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地震资料数字处理基本处理流程
根据滤波理论,如果滤波器的特性函数是H(ω), 通过 滤波处理信号X(t)的频谱是X(ω),则滤波后输出信 ^ ^ 号 X 的频谱是 X () ,滤波前后的信号关系可记为:
连续性号。而数字滤波不同于这种电滤波,它是对离散化 后的子样数据进行处理,输入和输出的都是一系列离散数 值。它是使用计算机通过对单道各种数学运算的方式来实 现滤波。图中是一个有效波和干扰波的迭加信号,经过低 通滤波处理后,有效信号就被显示出来。若经过高通、低 通滤波处理后就显示出有效波、干扰波的图形。 使用不同的运算方法可以进行各种滤波处理。根据滤波 的性质和基本特点可分为分为线性和非线性、时变和时不 变滤波。我们使用的是线性、时不变滤波系统。什么叫线 性、时不变滤波系统?简单的定义:线性滤波器是其特性 与输入信号的性质、极性都有关系的滤波器,并且输出信 号只包含输入信号所拥有的频率成分,不会有新的频率成 分出现,非线性滤波则正好与此相反。
§2.8-1 地震资料数字处理基本处理流程 (1) 一、数字处理的一般流程和预处理 1、数字处理流程 2、预处理流程 3、预处理程序的使用 二、工程地震勘察分辨率 1、 振幅和波形是解释地震剖面和进行层位对比的重要依 据 2、在地震剖面上,识别地震波同相轴的四个要点: 三、关于数字滤波: 1、关于滤波的基本概念: 2、滤波RCDPRCV.EXE程序的操作使用方法:
§2.8地震资料的数字处理简介 工程地震勘察的数字处理技术,就是使用特定的程序来分析 处理现场工作得到的地震资料。因为数据处理按一定格式要求, 记录可以快速灵活多次反复处理,从而可以提高并改善了记录 的地震信息的质量,对于提高勘察解决地质构造物难题的能力 有很重要的意义。 近几年来计算机计算技术在各个领域里的普遍应用,浅层反 射理论研究的不断发展以及处理软件功能的日趋完善,使地震 资料处理的水平和质量不断提高。针对高分辩率浅层反射波的 特征,在数据处理中应选用有利于提高记录信噪比和分辩率的 处理方法,并采用合理的计算技术及参数提取方法, 尽可能保 护和恢复记录中的高频成分,最大限度地提高纪录的信噪比和 分辩率。 地震数据资料处理的目的,还在于将现场采集的地震信息, 转换成便于地质解释的形式,经过一些规定程序的处理,将
叫道间均衡。道间均衡的质量和叠加剖面的好坏是密切相关。 另外一种是道内均衡。一般来说,深层的反射波的振幅比浅层 要小很多,为了使剖面图深浅地层的波形都一致,就要增加深 层反射波的振幅,或者减小浅层的振幅。在滤波处理的`程序 中进行。 4)记录拼接: 展开排列的现场采集工作我们知道,激发点不动,每移动一 个排列,就有一张记录,只有把它们连在一起才能成为一张展 开排列的波形。但每张记录的参数都应该相同,只有偏移距, 是应该连续的。否则程序拒绝执行。这个程序也可以把一段一 段的时间剖面联成一条完整的剖面。 5)道反极性: 当记录中由于某种原因出现一道记录的波形的相位和其它个 道不一致的时候,要把这道的相位翻过来了,否则,不仅仅记 录不顺眼,而且还能影响到叠加的效果和时间剖面的质量。
2、对于较簿的夹层,地层的厚度小于1/4波长时,反射波 的波形是由顶板和底层界面的反射波,叠加而成的复合波。 波形也趋于稳定,不再发生变化。 3、当地层的厚度为波长的1/4时,簿层的顶、底板的两个 反射波发生相长干涉,在四分之一波长地层厚度处,出现 了反射波振幅的极大值,这种现象叫薄层的调谐效应,此 时地层的厚度称为调谐厚度。 4、当地层的厚度较大与波长的比值大于1时,顶、底板的 反射波都能够完全分开,形成两个波形完全相反的反射波 形波形。 5、两种不同地层介质没有明显的分解,是逐渐过渡,在 过渡地段,反射波是干涉的复合波。
记录修饰处理子菜单 记录修饰处理子菜单
每张地震记录的参数图
二、工程地震勘察分辨率 一) 振幅和波形是解释地震剖面和进行层位对比的重要依 据: 振幅变化和波形变化相伴而生几乎所有影响振幅的因素 都要影响波的频率改变,进而引起波形的改变。 图是反射波在穿过几个典型的波阻抗界面时的反射波的波 形。 1、在单一的地质界面上,反射波的波形与入射波的波形相 似,反射波的振幅大小与反射界面的反射系数成正比,反 射波的极性由由波阻抗变化的方向而定。 当 v2的 相位是相同的。 若 v11 v2 2 ( z1 z2 ) 则,反射波的相位和入射波 的相位是相反。
在使用各种数据方法处理地震资料时,会遇到很多复杂的 地质数学物理模型,利用计算机高速、准确的各种逻辑运算 功能依靠人工智能复杂的数学问题和处理方法,编撰成可以 实现的处理程序。 浅层反射法的资料处理的一般流程有四个阶段:预处理、 基本处理、修饰处理、剖面处理四个阶段。在这里,我们首 先介绍一下处理流程的第一个阶段:预处理流程。 2、预处理流程: 所谓预处理就是将原始记录进行初步加工,以满足处理方 法和处理软件对记录格式的要求。尤其在进行叠加的过程中, 对原始记录中各个叠加道的之间必须要达到基本标准,才能 继续进行其它的处理工作。为了消除不正常道、不正常激发 对记录的影响,为了消除各种干扰波以及较强折射波对浅层 反射波的干扰和影响,在于处理的程序中设置了很多处理功 能:记录切除、道间均衡、记录拼接、反极性等处理功能外, 还有显示、打印、存盘等功能。
三、关于数字滤波: 1)基本概念 在工程地震勘察中,为了提高勘察精度,数字地震仪采集 的地震勘探资料,都能较真实地记录各种有效波的动力学特 征。因为,数字地震仪的带宽是从0~几千HZ ,非常宽。在 这种带宽的范围内记录了有效波的同时,各种干扰波也乘势 而入。有效波和干扰波的差异表现在很多方面:a)传播的视 速度 b)传播方向 c)振幅(能量)d)频谱等方面。滤波,就是 利用有效波和干扰波在频谱上的差异,来削弱、压制各种干 扰波的能量,加强并突出有效波,从而达到提高信噪比的目 的。 我们在无线电电子学中学习过,由电子元件组成的滤波器, 当连续性号通过滤波器时,信号发生了改变如图示: 这种滤波是对连续信号进行滤波。滤波前后的信号都是
1)数据重排(解编) 目前常用的地震仪的记录格式是SEG-B 格式、SEG-D格式 或SEG-2格式等。其在磁盘是的数据记录排列形式为按时分 道的排列,数据排列方式是从第一道的第一个采样值开始, 依次是第二道的第一个采样值,第三道的第一个采样值,以 此类推。这种排列方式,使得同一道记录的相邻参数值相距 很远,处理起来很不方便。为了便于后面的处理工作,需要 将数据格式改变成暗道分时的数据格式(普通计录的格式), 使得同一道采集的数据放在一起,这种预处理叫做数据重排 或解编。解编后的标准格式是SEG-Y格式。该格式是数据通 用处理的通用格式。在该格式下,一道地震记录由两部分组 成,即道头部分和数据段部分。其中道头部分和占120个计 算机字,每个字长是两个字节用整型表数,其中第58号道头 字存放记录点的总样点数,第59号道头字存放采样率 (US),其它道头中存放采集参数和处理中用到的参数。
§2.8-1 地震资料数字处理基本处理流程 (1) 一、数字处理的一般流程和预处理 1、数字处理流程 2、预处理流程 3、预处理程序的使用 二、工程地震勘察分辨率 1、 振幅和波形是解释地震剖面和进行层位对比的 重要依据 2、在地震剖面上,识别地震波同相轴的四个要点: 三、关于数字滤波: 1、关于滤波的基本概念: 2、滤波RCDPRCV.EXE程序的操作使用方法:
6)剔除坏、死、乱道: 有时候因为现场记录时,可能会遇到各种不明原因的干扰, 使地震记录中的一整道都很乱,已经没有和很少利用的价值, 在此时应当选择宁缺勿滥,把这些坏、死、乱道都归零,也不 要勉强使用这些数据,才能得到较好的多次叠加的效果。 为了在资料处理中,使用的方便。在预处理的程序中还设有 波形显示、记录处理后的存盘、拷贝和打印图形的功能预处理 是资料处理的第一步,而且是决定资料解释精度的很重要的一 步。由于工作量大,需要认真积累一些经验,只要多看、多处 理、和同行交流,还是能够较快的掌握。 3、预处理程序的使用: 执行预处理的是记录编辑程序,英文为RCDEDTV.EXE ,其 主菜单如图示。
其位置均有约定,而数据段部分的长度随记录长度而定。每 个字长可以为2个字节或者4个字节,即可以用整型也可以用 实型表示。之所以采用这种格式,主要是为了在数据处理中 便于参数的传递,提高工作效率。 2)记录切除处理: 切除处理是把记录中不想保留的部分进行充零处理。切除 分为三种一为初至切除,还有中间、后部切除。记录切除是 为消除规则、不规则干扰波而设计的。 初至切除的目的是避免把非法射波的能量(如直达波、浅 层初至折射波,及反射波到达前的各种干扰波)与浅层反射 波叠加在一起,避免以后的各种处理使这些非法干扰波被增 强了,因而要对纪录道的开始部分加以切除。反射波是续至 波,在它到达以前记录上所出现的各种波或者与反射波同时 到达各种波都有可能是干扰波。
现场采集的地震记录,转换成类似于地质构造剖面形式的 地震记录剖面。地震数据处理的目的,还在于消除或压制 地震记录的噪声和干扰波,改善和提高信噪比,提高浅层 反射波法的信号分辩能力。 一、数字处理的一般流程和预处理: 1、数字处理流程: 使用计算机处理地震资料就是对离散化的时间序列的地 震信号,运用数学方法进行各种加工运算,以便得到我们 所需要的地质信息。实现数字处理的技术的方法和手段和 程序是多种多样的,其目的就是为了提高记录的信噪比, 正确的提取有效波的各种参数外,还要进行岩相处理,形 态归位及各种智能处理,得出各种直观、准确的成果图件 和各种数据表格。目前所使用的数字处理方法有:频谱分 析、数字滤波、速度谱分析、水平叠加、抽各种道集、动 校正、地形静校正、偏移归位等数值校正方法。
如果沿界面方向没有岩性和构造的突变,则波的振幅沿 测线方向渐渐的改变。 3、波形特征: 这是波的动力学特征。由于震源激发的地震子波的频谱 特征是基本相同的,同一界面的反射波传播的射线路径 基本是相近的,传播过程所受的地层吸收等因素的影响 也很相近,因此,同一个界面的反射波在相邻抵制道记 录的地震波形(包括主要频率、相位数目、振幅包络形 状)是极其相似。 4、动校正后时距曲线的形状:以水平界面为例,如果 动校正的均方根速度选择正确,则时距曲线就会变成一 条直线,而且平行于X轴。