常规处理中的新方法、新技术
2020-01-15 · 技术研发知识服务融合发展。
3.6.1.1 校正和叠加处理方面
动、静校正处理已由按整样点处理发展到高精度(或称高保真)校正方法。该方法的基本思想是求出校正量后不作舍入,采用高精度插值方法求出非整数倍采样间隔处的样值,再校正到整数倍采样点处。
为克服动校正后拉伸畸变,发展了反射子波整体搬家的动校正方法。
静校正已由一次野外静校正发展到折射静校正和层析静校正。层析静校正是一种曲射线静校正方法,它对表层介质的复杂性有更强的适应性。
在常规叠加方法中增加了保幅叠加和自适应加权叠加。该方法可根据各道、各时间处地震记录的质量好坏,自动计算权系数进行叠加。目前已发展了一种不用叠加,而可代替叠加的方法,就是AVA(或AVO)多项式拟合。该方法的拟合结果直接为零偏移距反射系数,而且相对叠加有较高的分辨率。
3.6.1.2 提高信噪比的数字滤波方面
常规数字滤波主要以一维的频率滤波、二维的F-k滤波为主。新发展的数字滤波有:小波变换分频滤波、K-L变换滤波、SVD分解滤波、多项式拟合滤波、F-x域滤波、CT变换滤波、波场延拓滤波和中值滤波等。这些滤波有些是线性滤波,有些是非线性滤波。随着信号分析理论和技术的发展,还将会有新的滤波方法产生。
3.6.1.3 提高纵向分辨率的反滤波方面
地震资料的反滤波处理是地震资料处理中难度较大的一项处理。影响反滤波效果的主要原因是理论假设与实际条件不一致。如果能降低条件要求或能确定一实际的地震子波,均会使反褶积效果改善,为此而发展了一系列新的反褶积方法。
从改变反滤波的假设条件这一方向出发,发展了同态反滤波、最小熵反滤波等方法。它们都抛弃了地震子波为最小相位子波、反射系数序列为白噪这两个假设。同态反滤波将时域记录转换到频域并取对数运算,得到对数谱和对数谱序列,使褶积关系变为简单的相加关系,当子波的对数谱序列与反射系数的对数谱序列分布在不同位置时(新的假设条件),可以很容易地把它们分开。最小熵反滤波的基本思想是要寻找一个反滤波算子,使它与地震记录的褶积输出是形状最简单的几个符号及位置均未知的大尖脉冲(从而提高了分辨率),即是使输出信号的“熵”变得最小(“熵”是从热力学借用过来的名词。在信息论中,熵最小表示信号的次序最好,规则性最强,不确定性最少)。此法的前提要求反射层的间隔较大且不相等,地震子波形状不变。
从对大地滤波机制研究,认识到大地滤波对地震波的改造作用使地震子波是时变的(深、浅层不同),从而提出反滤波因子随时间段变化而变化的分段时变反滤波。认识到大地滤波主要是介质的吸收作用造成,提出了反Q滤波方法补偿吸收作用,实际上也是一种时变反滤波,不过比分段时变反滤波要精细得多。
我们知道,只要地震子波已知,则无论什么方法都容易求出反滤波因子。因此,反滤波发展的另一个方向是子波提取技术。海上勘探时,在震源附近安设检波器直接记录子波,以及利用测井资料和垂直地震剖面求取子波,都属于从常规记录之外的信息源获得子波的方法,而多道统计平均法、自相关法和多项式求根法等属于直接由常规记录提取子波的方法。一般来说,用前一类方法求取的地震子波比较可靠,后一类方法往往需要作些近似或引入假设条件。
理论和实践均已证明:在振幅谱相同的子波中,零相位子波的分辨率最高。因此,有一类提高纵向分辨率的反滤波方法追求的不是得到反射系数序列,而是将记录上的非零相子波转化为零相子波,既提高了分辨率,又不降低信噪比,还保留有丰富的动力学特征供解释使用。这类方法叫做子波处理。方法虽多,但实质都是反滤波。
3.6.1.4 提高横向分辨率的偏移成像方面
近年来,随着大存储量和高速度计算机的发展,偏移成像技术有了长足的发展。主要动态是由二维到假三维(二步法三维)发展到真(全)三维偏移成像;由叠后偏移发展到叠前偏移,由时间偏移发展到深度偏移。三维叠前深度偏移已在生产中广泛应用。由于三维叠前深度偏移是考虑了界面射线折射的全三维时间波场归位,三维构造成像更真实、可靠,结构更加清晰,使地震勘探精度大大提高。偏移成像的进一步发展是多分量偏移成像。
叠前深度偏移需要可靠的速度模型,随偏移技术同步发展的还有偏移速度模型建立方法。
3.6.1.5 速度参数提取方面
近年来,速度参数的提取技术也在迅速地发展着。
在速度分析方面,适应于倾斜界面的速度分析方法早已出现,称之为倾角扫描连续速度分析。目前又发展出了适应于任意复杂界面情况的速度分析方法,其主要思想是正、反演迭代计算、双曲线拟合最终达到统一。另外,在速度谱的自动解释方面也进行了较深入的研究,利用各种最新数学工具,如模式识别、图论、模糊数学等自动分析速度谱资料的方法不断涌现,取得了一定的成果。
在层速度计算方面,利用τ-p变换逐层求取层速度的方法已经实现。利用波动方程延拓的方法也可以计算层速度,且更为精确,它利用了地震波的振幅、波形等动力学特征。特别值得一提的是近年发展起来的各种波动方程和非波动方程速度反演方法,例如伯恩反演、赖托夫反演、广义线性反演、层析反演、代数重构技术等。利用这些方法可以直接由地震记录求取地下介质精细的速度结构,与构造、岩性建立起密切联系。