复杂近地表地区静校正的几种方法

复杂近地表地区静校正的几种方法

著名地球哲学家迪克斯（dukus）教授说，“解决静校正问题意味着解决几乎一半的问题。”中国李庆忠先生也总结道：“静校正是处理地震数据的敲门砖。”。复杂近地表条件资料处理,是地震资料处理的难题,同时静校正问题解决的好坏直接关系到取得成果剖面的质量.目前在静校正处理技术远远滞后于所遇到的静校正问题面前,如何用好现有技术最大程度地解决好复杂近地表条件下的静校正问题是本文讨论的重点.1出露岩性特征(1)地形起伏大;(2)地表出露岩性复杂多样;(3)低降速带速度、厚度变化大;(4)部分区域基岩出露地表,难以符合静校正假设条件.2静态校正方法的分析2.1静态校正方法2.1.1高度静校正高程静校正是不考虑低降速带,仅对物理点与固定基准面的高程差进行校正.采用充填或剥离地形的方法,利用替换速度V2.1.2折射静校正原理理论基础是假设地质模型由“层状”介质构成,每层的速度恒定,层间具有良好的折射界面.折射静校正原理都基于折射方程折射方程:式中,S和R分别表示炮点和接收点;T在已知表层速度v将延迟时T2.1.3层析反演假设层析成像一词源于医学“CT”,是利用物体外部发射的信号,在外部再接收这种穿过物体且携带物体内部信息的信号,利用这些信号重建物体内部的图像.层析反演假设近地表速度由一个个速度单元组成,可以反演任意复杂的近地表速度分布,根据单炮初至时间来重构近地表速度模型.2.2静校正方法适用条件分析从表1结合复杂近地表区的静校正特点来看,目前最符合的是层析静校正的方法.那么如何用好层析静校正是一个关键环节.2.3静校正应用研究2.3.1般资料,特别是吸收波后清价时的pickthe三维建模做好层析静校正的关键因素很多,从应用的角度上来看,做好初至拾取与利用多因素约束层析反演是我们提高层析静校正精度的方向.(1)精细初至拾取层析反演的精度对于初至拾取的准确性依赖性很大.那么要想获得理想的层析静校正效果,那么就有必要对初至拾取这项不显眼的工作做个分析研究.初至拾取工作是一项基础工作,看似毫不起眼,却对层析静校正效果有着较大的影响.初至可拾取波峰也可拾波谷,但是一般情况下处理员通常更容易选择波峰,主要是因为多数人视觉上波峰更易识别,更能准确拾取.那么就有一个问题拾波峰或波谷是同样的吗?我们下面就以GZ地区的资料为例来讨论这个问题.从图1,拾取波峰offset(炮检距)=4490m时,picktime(拾取的时间)=804ms.offset(炮检距)=50m时,picktime(拾取的时间)=16ms.两者时间之差是804-16=788ms.而拾取波谷offset=4490m时,picktime=788ms.offset=50m时,picktime=12ms.两者时间之差是788-12=776ms;从对比情况来看,拾波谷时差776ms、波峰788ms,拾波谷小于波峰12ms,显然从这一炮说明,波谷在传播过程中受到的吸收与衰减作用相对较波谷小一些,波谷的波形更加稳定一些.那么拾取波谷显然更有利于层析反演精度的提升.复杂近地表条件下速度的横向剧变和岩性的变化往往会引起初至的“突变”,这种突变在表现在记录初至上是波峰和波谷的突然“转换”,这种突变对处理员拾取判断是非常难的.在实际拾取中结合测线的地形与地质图,在初至突变区采用不同振幅放大增益来进行拾取.(2)基于微测井约束的二维层析反演一般在采集项目中往往会布置密度不一的微测井或小折射来调查测线的低降速带状况.微测井和小折射资料直接反映的是近地表结构特征,其有着单点精度很高,但是由于分布密度不足,对于复杂的近地表结构的地区,不能准确刻画,很难满足高精度近地表模型的要求.层析反演有着反映近地表模型范围广的先天优势,如何将两者的优势结合,是我们获得高精度速度模型的关键.借用测井与地震资料综合解释的思路,使用低测资料进行约束层析反演.利用初至波进行层析反演时,将微测井或小折射等资料作为浅近地表模型作为约束条件,与旅行时残差一起构成目标函数,求解朗格朗日约束的目标函数最小二乘解.反演结果中的浅层受到极浅近地表模型的约束,弥补了一般层析反演时,失去的精细浅层速度信息2.3.2联合静校正应用技术通过实际的大量对比分析,约束的初至波层析反演的近地表速度模型,是目前条件下得到的最为接近实际地质模型的一种.但在应用过程中,其剖面在总体效果良好,在局部区域还存在着一些静校正问题,而的局部区域在对比中发现应用别的方法更为符合地质上的认识,不得已我们采取了一个折中的方式,通过解释与地质人员的分析评估,融合应用不同的静校正量,来取得较为理想静校正处理效果.我们称之为联合静校正应用技术.2.3.3折射时距曲线的修正(1)多域迭代折射波剩余静校正初至折射波剩余静校正就是基于折射波在均匀介质、水平折射层的时距曲线应为一条直线的原理,将实际地震记录上的由于静校正问题引起的抖动的折射时距曲线变成光滑的直线,其中认为引起折射时距曲线抖动,就是因为炮点和接收点存在静校正量引起的.按照这种思路,通过计算把折射初至波曲线拟合逼近有效的曲线,并将拟合差分解为炮点和接收点的静校正量,如交互迭代静校正方法,折射波初至差分法,折射初至对齐静校正等.根据生产记录具有多次覆盖的特性进行数学统计,得到一个拟合趋势的初至曲线,能较好的改正单炮初至曲线的畸变(2)非地表一致性剩余静校正地表一致性假设是常规静校正技术的应用前提,该假设简化了问题,使计算变得容易.但是复杂近地表条件下,如基岩出露等,地表一致性假设的条件不再满足,造成在局部区域静校正处理还存在问题,所以,在这里使用非地表一致性剩余静校正方法进一步解决剩余的静校正问题.3剩余波长剩余静校正我们采用以精细初至拾取的约束层析反演为基础,局部融合使用高程或折射静校正量的联合静校正方法来解决大部分长波长静校正问题,然后依次应用多域迭代折射波剩余静校正、地表一致性剩余静校正、非地表一致性剩余静校正逐步解决剩余的中、短波长的问题.(1)微测井约束层析静校正图9是层析静校正与约束层析静校正对比,叠加剖面部分区域的叠加效果得到了提升.(2)联合静校正应用技术图10在浅层红圈处,层析静校正处理的剖面波组相位存在反转,而高程静校正剖面波组易于识别解释,也符合地质人员的认识.图11是联合静校正技术的剖面,相位“错断”现象消失.(3)非地表一致性剩余静