Question

资料处理概述

Answer 1

地震勘探资料的数字处理是指用计算机对野外采集的原始地震资料进行以压制干扰，提高信噪比和分辨率，消除各种地质假象和为岩性解释提取各种物性参数所做的一系列 处理。

地震勘探资料处理的内容很多，概括起来可归纳为五个方面：校正和叠加处理，提高 信噪比的数字滤波处理，提高纵向分辨率的反滤波处理，提高横向分辨率的偏移处理以及 资料处理所使用参数的提取和分析。常规地震勘探资料数字处理中的核心是校正和叠加处 理，它们可以将野外采集的资料转换为直观反映地下构造形态、供解释使用的水平叠加时 间剖面。

地震勘探资料处理不仅内容多，方法也多，这里主要对共中心点多次叠加资料的处理 做以介绍。图1-37为共中心点叠加资料处理的基本流程。

图1-37 共中心点叠加资料处理基本流程

（一）预处理

所谓预处理，就是将野外采集的原始资料进行初步加工整理，以满足一定的计算机结 构及操作系统中诸项处理的要求。

1.数据重排

数据重排又称数据解编。由于野外地震资料采集时，记录的数据是按“时序”排列 的，即依次记下各道的第一个采样值，然后再记录各道的第二个采样值……依此类推，直 到结束。如以矩阵形式表示，则为

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式中：

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表示第i道、第j个采样点的振幅值。这种排列顺序，使同一道记录的相邻采样 值相隔较远。为便于处理，须将上述排列转换成按“道序”排列，即把同一道的采样值放 在一起。重排后的形式如下列矩阵：

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不难看出，数据重排过程相当于把矩阵元素进行转置。

2.不正常炮（道）处理

为了避免不正常炮和不正常道的数据参与叠加，对于空炮、废炮、空道和废道，可用 相邻炮（道）的数据代替，或取相邻两炮（道）数据的平均值，亦可全部充以零值。对于 反道，乘一负号改正其极性。对记录道中个别明显的非正常数据应予以消除。

3.抽道集

抽道集又称共深度点选排。采样值经过数据重排后，虽然已变为按炮序和每一炮的道 序排列，但仍未满足水平叠加需要——把属于同一共深度点的各道数据放在一起。因此要 以一道为一个单位，把属于同一共深度点道集的炮点及检波点的记录信息挑出来放在一 起，形成CDP道集记录。

抽道集工作也可与后面的水平叠加同时进行。

4.初至切除

地震勘探中，直达波和浅层折射波最先到达排列上的各检波点，因而称之为初至波。它们的能量强且有一定延续时间，其对接踵而来的浅层反射波有干涉作用，影响动校正和 叠加效果。数据处理时须将其“切除”，即将这些波的采样值全部充零。

（二）校正处理

1.动校正

动校正的实现分两步：动校正量的计算和根据动校正值进行校正。动校正量的计算就 是计算正常时差，即将共炮点或共反射点道集记录的反射波旅行时间减去炮点处或共反射 点处自激自收时间，即

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式中：j是地震道序号；n为道集内总道数；t_0i是第i个界面一次反射波自激自收时间；v（t_0i）是t_0i时刻的速度。

由上式可看出，△t_ij既是炮检距xj的函数，又是t_0i的函数。对于某一道而言（炮检距 x固定），深、浅层（t₀不同）的动校正量不同——随时间而变（此乃动校正中“动”之 含义）；当某一层的界面固定，动校正量随炮检距xj变化。

实现动校正的方法很多，可参阅有关书籍，这里不予介绍。

2. 静校正

地震勘探的基本理论是以地面水平，近地表介质均匀为假设前提的，但实际的勘探剖 面无论是地面还是近地表介质均与理论假设不符。例如，地形起伏，低、降速带厚度不一 和速度横向变化等。显然，得到的时距曲线不是一条双曲线。动校正后：对于共炮点记 录，不可能得到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面；若是共反射点记录，则不会 同相对齐，达到水平叠加的目的，因此要进行静校正。

静校正包括井深校正、地形校正和低速带校正。

图1-38中，v₀为低速带波速，v为基岩波速，h_O1是炮点相对基准面的高程，h_O2为 炮点下基准面至低速带底面的深度，h_O3为炮点在基岩中的埋深，h_S1为接收点相对基准面 的高程，h_S2为接收点下基准面至低速带底面的深度。

井深校正是将激发源O*由井底校正到地面O，由于习惯上是把静校正值从观测值中 减去，所以井深校正值永远为负，其校正量

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地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上，所以地形校 正量

图1-38 静校正示意图

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低速带校正是将基准面下低速介质的速度以基岩速度代替，所以图1-38中所示的低 速带校正总量为

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对于该图，在O点激发，S点接收的记录道，总的静校正量为

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显然，各记录道的静校正，就是从各道的观测数据中减去该道总的静校正值△T_i。

由于此项校正的校正量大小只与接收点位置有关，即对某一道而言，深、浅层反射波 有相同的静校正量，因而称“静”校正。

（三）水平叠加

共中心点道集中各道反射记录时间，经动、静校正处理后已换算为一个统一基准面上的 时间，达到了相同相位对齐，可以进行叠加处理。叠加处理的常规方法是算数相加平均，即

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式中：g（t）为叠加道上第t个样值的叠加结果；g_j（t）是叠加输入道集中第j道第t个样 值；t为采样点序号；j为道集中叠加道的序号；n是道集的总道数；N是各道的总采样 点数。

每一个共反射点道集叠加后输出一个叠加道。一条测线上所有叠加道集合组成水平叠 加时间剖面。

对于水平界面，时间剖面上的同相轴可反映地下界面的真实情况，而倾斜和弯曲界 面，时间剖面上同相轴所反映的界面情况就与地下的真实情况有偏差（即所谓偏移）：在 地层隆起部位，界面会出现空白区；在地层凹陷部位，则会出现界面交叉，造成地质假 象，如图1-39所示。

图1-39 界面倾斜时共反射点叠加造成的地质假象

为消除水平叠加过程造成的地质假象，资料处理时要进行偏移归位。

“偏移”可从反射的角度来讨论。在图1-40中，R₁与R₂为同一界面的反射点，当 界面水平时，反射点在自激自收时间剖面上的位置（经时深转换后）与实际反射点一致，如图1-40（a）所示；但当界面倾斜时，叠加剖面上的R′₁与R′₂沿下倾方向偏移，如图 1-40（b）所示。这是因为实际反射点R1与R2的反射波在原叠加剖面上显示于自激自收 点O₁与O₂的正下方。偏移归位后就与实际反射点R₁与R₂一致了。

图1-40 偏移的反射分析

偏移处理是地震资料数字处理中一项重要的处理技术，地震资料解释人员须较深入地 了解偏移的实质。

（四）时深转换

经过偏移归位处理后的时间剖面，只能定性地反映地下界面的空间位置和构造形态，还不能反映界面的真实深度和产状。因此，必须将时间剖面转换成深度剖面，即进行时深 转换。时深转换的方法很简单，重要的是准确地选择速度参数，否则会导致地震剖面上的 反射层与地质剖面上的真实位置不符，甚至会引起构造畸变。