提高浅层地震反射静校正精度的一种方法与数值模拟

浅层地震反射法是一种常用的勘探方法.在浅层地震资料处理中,静校正的精度直接影响速度反演的结果和叠加剖面的质量,在地形平缓时,固定基准面静校正可以满足勘探精度的要求,但在复杂地形条件下,其存在较大误差,即使采用浮动基准面,仍会由于地表一致性假设而残余静校正量,不能消除地形起伏引起的影响,为了提高浅层地震反射静校正的精度必须在常规静校正后进行一次剩余静校正,本文给出起伏地形条件下,滑动基准面(过共中心点的水平面即为该共中心点的滑动基准面)的剩余静校正量,该校正量与炮检距、反射层埋深、地层波速以及炮点和接收点高程有关,适用于单一介质和层状介质情况,本文通过对典型地形起伏的3个水平均匀层状介质理论地质模型的速度谱计算和分析,阐明在复杂地形条件下,应用本文提出的剩余静校正方法可以消除地形起伏的影响,提高静校正精度,在此基础上做动校正可以得到高质量的水平叠加剖面.     

基于共姿态道集的静校正方法

静校正问题是地震勘探的关键问题,直接影响地震勘探精度和准确性.实际地震采集过程中,当在相同接收点位置上不同时间内插拔布设了不同的检波器时,对于目前基于地表一致性理论假设的基准面静校正和剩余静校正,以及非地表一致性剩余静校正都不具备适用条件.为解决这一问题,本文提出了基于共姿态道集的静校正方法,将相同接收点位置上不同时间布设的检波点所接收的地震数据抽成不同的共姿态道集,在共姿态道集内实施地表一致性静校正;当某接收点位置上具有若干个共姿态道集时,该接收点位置上可能会存在多个检波点静校量;炮点静校问题仍然采用地表一致性静校正方法解决.该方法解决了同一接收点位置上不同共姿态道集之间的非地表一致性静校正问题,同时也解决了全区的检波点和炮点的地表一致性静校正问题,在实际数据应用效果明显.     

一种适合沙漠地区的静校正方法

静校正问题是我国西部复杂地形和复杂近地表地区地震勘探迫切需要解决的一个关键问题,也是一个十分复杂的问题.而复杂近地表地区的静校正问题往往归结为近地表层速度的求解问题,地表越复杂,近地表速度的求解就越困难.塔中地区表层地质条件变化剧烈,潜水面以上覆盖着大小不一的疏松沙体,沙体高度从几米到近百米,地震波在地表的传播速度随沙丘厚度而变化,因此,研究该区表层速度变化规律,成为该区静校正的主要问题.本文在总结前人所研究的沙漠地区静校正方法的基础上,提出了一种新的静校正方法,通过多项式拟合来求取表面速度,实际应用见到了良好的效果.     

川东北复杂山地三维静校正应用及实例分析

川东北复杂山地由于地表高程变化大、风化层厚度不均匀、低降速带速度横向变化大、高速层底界不稳定等因素,得到的地震资料具有严重的静校正问题,因此,如何解决山地静校正问题是后续地震资料处理的关键之一,本文首先分析高程静校正、折射静校正、层析静校正的基本原理和适用条件,结合实际复杂山地三维地震资料的特点,进行试验对比,提出了进行山地静校正的基本思路,即：首先进行高程静校正,这样可以利用高程静校正更容易拾取初至时间,然后利用折射静校正结合微测井等资料建立近地表速度-深度模型,以此速度-深度模型作为层析静校正的初始模型进行迭代处理,最后得到最终的近地表速度-深度模型和静校正值.根据以上处理流程,我们建立了适合于川东北山地三维复杂地表地震资料的静校处理正方法,并在实际生产过程中取得了良好的效果.     

一种基于地震干涉测量的VSP资料波场重构及成像应用

静校正和近地表速度建模是地震资料处理的重要组成部分.在近地表复杂区,静校正问题和近地表速度建模问题表现尤为突出.本文利用地震干涉测量在波场重构方面的优势,给出了一种同时避免静校正和近地表速度建模过程的方法,直接由重构的SWP波场来成像高陡构造.文中首先阐述了地震干涉测量的原理,给出了VSP波场向SWP波场重构的数学表达式;接着,采用几种不同的近地表模型,对比VSP波场向SWP波场重构的效果;最后,建立局部速度模型,直接利用重构的SWP波场进行偏移处理,完成高陡构造成像.模型试验结果表明该方法的可行性,有利于实现复杂地表区深层高陡构造的成像.     

转换波组合静校正方法应用及效果

转换波静校正一直是困扰转换波成像的瓶颈.本文在重点分析了转换波静校正难点的基础上,选取一块复杂断陷地区的3D3C资料为实例,对前人方法做出一些有效的改进,提出一套适合于复杂断陷地区的转换波组合静校正方法,基本思路是:层间结构模型法与折射层析法相结合求取炮点静校正量;等效模型法求取检波点长波长量;纵波构造约束相关法求取检波点中长波长量;综合全局寻优法求取检波点短波长量.同时,对一块高密度3D3C资料进行静校正处理,得出一套适合于大数据量构造简单地区的转换波组合静校正方法.实际地震资料处理效果表明,这两套方法能较好地解决转换波静校正问题,具有实际的应用价值.     

黄土塬覆盖区的层析反演静校正方法研究

我国北方地区黄土塬覆盖区的静校正问题是地震数据处理中的难点问题之一.黄土塬表层覆盖巨厚黄土,高差起伏较大,地震静校正问题严重;而且黄土塬覆盖区的潜水面普遍较深,常规折射静校正方法无法取得令人满意的处理效果.本文针对黄土塬覆盖区的静校正难题,研究层析反演静校正方法在黄土塬地区的适用性和可靠性.层析反演静校正利用地震波初至走时数据、通过迭代反演的方法构建速度模型,进而依据所得的近地表速度模型对地震数据进行静校正处理.本文的迭代反演采用同步迭代重构算法（SIRT）,并且对同步迭代重构算法进行了改进,使得层析反演的迭代过程趋于稳定.但是,因为黄土塬覆盖区地表高程的横向变化剧烈,相邻检波点的高差及其静校正量有时差异很大,在运用层析静校正求取长波长静校正量的同时,还需采用初至波剩余静校正方法求取短波长静校正量.实例证明,综合应用依据初至波走时数据的层析静校正和剩余静校正方法,同时计算长波长和短波长的静校正量,能够有效地解决黄土塬覆盖区实际地震资料的静校正问题.     

基于波场延拓的变换坐标转换波静校正

常规的转换波静校正的基本思想都是从地震波的运动学特征出发,基于地表一致性假设.在地表条件复杂和地表高程相差较大的地区,它不仅无法解决严重的静校正问题,反而会带来新的畸变.本文基于频率波数域波动方程偏移原理,采用波场延拓方法实现转换波静校正,其关键点在于时间空间域和频率波数域的相对应.文中通过坐标变换将起伏地表转化为新坐标系下的水平地表,把炮点和检波点映射到同一水平面上,然后在新坐标系下推导频率域波动方程延拓公式,接着对下行波P和上行转换波SV分别利用近地表速度向上延拓到基准面,恢复起伏地表到基准面之间的真实波场,最后转换到原始坐标系取出基准面数据完成转换波静校正.通过对模拟和实际数据处理,证明该方法是正确和有效的.     

维波场延拓复杂表层模型校正方法及应用

如何正确地消除复杂地表对地震波场的影响，提高地下构造成像的质量一直是中国西部复杂地区地震勘探中存在的难题.本文在三维复杂表层速度模型层析反演\[1\]的基础上，研究了关于复杂地表的静校正问题，提出用三维波动方程在炮集上对地震波场进行正、反向延拓，消除复杂地表对波场的影响，实现三维复杂表层模型校正.理论和实际应用证明，该方法已超越常规静校正的含义，属时变校正方法.用本方法处理复杂地表问题，不但能消除表层对不同深度反射波产生的不同时差影响，提高叠加剖面质量，而且能使校正后的地震波场保持波动特征不发生畸变，可为建立正确的深层速度模型和波动方程叠前深度偏移奠定良好的基础.     

利用CFP技术解决复杂近地表问题综述

复杂近地表条件会降低地震数据的质量,通常采用基于地表一致性的时移静校正消除其影响.但静校正与速度是密不可分的,而确定复杂近地表速度是非常困难的.基于CFP技术处理复杂近地表问题时避免了对速度的直接操作,使得静校正和速度的确定相互独立.首先根据叠前数据估算出波场的传播算子,然后依据等时原理在DTS模板中进行算子更新,再用这些更新的算子重建基准面和实现近地表单程时间成像.获得正确的算子振幅也是重建基准面的关键.     

微测井约束分步层析静校正技术在古峰庄地区的应用

针对地表剧烈起伏,速度纵、横向变化大的复杂区,层析静校正较以往的折射波静校正方法有明显的优势,但是受初至时间拾取精度、炮检距的选择、近地表模型约束等问题的影响,层析反演的精度还不能满足低幅度构造预测的需求,为此提出微测井约束分步层析的静校正方法,即将浅层速度模型与最终近地表模型分步进行层析反演,并应用微测井信息约束浅层速度模型层析反演,有效地提高了近地表速度模型反演的精度,通过在古峰庄地区的应用较好地解决了复杂地表条件下的静校正问题,低幅度构造预测精度得到提高.     

三维复杂地形近地表速度估算及地震层析静校正

在地表一致性模型的基础上提出一种可适用于宽线剖面、弯曲测线、传统的二维和目前广泛使用的三维地震观测.在地形及近地表低降速带地质结构复杂的探区，低降速带厚度及速度估算的精度是静校正处理的关键.本研究根据三维地震观测的初至走时数据，利用最小平方与QR分解相结合的算法，在三维空间重建近地表低降速带速度模型，根据重建速度模型实现了静校正长波长分量与短波长分量的同步计算.分析了复杂的近地表低降速带模型初至波的性质，在观测值的自动拾取以及理论值的计算中充分考虑了可能成为初至波的直达波、折射波和反射波的利用，提高了低降速带速度模型反演的精度.在初至走时观测数据的拾取中，本研究采用分形算法克服了初至波波形差异以及折射波相位反转导致的拾取误差，实现了三维初至拾取的大规模全自动化运算.在射线路径与初至波理论走时的计算中，本研究采用一种计算量与模型复杂程度无关的三维射线追踪方法，该方法以最小走时射线路径保证了与观测数据有同等意义的初至波的射线追踪及理论走时的计算.野外实际资料的处理结果表明了方法的有效性.     

三维地震与地面微地震联合校正方法

由于地面微地震监测台站布设在地表,会受到地表起伏、低降速带厚度和速度变化的影响,降低了微地震事件的识别准确度和定位精度,限制了地面微地震监测技术在复杂地表地区的应用.因此,将三维地震勘探技术的思路引入到地面微地震监测中,提出了三维地震与地面微地震联合校正方法,将油气勘探和开发技术更加紧密地结合在一起.根据三维地震数据和低降速带测量数据,通过约束层析反演方法建立精确的近地表速度模型,将地面微地震台站从起伏地表校正到高速层中的平滑基准面上,有效消除复杂近地表的影响.其次,根据射孔数据和声波测井速度信息,通过非线性反演方法建立最优速度模型,由于已经消除复杂近地表的影响,在进行速度模型优化时不需要考虑近地表的影响,因而建立的速度模型更加准确.最后,在精确速度模型的基础上,通过互相关方法求取剩余静校正量,进一步消除了复杂近地表和速度模型近似误差的影响.三维地震与地面微地震联合校正方法采用逐步校正的思路,能够有效消除复杂近地表的影响,提高微地震数据的品质和速度模型的精确度,保证了微地震事件的定位精度,具有良好的应用前景.     

广义线性反演初至折射静校技术在金属矿区的应用

在复杂地表地区,近地表速度构造模型的确定在地震资料处理和成像过程中是一个至关重要的工作.针对传统方法只能解决静校正中的部分问题,精度不高,本文采用的广义线性反演折射法,利用初至时间对大量数据进行统计,用交互、迭代的方法计算静校正量.该法在土屋斑岩铜矿区的应用,表明在提高信噪比方面比较传统方法有明显的提高.     

Determination of a shallow velocity–depth model from seismic refraction data by coherence inversion1

Seismic refractions have different applications in seismic prospecting. The travel- times of refracted waves can be observed as first breaks on shot records and used for field static calculation. A new method for constructing a near-surface model from refraction events is described. It does not require event picking on prestack records and is not based on any approximation of arrival times. It consists of the maximization of the semblance coherence measure computed using shot gathers in a time window along refraction traveltimes. Time curves are generated by ray tracing through the model. The initial model for the inversion was constructed by the intercept-time method. Apparent velocities and intercept times were taken from a refraction stacked section. Such a section can be obtained by appling linea moveout corrections to common-shot records. The technique is tested successfully on synthetic and real data. An important application of the proposed method for solving the statics problem is demonstrated.     

基于偏移成像道集的剩余静校正方法

针对陆上地震资料处理的静校正问题,提出了一种基于偏移成像道集的剩余静校正方法.与传统的由动校正后的CMP道集中拾取剩余时差不同,本文基于偏移成像道集求取剩余时差,避免了复杂情况下同相轴归位不准确导致的剩余时差拾取误差.通过生成随炮点和检波点位置变化的偏移道集,实现了由偏移道集中直接拾取炮、检点的地表一致性剩余时差;该炮、检点偏移道集只在指定的局部时窗生成,并不增加大的计算量.二维和三维实际数据测试表明了该方法的有效性和实用性.     

COMPUTING FIELD STATICS WITH THE HELP OF SEISMIC TOMOGRAPHY*

Field static corrections in general need be applied to all onshore seismic reflection data to eliminate the disturbing effects a weathering layer or near-surface low velocity zone has on the continuity of deep seismic reflections. The traveltimes of waves refracted at the bottom of the low velocity zone (or intermediate refracting interfaces) can often be observed as first breaks on shot records and used to develop a laterally inhomogeneous velocity model for this layer, from which the field static corrections can then be obtained. A simple method is described for computing accurate field statics from first breaks. It is based on a linearization principal for traveltimes and leads to the algorithms that are widely and successfully applied within the framework of seismic tomography. We refine an initial model for the low velocity layer (estimated by a standard traveltime inversion technique) by minimizing the errors between the observed first arrivals on field records and those computed by ray theory through an initial model of the low velocity layer. Thus, one can include more lateral velocity variations within the low velocity layers, which are important to obtain good field static corrections. Traditional first break traveltime inversion methods cannot, in general, provide such refined velocity values. The technique is successfully applied to seismic data from the Amazon Basin. It is based on a simple model for the low velocity layer that consists of an undulating earth surface and one planar horizontal refractor overlain by a laterally changing velocity field.     

CRS strategies for solving severe static and imaging issues in seismic data from Saudi Arabia

Static shifts from near‐surface inhomogeneities very often represent the key problem in the processing of seismic data from arid regions. In this case study, the deep bottom fill of a wadi strongly degrades the image quality of a 2D seismic data set. The resulting static and dynamic problems are solved by both conventional and common‐reflection‐surface (CRS) processing. A straightforward approach derives conventional refraction statics from picked first breaks and then goes through several iterations of manual velocity picking and residual statics calculation. The surface‐induced static and dynamic inhomogeneities, however, are not completely solved by these conventional methods. In CRS processing, the local adaptation of the CRS stacking parameters results in very detailed dynamic corrections. They resolve the local inhomogeneities that were not detected by manual picking of stacking velocities and largely compensate for the surface‐induced deterioration in the stack. The subsequent CRS residual statics calculations benefit greatly from the large CRS stacking fold which increases the numbers of estimates for single static shifts. This improves the surface‐consistent averaging of static shifts and the convergence of the static solution which removes the remaining static shifts in the 2D seismic data. The large CRS stacking fold also increases the signal‐to‐noise ratio in the final CRS stack.     

Wave equation datuming applied to marine OBS data and to land high resolution seismic profiling

One key step in seismic data processing flows is the computation of static corrections, which relocate shots and receivers at the same datum plane and remove near surface weathering effects. We applied a standard static correction and a wave equation datuming and compared the obtained results in two case studies: 1) a sparse ocean bottom seismometers dataset for deep crustal prospecting; 2) a high resolution land reflection dataset for hydrogeological investigation. In both cases, a detailed velocity field, obtained by tomographic inversion of the first breaks, was adopted to relocate shots and receivers to the datum plane. The results emphasize the importance of wave equation datuming to properly handle complex near surface conditions. In the first dataset, the deployed ocean bottom seismometers were relocated to the sea level (shot positions) and a standard processing sequence was subsequently applied to the output. In the second dataset, the application of wave equation datuming allowed us to remove the coherent noise, such as ground roll, and to improve the image quality with respect to the application of static correction. The comparison of the two approaches evidences that the main reflecting markers are better resolved when the wave equation datuming procedure is adopted.