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地震勘探资料数字处理

中国地质大学(北京) 课程名称:应用地震学 教师:段云卿 第25册第四章:地震勘探资料数字处理野外采集到的原始资料是以二进制的数字形式记录在磁带上,必须经过计算机的各种运算,才能输出供地震地质解释的各种资料,或直接输出某些解释成果,本章介绍如何进行数据处理。

§4.1校正和叠加处理一、动校正1.动校正的含义:(§3.5)(1) 对于一次覆盖共炮点资料来说,把双曲线型或近似双曲线型反射波同相轴拉直,也就是消去炮检距不为0对反射波旅行时的影响,使同相轴能直观地反映地下界面的构造形态。

(2) 对于共反射点道集来说,把各道均校正成共中心点M 处的自激自收道,再叠加起来作为共中心点M 处的叠加道,使一次波同相叠加而加强,多次波等干扰波非同相叠加而减弱。

2.动校正公式(§3.5)2022Vt xt =∆ (6.2-26)3.计算动校正量(使用共反射点道集) (1)公式为了对共反射道集的每一道的整个道进行计算,将(6.2—26)改写为:2002)(2i i jij t V t x t =∆ (j=1,2,……,n ; i=1,2,……,m ) (6.4-1)j —— 道序号。

i —— 采样点序号。

x j —— 第j 道的炮检距。

n —— 覆盖次数。

M ——道长 t 0i ——为第i 个界面共中心点处自激自收时间。

(2)问题不知什么地方有反射界面,就不知什么地方有反射波。

不知反射波的t 0时间。

中国地质大学(北京) 课程名称:应用地震学 教师:段云卿 第25册(3)解决方法地震道上有一个采样值就有一个反射波。

地震道上每一个采样点的时间i △,都看成一个t 0时间,记为t oi 。

(4)例子①设采样间隔△=4ms②长为0.5S -4.5S的记录,就有1001个t 0值:)(5.00,0s t = )(004.05.01,0s t += )(004.025.02,0s t ⨯+= )(004.05.0,0s i t i +=)(004.010005.01000,0s t ⨯+=③对任意一道就有1001个动校正量。

例如炮检距为1000m 的第j 道,动校正量为:)(207.0)5.0(5.02100022,0s V t j =⨯⨯=∆)(205.0)504.0()504.0(2100022,1s V t j =⨯⨯=∆)(204.0)508.0()508.0(2100022,2s V t j =⨯⨯=∆)?()004.05.0()004.05.0(2100022,s i V i t j i =+⨯+⨯=∆)(000.0)5.4()5.4(2100022,1000s V t j =⨯⨯=∆st同一个地震道上,每个采样点的动校正量不同,所以叫动校正。

同一个地震道上,x 是固定不变的,t 0↗,V ↗,Δt ↘。

④手工动校正在第j 道上,将ij i ij t t t ∆+=0处的振幅值搬到t 0i 处 上例:(0.5+0.207=0.707)s 处的振幅值搬到0.5s 处 (0.504+0.205=0.709)s 处的振幅值搬到0.504处问题:手工动校正麻烦。

如何计算机化? 4.动校正的计算机化 ①∆∆/ij t上例: j x (m) t 00/∆ ij t ∆(ms) ∆∆/ij t 1000 125 207 52 205 51 204 51 204 51 201 50 0 0注意:有许多点有相同的动校正量②简化x j——第j道的炮检距。

t00/∆——起始时间是采样间隔的几倍。

t max/∆——最大动校正量是采样间隔的几倍。

k1——具有最大动校正量的个数。

k2——具有最大动校正量减1的个数。

k3——具有最大动校正量减2的个数。

…………③动校正量板表1000,125,52,1,3,……156,32,1,35.动校正在计算机上的实现①造动校正量板表例如:20,10,4,1,1,2,3,4②动校正——逐点搬家法10 10+4(t0+△t→t0: 10+4→10)例如:提醒:实际中动校正前、后用同一个一维数组的内存单元。

③程序要点一道原始记录放在一维数组x中备注N是道记录的长度一道原始记录放在一维数组x中从动校正量板中取来:k1 ,k2 ,k3 ,…动校正后仍然放在一维数组x中m=t00/Δ, n=Δt max/ΔDO I=1,m-1 且I≤N, m≥1 x(1)=0x(I)=0 x(m-1)=0DO I=m+n, k1+m+n 且I≤N x(m)=x(m+n)x(I-n)=x(I) x(k1+m)=x(k1+m+n) 插值一个空格 x(k1+m+1)=插值DO I=k1+m+n+1, k2+k1+m+n+1 且I≤N x(k1+m+2)=x(k1+m+n+1)x(I-(n-1))=x(I) x(k2+k1+m+2)=x(k2+k1+m+n+1) 插值一个空格 x(k2+k1+m+3)=插值DO I=k2+k1+m+n+2,k3+k2+k1+m+n+2且I≤N x(k2+k1+m+4)=x(k2+k1+m+n+2)x(I-(n-2))=x(I) x(k3+k2+k1+m+4)=x(k3+k2+k1+m+n+2) 插值一个空格 x(k3+k2+k1+m+5)=插值I=N 直到I=N时,停止4.动校正对波形的畸变及处理方法①动校正搬家后出现“空格”,波形被拉长,波形发生了畸变,浅层畸变大,深层畸变小。

②对深层“空格”插值,一般用线性插值。

对浅层畸变历害的进行“切除”。

二、静校正(一)静校正的概念1.低降速带①低速带地震风化层,速度很低,叫低速带。

②风化层的概念地震和地质中均有风化层,但含义不同。

地质中指遭受过风、水或植物等破坏的松散物质。

地震中指地表物质,其波速要比它稍深的岩层慢得多。

速度的变化往往是突然的,如风化层的速度600m/s,突然变到其下岩层的2000m/s。

③潜水面地质上风化层的底面多为水面,即地下水的顶面,地震上一般叫潜水面。

空气中波速V=340m/s。

水中的波速V=1500m/s。

因此,含空气的土壤到含水的土壤是一种突变,根据这一点可确定风化层的底面。

潜水面随季节或最近的降雨量而变化。

④为什么要在潜水面以下激发地震波在地震勘探中,低速带是一个关键带。

如果在低速带中放炮,松散的土壤对高频的吸收历害而使记录趋向低频。

松散的土壤对能量吸收历害而使下传的能量减少。

所以最好在风化层下面激发。

松散吸收的例子:在刚耕过的田里放炮基本收不到反射波。

2.为什么要静校正前面讨论时距曲线时,均假设①所有激发点和接收点在同一水平面内,②地下介质是理想的,速度均匀介质,水平层状介质等。

实际不然,因为地形起伏和激发井深不同使激发点与接收点不能共平面,另外由于低速带的存在,低速带的波速比其下的岩层波速明显地低,加上低速带的厚度变化大。

使理想介质模型遭到破坏,反射波时距曲线不再是双曲线而是畸变了的双曲线。

t 01 〉t 02 t 01 〉t 02 t 01 〉t 02地面 地面 地面 V 0低速带底面 V V V R R R3.静校正的定义把由于地形起伏,低速带变化及震源深度不一致等对地震波传播时间的影响消除掉,叫静校正。

野外静校正 静校正 剩余静校正 折射静校正 (二)野外静校正 1.定义直接利用野外实测的表层资料,进行的静校正叫野外静校正,也叫基准面校正,包括井深校正,地形校正和低速带校正。

2.井深校正井深校正是将激发点O 的位置由井底校正到地面O j 。

)1)(1[00h Vh h V j j++-=∆τ(6.4-4)注:取“负号”是“减负”等于“加正”,因为静校正是减去静校正量。

说明:τ值检波器(井口检波器)记录到的时间τ与(6.4—4)式计算的井深校正量相同,所以实际工作中是用τ值检波器记录时间,而不是用上式计算。

τ值检波器可帮助监督井深。

O j G Lh O h S 地面 基准面 h j h L V 0低速带底面 hO VR 3.地形校正地形校正是将测线上位于不同高程的炮点和接收点校正到基准面上。

炮点校正量O O h V 01=∆τ (6.4-5) 检波点校正量SS h V 01=∆τ (6.4-6)故第j 炮第L 道的地形校正量:)(10S O S O jLh h V +=∆+∆=∆τττ(6.4-7)注:地形校正量有正有负,通过h O 、h S 的正负体现,一般规定测点高于基准面时为正,低于基准面时为负。

4.低速带校正低速带校正是将基准面以下的低速层的速度用基岩速度代替。

炮点处的低速带校正量为:Vh V h j j j-=∆0'τ (6.4-8)检波点处的低速带校正量为:Vh V h L L L-=∆0'τ (6.4-9)总的低速带校正量为:))(11(0'L j jL h h VV +-=∆τ (6.4-10)反射界面 第一步:井深校正后地面 V 0低速带底面 V反射界面 第二步:地形校正后基准面V 0 低速带底面V 反射界面 第三步:低速带校正后基准面V反射界面 5.总的野外静校正量))(11()(10'L j S O jLjLjh h VV h h V t +-+++=∆+∆+∆=∆ττττ静 (6.4-11)P124 ╳6.为什么叫静校正从上面的计算中,可以看出,对同一道上所有采样点的静校正量一样大,这与动校正不同,所以叫静校正。

7.野外静校正在计算机上的实现(1)计算静校正量(2)整体搬家同一道上各采样点上静校正量相同,计算机上用“整体搬家”法实现。

例:有一道从0.5-4.5秒的记录,要进行静校正。

假设采样间隔△=2ms,则有2001个采样值。

静校正前:内存单元号 1 2 3 4 5 …… 1997 1998 1999 2000 2001 采样值 a1 a2 a3 a4 a5…… a1997 a1998 a1999 a2000 a2001假设计算的静校正量为8ms=4△,则只要将每一个采样值统一向前搬4个内存单元即可。

静校正后:内存单元号 1 2 3 4 5 …… 1997 1998 1999 2000 2001 采样值 a5 a6 a7 a8 a9…… a2001 0 0 0 0补4个0 关键语句本例 n=4 N=2001Do 对道循环执行结果n=int(△t静/△) x(1)=x(5)Do 10 I=1+n,N x(2)=x(6)x(I-n)=x(I) 搬家10 continue x(1997)=x(2001)Do 20 I=N-1,N x(1998)=0X(I)=0 补0 x(1999)=020 continue x(2000)=0对道循环结束句x(2001)=0中国地质大学(北京)课程名称:应用地震学教师:段云卿第25册11。

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