无拉伸动校正技术在近海工程地震勘探中的应用

动校正是地震资料处理的关键内容之一,直接关系到地震资料处理结果的精度.在浅层和大偏移距情况下,常规动校正使波形发生拉伸畸变,波形拉长、频带向低频方向移动,进而影响叠加效果.通常地震资料处理中大都采用切除的方法克服动校正拉伸畸变的影响,这对目的层较深时是可取的.以工程地质调查为目的的海洋地震勘探旨在了解海底之下较浅地层深度范围内的地质信息,一般勘探区水深较浅,数据叠加道数较少,如果仍然采取切除处理,势必严重影响资料的分辨率和准确度.本文阐述了一种无拉伸动校正方法,能较好地解决动校正后的波形畸变问题,理论模型和实际资料的处理结果表明该方法在近海浅层工程地震勘探中是行之有效的,有助于提高速度分析的精度和地震资料的分辨率.     

子波拉伸校正

依赖于偏移距的反射波调谐是AVO分析的不利因素.无论动校正还是偏移,都会引起子波拉伸、频谱向低频移动.在频率域对动校正或偏移后的地震数据进行反拉伸校正是本文消除子波拉伸采用的方法.从射线参数时距方程出发推导的地震映射压缩因子与反射角存在较精确的余弦关系.角度道中动校正或偏移子波拉伸因子是反射角余弦的倒数.用无拉伸子波频...     

平移初至点走时动校正反演(英文)

浅层长排列信号在动校正后出现动校拉伸,本文从走时公式的角度深入研究其产生机理,,论证了常规走时公式不能准确描述同一反射子波中所有采样点的走时,建立在子波中心点走时基础上的传统速度分析不能得到准确的动校正速度。通过理论推导重构了同一子波周期中各信号点的走时公式,进而提出基于初至点走时的动校正反演方法,其反演精度相对于传统方法得到了大幅提升。最终采用初至点走时对长排列记录进行整体搬家取得了无拉伸校平的结果,验证了所重构公式的正确性。     

基于频谱分析的水体波浪—紊动流速分离方法

根据波浪影响下水质点运动速度的频谱分布特征,本文提出了一种用于分离水体波浪轨道流速与紊动流速的分离方法.该方法仅需通过一台流速仪对水体瞬时流速进行高频测量,便可对水体波浪—紊动流速进行分离,实现受波浪影响水体的紊动分析.通过验证,频谱分析法不仅能够用于实验室中规则波浪条件下水体波浪—紊动流速的分离,还能够对野外不规则波...     

各向同性介质长偏移距地震同相轴动校正

传统二阶动校正方法基于较小最大偏移距与目标层深度比和地震波沿直线传播假设,进行长偏移距地震资料处理时,这些假设不再成立.高阶项动校正公式能提高长偏移动校正精度,文中对几种典型的高阶项动校正方法进行了比较,并提出了优化四阶、优化六阶动校正方法.模型计算表明,高阶项动校正方法能取得较常规动校正方法好的动校正结果,但并非阶数越高动校正精度就越高;在纵向速度变化剧烈时,高阶动校正或优化高阶动校正方法一般不能适用于最大偏移距与目标层深度大于3.5的地震反射同相轴,优化四阶和优化六阶动校正公式由于考虑了无穷大偏移距的影响,具有更稳定、更加精确动校正效果,适合于实际的各向同性长偏移距地震资料处理.     

长偏移距地震资料的优化契比雪夫动校正方法

传统的双曲型动校正方法仅适用于偏移距与目标层深度比值较小的情况.对于长偏移距地震资料,须采用非双曲动校正公式才能得到较高的动校正精度.但常规的非双曲方法对于大偏移距仍然有较大的误差.本文提出契比雪夫截断加模拟退火优化的思路:通过沿用高阶项补偿系数的形式以克服对于大偏移距可能存在的不稳定现象,然后对常规的泰勒展开进行契比...     

对数拉伸DMO方法在逆掩推覆构造中应用研究

在地下构造复杂、断层发育地层中,常规水平叠加方法效果差,而常规的DMO算法计算效率低,实用性差。这篇文章通过对时间轴引用对数拉伸变换以提高计算速度和成像质量,运用DMO对数拉伸校正方法,对逆掩推覆构造物理模拟资料和实际资料进行了处理分析。DMO对数拉伸方法比常规水平叠加方法效果好,增强了断面反射,在倾斜地层和复杂构造地层中能更好地进行同相叠加,更加有利于逆掩推覆构造区地震资料成像,更有实用性。     

近断层地震动的频谱周期参数和非平稳特征分析

分析地震动的频谱周期参数和频率非平稳特征,是地震危险性分析和结构抗震设计的重要内容.本文对近断层地震动记录按照不同的运动特征分组,进行了Hilbert-Huang变换分析.结合相关的定义得到了表征地震动频谱特性的7个周期参数,包括:Fourier幅值谱平均周期Tm、Hilbert边际谱平均周期Tmh、特征周期Tc、卓越周期等,并计算了地震动的Hilbert谱瞬时频率时程变异系数.计算结果表明,从整体上把握地震动频谱特性的三个周期参数Tm 、Tmh 和Tc适合于表征近断层地震动的频谱成份.近断层地震动的频率非平稳特征显著,Hilbert谱瞬时频率变异系数良好地反映了地震动的频率非平稳性质和程度.而且,考察了近断层地震动运动特征对地震动频谱周期参数和频率非平稳性的影响.     

新疆喀什原场地地震动频谱特性研究

2020年1月19日和2020年2月21日在新疆喀什地区先后发生M_S6.4和M_S5.1地震,针对新疆强震动台网收集到的128条强震动记录进行统计分析,研究2次地震记录的幅值及反应谱特性,并与两个现行规范设计反应谱进行对比,结果表明：(1)震级相同时,震中距越小加速度反应谱越大,且加速度反应谱衰减速度越慢;震中距相同时,震级越大加速度反应谱越大,且加速度反应谱衰减速度越慢;(2)震级越大加速度谱值、速度谱值、位移谱值越大;(3)M_S6.4、M_S5.1地震波加速度反应谱及其平均值曲线相近,与我国现行规范加速度反应谱相比差别很大。建议在新疆喀什地区采用基于当地强震记录的加速度反应谱进行结构抗震设计。     

基于物理小波的频谱分解方法及应用研究

在地震资料频谱分解中,采用匹配地震子波的物理小波,依据地震信号的特征,用振幅、能量衰减率、能量延迟时间及地震子波的中心频率等四类参数构造基本小波,把地震信号分解在小波域,高频分量能够得到精细的刻画.本文以物理小波变换为工具, 给出了该变换中的核函数的选择方法,进而提出了基于物理小波变换的频谱成像方法.我们将此方法用于海上某油田河流相储层的描述,并与常规软件中的小波变换频谱成像结果进行了对比, 结果表明,本文提出的方法更能精细地刻画地质事件.     

剩余时差校正及泊松比反演

利用突出泊松比变化的Shuey简化方程推导出逐点计算泊松比的反演公式.在泊松比反演之前,对地震数据进行剩余时差校正,可以使振幅随炮检距(或入射角)的变化趋势更明显,可以提高反演的精度.通过对理论模型及实际资料的处理,说明这种反演方法是可行的,由反演结果可以预测低泊松比异常,寻找天然气.     

场地地震动水平/竖向谱比与地表/基底谱比差异及修正水平/竖向谱比法研究

局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素,基于强震动和脉动记录的统计分析,获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法,特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地.利用日本KiK-net台网强震动记录计算分析了台站场地地震动水平/竖向谱比(HVSR)与地表/基底谱比(SBSR)...     

若尔盖盆地-西秦岭造山带结合部位深反射资料的静校正和去噪技术

深地震反射剖面技术是探测岩石圈精细结构的有效手段.通常情况下工区地质情况复杂,尤其在盆山结合部位,地表地形起伏大,地下构造复杂,其深地震反射资料具有低信噪比、干扰强、构造复杂等特点,给后续处理和解释造成很大困难,因此获得真实的叠加剖面是地质解释的前提和基础.复杂地区低信噪比深地震反射资料处理的关键是做好静校正和去噪工作.本文以若尔盖盆地－西秦岭造山带接合部位深地震反射资料作为例,通过方法试验和参数测试,找到适合该工区的静校正方法和去噪技术,得到较好的处理结果,为揭示若尔盖盆地－西秦岭造山带结合部位的细结构提供了可靠的依据.     

谱强度SI和地震动峰值加速度PGA参数在高铁列车地震预警中的应用

为了降低没有破坏性的高频小震对高铁地震报警的干扰,引入谱强度SI参数作为报警参数,分析其在高铁地震报警中的适用性。研究发现低频振动对SI的影响比高频振动大,对于高铁线路附近的高频小震,SI参数能有效的排除,但对于破坏性不大的远震大震可能会引发报警,从而产生误报现象,影响高铁列车运行效率。为了降低SI在破坏性小的远震大震中的误报率,本文引入PGA与SI作为报警参数。最后给出了不同时速下基于PGA与SI联合报警的阈值供参考。     

海斗深渊区十字放炮与POBS精确位置校正

TS03航次创新性地投放了 6台被动源海底地震仪(POBS)到马里亚纳海沟南部"海斗深渊区",实施了万米级水深的天然地震观测,通过十字放炮获得POBS的精确坐底位置是后续研究工作中至关重要的一环.本文首先对POBS的SEG-Y数据进行裁截误差修复,然后采用直达水波走时反演的方法得到这6个POBS的精确坐底位置,并进行精...     

基于SVM与SRM耦合的抗剪强度参数随机场模拟

实验数据表明土体参数具有很大的空间变异性,而随机场理论为模拟土体参数空间变异性提供了有效途径。因为传统的谱表示法(SRM)无法正确模拟多维多元随机场参数间的互相关性,提出支持向量机法(SVM)与SRM耦合的方法。SVM是基于统计学习理论和结构风险最小化原理基础上的通用机器学习方法,它在解决小样本、非线性和高维模式识别问题中表现出诸多优势。以土体抗剪强度参数:黏聚力c和内摩擦角φ为例,通过实验证明二者之间存在天然负相关性,即为二维二元随机场。结果表明,在样本数量较少的条件下,基于耦合算法模拟随机场不仅能有效地描述变量的自相关性,而且能够准确地描述变量间的互相关性,为解决小样本条件下模拟多维多元随机场提供了一种有效的方法。     

SVD与EMD联合去噪方法在地震勘探数据处理中的研究与应用

将基于倾角扫描的奇异值分解与经验模式分解法相结合应用到地震资料随机噪声压制中。首先利用经验模式分解法消除部分噪声,增强地震道有效信号的相关性,再利用奇异值分解对地震信号进行同相轴自动追踪,截取小时窗数据体,并进行同相轴拉平处理,经SVD计算小时窗数据中心点的值来代替计算样点的值,最终实现随机噪声的压制。理论模型试算和实际资料处理表明,本文提出的EMD-SVD方法简单易行,比单一的SVD方法去噪效果更显著有效地消除了地震资料中的随机噪声,提高了地震资料的信噪比,并改善了叠加剖面的质量。     

唐山震区深反射剖面分析

为了进一步研究唐山地区深部地壳构造与唐山大地震孕育及发生的关系,国家地震局地球物理研究所在石油部物探局的协助下,于1985年1月在唐山震区完成了64km长的深反射剖面野外观测,获得了高分辨率的整个地壳结构的详细资料。分析结果表明,唐山震区内深度500m以上的沉积层十分破碎;结晶基底为前震旦纪地层,埋深2-7km不等,覆盖地层倾斜,且断层发育,其中陡河断裂为正断层,延深至6-7km,推断该断层为1976年唐山发震的重要构造之一。测线上大约21km深处普遍存在一反射层;莫霍面深度在31-32km左右,与该地区折射剖面得到的结果相当一致。     

基于背景噪声互相关技术的雅浦俯冲带海底地震仪时间校正

由于电磁波无法在水中传播,导致海底地震仪(OBS)与全球定位系统(GPS)无法进行实时对钟,因此会产生一定的时钟漂移.而受船时、海况等影响,被动源OBS在回收后往往电量亏损,致使设备回收时并没有完成对钟,无法直接利用对钟前后的时钟漂移量进行线性校正.本文选取中国科学院海洋研究所2016—2017年间在雅浦俯冲带进行的长周期被动源OBS实验所获得的数据,利用背景噪声互相关方法对OBS进行了时间校正.结果发现,各OBS在经过一年左右时间的布放后,时钟漂移量在1～3 s之间,且基本呈线性趋势,将该结果平均分配到每天从而完成线性校正.另外,探讨了时钟的非线性漂移、误差源、参考台站的选取等因素对时钟准确度的影响,为OBS的数据处理进行了有益的探索.     

基于地震和重力观测的深地超宽频带背景噪声初探

深部地下环境的"超静"特点对认识地球内部结构及演变规律具有重要意义.联合淮南深地实验室宽频带地震仪与弹簧重力仪观测资料,利用两种仪器的频率互补优势,初次探究了实验室地表与地下（-848 m）超宽频带（0.0001~50 Hz）的背景噪声水平.研究结果表明,除0.01~0.1 Hz频带内可能由于巷道内的空气流动导致地下噪声高于地表外,其余频带范围地下噪声均低于地表观测,且低频段（0.0001~0.01 Hz）差异较小而高频段（0.1~50 Hz）差异显著.此外,地下地震仪检测到更高信噪比的地球自由振荡简正振型,进一步验证了深部地下环境的"超静"特点.由于淮南深地实验室尚处于基础建设阶段,因此深部地下观测环境的"超静"特点有望随着观测条件的完善更加突显,实验结果可为深地实验室的后续建设和相关地学研究提供重要参考.