谱及石头沟组地震资料波解决方案

1地震表层结构结构在曼马那的三维地震单次激发记录中，大部分表现出能量强的多波和表面波，有效反射波的信噪比很低，严重影响了地震剖面的成像质量。经研究区内地质露头及钻孔资料,认为浅地表存在的膏岩地层,是导致产生多次波和面波的主要原因。为此,尝试利用工程地球物理勘探中应用广泛的面波处理方法,从三维地震数据体中提取面波信息,进行表层结构的速度研究。近几年,已有一些学者开展过利用面波进行表层结构的研究前人所做的研究都是基于二维地震剖面或算法研究2从三维地震数据中提取波信息2.1提取检波点近地层排列首先,选择使用阿曼三维地震数据进行试验处理分析。目前国内外的面波数据处理软件还不能直接处理三维数据的面波。三维地震数据体为一次激发,多条检波线接收。通过数据试验得出,距离激发点较远的检波线面波数据质量较差,转换的F-K谱分辨率较低,连续性较差。又由于三维地震炮点密集,所以,提取出离炮点最近的一条检波线,即与炮点近似成一二维直线的排列进行面波提取工作。按以上原则,将阿曼试验区的三维数据分割为312SA至321SA和322NA至355NA共44条近似二维测线。炮点排列与检波点排列平行,其中,SA测线为炮点排列在检波点排列南侧,距离约87m,NA测线则相反,距离约13m(图1)。每条测线排列总长度约为6000m,道间距25m,炮间距100m。每条测线约230炮左右,每炮240道至480道(图2)。2.2排列长度和偏移距的影响为简化问题,现有理论是把瑞雷波作为平面波来研究它在层状介质条件下的频散特性。事实上,在炮点附近不能简单地把瑞雷波视为平面波,只有当炮检距大于瑞雷波最大波长的一半时,才能把其作为平面波处理。同时,面波的高频(短波长)分量随炮检距的增加衰减得很快,在大炮检距道中面波高频分量的能量弱于体波,在炮记录上表现为面波的斜率降低(视速度增加)或波至带宽的线性相干性减小,因此存在一个最大炮检距与面波有效最高频率的关系问题。所以并不是一个大炮记录的所有记录道都能用于面波分析,需要考虑适于面波分析的最大、最小炮检距范围。在处理大炮数据的面波信息时,面波相速度的分辨率在f—v域能量谱上可以简单描述为能量脊在相速度方向的宽度。能量脊的宽度越窄,则相速度的分辨率越高,纵向上的频散能量分布越能够被清晰地区分开,按能量峰值提取的频散曲线越准确,即频散成像效果越好。通过分析排列长度和偏移距对频散成像的影响,从而寻找成像效果最佳的炮检距范围。选取试验数据其中一炮记录,以同一排列中心点不同排列长度进行频散谱的计算,以选取最佳排列长度。图3分别是选取8道频散谱、16道频散谱、30道频散谱、60道频散谱的对比情况,由图3可以看出,选取的排列道数越多,频散谱能量越集中,从而频散曲线的计算越准确。选取试验数据其中一炮记录,对10道、20道、30道、40道、60道、70道、80道、150道和200道不同偏移距,但排列长度都是30道的地震记录进行分析,其频散谱计算结果见图4(图4(a)~图4(i))。可以看出,间隔10~60道偏移距的成像质量差异变化不大,大于70道之后成像质量开始变差,到150和200道之后频散谱开始变得离散,尤其是高频信息缺失。分析主要原因是随着偏移距的增加,瑞利波传播至检波器的过程中,高频能量被地层吸收而导致了高频瑞利波的衰减,从而影响了高频部分的瑞利波频散成像。为了减小近场效应的影响,对大炮数据进行处理分析时,采用了30道距的偏移距,即750m最小偏移距,然后选择30道作为该炮提取面波的排列。2.3将“国民身份证”打造成“国内一个重要的文件”,这以任务表1按照以上选取的参数对三维地震试验数据进行处理,每条测线提取出需要的30道数据,并按照30道数据是在震源的左侧或右侧,分成两个多炮sgy文件(例如325NA_right.sgy和325NA_left.sgy)。处理过程中,以一侧文件为主,数据空白之处再以另一侧文件补齐。处理方法为,选用干扰波切除技术,选取面波发育的范围,应用F—K方法计算频散谱,拾取频散谱能量团峰值形成频散曲线,利用半波长方法原理转换为深度—速度曲线(图5)。该炮的频散曲线,作为该排列中心点的结果。依次类推,可得到一条测线所有炮点处的频散曲线,所有频散曲线按中心点坐标可形成剖面文件(图6)。3试验区面波速度结构图7是从三维地震数据体中抽取的面波测线分布情况,共有44条测线,测线方位东西向。通过抽取三维数据体中的坐标高程,制作了研究区的海拔地形图(图8),总体情况具有南高北低、西高东低的特点,但起伏不大,最高处在研究区最西面,达272m,最低处海拔238m,在西部低洼的北部。图9是试验区350线的所有面波速度深度曲线剖面图,图10处理得到的试验区350线面波速度深度剖面图。从图10中看出,深度剖面在30~160m深度之间速度分布比较完整,160m以下速度资料开始有缺失。从放大的面波速度深度剖面上(图11),纵向上可分三层,浅部高速层厚度75m左右,底界平稳,速度大于1200m/s;中部低速层厚度大约在110~160m之间,底界不清晰,速度在1100~1400m/s之间;下深部高速层速度大于1200m/s。图12是试验区内5条均匀分布面波测线的位置及处理得到的相应速度深度剖面图,展示出全区面波速度层分布规律相同,具有“高—低—高”的纵向速度特征。图13是研究区50m等深度的面波速度平面图,展示出研究区西部和中部为面波速度较高的区域,速度在1200~1800m/s之间变化;而东部和中部的局部存在速度较低的区域,显示出研究区浅层速度横向不均匀分布的特点。4数据面波处理技术三维地震数据体数据量大、炮点及检波排列密、信息丰富,为解决阿曼地震工区表层结构的问题,笔者通过研究阿曼三维数据体中发育较强的面波信息,通过合理抽取炮点及检波排列记录,选