地震资料处理系统

地震资料处理系统（精选9篇）

地震资料处理系统 第1篇

新疆油田勘探开发研究院自2004年引入大规模PC集群地震资料处理系统, 一直关注存储系统架构与地震资料处理的数据访存特点匹配,以期提高系统生产效率。 应用面向对象的并行共享存储系统, 在一定程度上解决了资料处理系统中相对低效的数据访存和节点高效计算能力的匹配矛盾, 与CPU技术的快速进步和万兆以太网以及Infiniband网络的发展相比,处理集群中存储系统的性能依旧相对滞后。 存储技术处在发展变革前沿,结合地震资料处理系统中数据应用特征和生产组织方式,有针对性地选用存储新技术,构建适用性良好的存储系统,提高以逆时偏移技术为代表的新成像方法的系统应用效率, 有助于满足复杂地质条件下地震资料成像品质需求。

1存储技术发展

固态盘技术和云存储技术的发展代表了存储技术的发展趋势,并称为下一代存储技术。

1.1固态盘技术简介

固态盘(Solid-State Driver)是指利用电子部件取代传统磁盘磁介质进行数据存储的电子设备。 固态盘内部没有旋转马达不存在转速提升或下降的启动时间,与传统磁介质硬盘相比,在IOPS性能、时延、平均无故障时间(MTBF)、节能等方面有明显优势。

目前固态盘的推广应用受限于性价比和性能老化两大因素。 固态盘的I / O性价比已优于高端光纤存储盘阵,但在容量性价比方面仍存在较大差距。 在频繁随机大小数据写入的应用场景下,由于写操作特性,固态盘在使用一段时间后会出现性能陡降,需要对固态盘进行初始化或更换,性能老化影响了固态盘的便捷应用。 尽管存在诸多争议,活跃的技术创新一直在加速推动固态盘的普及应用, 大容量PCIe固态盘缓存在服务器的应用以及利用后端存储固态盘为服务器提供高效缓存的应用, 都在推动固态盘向基础架构的各个层面渗透, 固态盘改变了以磁介质硬盘为基础的存储架构体系。

1.2云存储技术简介

云存储是指通过集群应用、 网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量不同类型的存储设备集合协同,对外提供数据存储和业务访问的云计算系统。 国际存储网络产业协会(SNIA) 提出的云数据管理接口(CDMI) 定义了云存储管理基础架构,保障接入不同云存储接口的通用性。 云存储需要多种技术协同实现动态按要求提供服务,主要有统一存储、自动分级存储存储虚拟化、分布式文件系统、Scale-out横向扩展、固态盘缓存压缩/ 重复数据删除等技术。

云存储面临大数据高并发混合负载服务请求的压力, 在满足高并发的同时,需要满足海量数据存储,这放大了存储性能和存储容量均衡性要求。 自动分级存储技术和固态盘缓存技术是目前解决云存储性能、容量和性价比三者矛盾的热点技术。 自动分级存储技术根据数据使用特点将数据在不同磁盘类型和RAID级别间进行迁移,可以均衡存储在性能和空间的平衡。 但是数据迁移策略通常是数据应用长期累积的经验值, 而业务应用多变又使经验值难以固化,造成自动迁移实施复杂度较高。 相比自动分级存储技术, 利用服务器上的固态盘作为大容量磁盘阵列缓存,可以降低对存储系统IOPS性能的要求,提高数据读取性能,但是需要与应用系统相适应的缓存算法支持。

云存储各项技术的推进改变着存储体系架构, 固态盘存储介质的突破固然对存储体系产生较大影响,但分布式文件系统、 缓存算法和软件内核优化等软件因素对存储体系架构将产生更大影响。

2地震资料处理系统数据特点分析

进入处理系统的初始数据在数据特征上表现为紧耦合的结构化块数据。 依据目前典型的野外数据采集方式,对于单个三维区块资料处理作业,进入系统的初始数据通常为5TB大小,完成各类典型处理步骤,大约需要6倍于初始数据的存储空间。 在研究复杂地质构造时,随着采集密度的进一步提高,未来用于盆地整体解剖与研究的单个三维区块初始数据将达到100TB以上。 处理系统需要较大的存储空间以支持一个完整的资料处理作业周期。

从地震数据处理角度看, 要完成的作业任务分为常规批处理和叠前偏移成像两个典型阶段。 常规批处理阶段要求在限定时间内用相对较少的计算资源, 按序分步完成资料常规处理中各环节的数据分析与计算,特点是作业前后结果相互衔接,单作业处理数据量小,作业运行周期不长,但总体作业数量多,人机交互多,I / O访问频繁。 叠前偏移成像处理阶段要求在前期各类准备工作完成后,用尽可能短的时间(天)完成工作区域的整体成像计算,特点是处理数据量大,一般在5TB以上,单个作业对计算资源需求大。

依据数据组织方式不同, 不同处理系统有不同的数据交换方式。 例如Geovation地震资料处理系统利用自身优化的数据管理模式DDAM(Distributed Dataset Access Manager)将道集数据从存储系统集中分发到计算节点后开展计算工作, 作业结果由DDAM管理发送到指定存储设备上, 需要的存储访存能力是集中分段的。 EPOS处理系统是由各计算节点直接读取存储系统的道集数据进行计算,需要的存储访存能力是连续的,直到作业完成。 与Geovation系统相比, EPOS系统始终存在较为频繁的计算节点与存储系统之间的数据交换。

对于叠前偏移成像作业而言, 在作业开始时,Geovation系统和EPOS系统都需要将道集数据从存储系统分发到数量众多的计算节点,存在大数据并发请求;在作业运行过程中,分布并行的各计算节点在本地节点的硬盘、缓存、内存之间进行数据交换的同时, 也存在计算节点与存储系统之间相对开始阶段较少的数据交换;在作业收尾阶段,分布并行的各计算节点发送计算结果到作业管理节点进行汇总,存在并发数据请求。

当处理作业的计算耗时与数据存取耗时比例相当或低于数据存取耗时,存储系统的访存带宽、IOPS是影响作业速度的主要因素。 对于在集群节点上计算耗时远大于数据存取耗时的密集计算处理作业而言,存储系统的访存带宽、IOPS对作业速度意义不大。

处理作业的计算耗时和数据存取耗时与众多因素相关。 计算方法的软件实现架构是主要因素之一, 涉及数据的组织方式和访问方式,例如数据在计算节点的内存、缓存、本地硬盘的交换,数据在计算节点与存储系统之间的交换。 数据复用和缓存命中率等与系统硬件架构和数据自身特征相关的系统优化也是重要因素之一。 处理作业的计算耗时与数据存取耗时的比例是应用系统在各种条件下的综合表象。

3地震资料处理系统中存储技术应用需求分析

3.1访存带宽评估

地震资料处理系统是按照作业序列以紧耦合的结构化大块数据体为对象进行密集计算的高性能计算系统。 与传统数据中心环境里注重随机访问性能IOPS不同,地震资料处理系统对大数据块访存的带宽性能较为敏感。 在构建存储系统时,对新技术的选用应以提高数据访存带宽能力为主,权衡容量、性能、性价比等因素,构建访存带宽适宜的存储系统。

评估存储访存带宽对地震资料处理系统性能影响时, 应充分考虑处理作业计算耗时与数据存取耗时比例。 以典型作业测试为基准,结合系统总体运行的作业类型和作业数量,进行系统应用性价比评估。 在进行典型作业测试时,必须定义统一的测试条件以保障测试结果的可比性。 统一的测试条件应该包括对系统软硬件环境和作业负载特征的规范描述。 硬件环境描述时,与数据传输相关的系统参数都应包含在内, 例如互联网络类型和参数,计算节点的主板、CPU、内存、硬盘等的型号和相关接口等参数。 软件环境描述应包括操作系统和应用软件的详细信息。 作业负载特征应包括作业序列、作业参数、数据体大小等与作业运行紧密相关的参数描述。 被测试的存储系统应详细描述产品规格型号、系统微码、软件等信息。

处理作业计算耗时与数据存取耗时比例是应用系统在各种条件下的综合表象。 大粒度因素如计算方法的软件实现架构,小粒度因素如数据复用和缓存命中率, 都在不同程度相互交叠的影响处理作业计算耗时与数据存取耗时比例。 以典型作业测试为基准,结合系统总体运行的作业类型和作业数量,可以进行统计意义上的系统处理作业计算耗时与数据存取耗时比例估算进而较为客观地评价系统生产应用的性价比。

3.2存储技术应用需求

除了对能够提高数据访存带宽能力的存储新技术的关注以外,固态盘应用也应是大规模PC集群地震资料处理系统的关注点。在资料处理过程中,PC集群上传统磁介质硬盘的高故障率常常导致作业失败,影响处理生产周期;采用传统磁介质硬盘构建处理系统Scratch,其IO速度和可靠性都较差。 固态盘平均无故障时间(MTBF)和低功耗的优异性能为解决大规模PC集群系统稳定性差和能耗高的弊端提供了新途径。 随着固态盘容量性价比的提高和性能老化弊端的改善,在大规模PC集群地震资料处理系统的计算节点上部署固态盘, 不失为提高系统稳定性和降低能耗之策。

另外,随着采集密度的提高,未来用于盆地整体解剖与研究的单个三维区块初始数据将突破100TB,对存储系统的容量和性能要求进一步提高。 保障统一命名空间下存储系统容量和性能的双向弹性扩展,是对资料处理系统存储系统架构的基本要求在满足资料处理系统海量数据存储和处理作业效率要求的同时,保障存储系统良好的性价比,需要均衡存储系统在性能和空间的平衡。 Scale-out横向扩展技术和自动分级存储技术也因此成为处理系统存储技术应用的关注点。

4结语

海上煤田三维地震资料处理方法研究 第2篇

龙口海域煤田,海水深度变化大(1～13 m),地层局部倾角陡;海上地震资料采集存在检波器位置漂移、变周期鸣震干扰以及子波差异大等问题.利用直达波或折射波旅行时进行检波器位置反演,解决了检波器飘移问题;变步长二步法预测反褶积能压制变周期鸣震干扰;叠前时间偏移解决了陡倾角成像.资料处理效果表明:所用方法对龙口海域地震资料具有较强的针对性.

作 者：韩仁桥 王成礼 HAN Ren-qiao WANG Cheng-li 作者单位：韩仁桥,HAN Ren-qiao(龙口煤电公司,山东,龙口,265700)

王成礼,WANG Cheng-li(胜利石油管理局地球物理勘探开发有限责任公司,山东,东营,257000)

地震资料处理系统 第3篇

随着大庆油田对外围油田的勘探力度逐年加大, 野外地震处理越来越显得尤为重要。但是以往的现场处理方式主要是将数台独立GRISYS工作站及绘图仪和其他一些外围设备带到现场组建小型现场处理系统, 在处理能力上明显不足。由于机器能力有限, 每台工作站单独仅可以完成有限的工作, 且受工作站自身硬盘空间的限制, 而三维地震资料的数据量又很大, 所以在实际工作中就会经常出现新采集的数据没有空间存放的窘境。为了保证地震资料采集的质量, 缩短资料处理周期, 经过仔细的调查研究, 决定将集群系统引入到现场处理当中。将工作站、绘图服务器以及磁带机、绘图仪和打印机等设备与集群进行系统集成, 组成一套完整的地震资料野外处理系统。

2 解决的途径

2.1 集群系统的安装和调试

集群系统是一组相互独立的服务器在网络中表现为单一的系统, 并以单一系统的模式加以管理, 每个结点都有自己的存储器、I/O设备和操作系统, 单一系统为客户工作站提供高可靠性的服务。我们引进现场的DELL集群系统主要承担现场处理中的常规处理工作, 该系统主要包括了2个I/O节点, 1个管理节点和2个license节点, 及8个计算节点, 自带盘阵容量9.7T。外围设备包括3台DELL工作站, 主要作为操作人员登陆集群之用, 两台grisys工作站主要用于现场处理监控, 两台xp微机主要用于绿山软件的应用以及数据传输。3台ISCSI盘阵为新引进的外围存储, 主要是为了弥补集群自带盘阵容量不足。具体现场设备结构图如下:

2.2 ISCSI盘阵的引进

由于现场处理数据量过于庞大, 集群自带的SCSI磁盘空间严重不足, 因此现场引进了ISCSI盘阵。iscsi作为一种基于IP Storage理论的新型存储技术, 通过ISCSI协议, 将普通微机使用的SATA盘模拟成SCSI盘, 可以让这些iscsi存储设备像scsi盘一样的应用, 并且iscsi可以与SCSI, 以太网和TCP/IP结合起来, 将其与原有的集群构架有机地结合起来, 在同一类型的网络平台上工作, 因此大幅度降低了存储网络的复杂性, 十分适于在现场应用, 具体安装方法如下:

(1) 在I/O节点上安装驱动

(2) 设置参数

Vi/etc/iscsi.conf

添加数据IP并设置密码

Vi/etc/initiatorname.iscsi

建立盘阵与I/O的映射

(3) 查看盘阵信息并做文件系统

查看盘阵信息:iscsi-ls

做文件系统Fdisk-l mkfs-t ext3/dev/sdxn

经过以上设置之后, 即可将ISCSI盘阵与集群系统相连, 我们共陆续引进3块ISCSI盘阵共计25T空间。

2.3 现场紧急情况处理

由于现场环境的限制, 电源不是很稳定, 总是会有突发的停电事件。由于不正常的当机, 很可能会对集群磁盘造成致命的损害, 进而影响到用户数据的安全, 特别是突然断电又在不知情的情况下来电, 电流的冲击对磁盘的损害更大, 极有可能对数据造成毁灭性的破坏。因此我们制定了一套针对突然断电的现场紧急处理流程, 这样在面对突然断电时就不会手足无措, 将损失控制在最小。具体流程如下:

(1) 关闭所有与集群连接的存储, 包括iscsi盘阵。防止突然来电后电流冲击对存储造成损害。

(2) 拔掉I/O电源, 由于是突然断电, 如果来电则I/O自动重启, 与开机后先开存储的顺序相背。

(3) 关掉所有工作站显示器电源。

(4) 来电后首先启动所有存储, 待其稳定后, 启动I/O。

(5) 进入I/O节点, ctrl+M查看硬件信息。确定磁盘是否有损坏。

(6) 依次开启计算节点与工作站。

2.4 集群的现场环境维护

由于集群对现场环境的要求十分严格, 为了保障集群在现场的正常工作, 我们陆续引进了ups和空调等设备, 并定期对其硬件进行检查, 及时发现问题, 及时处理, 杜绝一切安全隐患。在现场这样的特殊环境下, 安全永远是要放在第一位的, 每天按时检查指示灯, 以及机房温度, 湿度等。关注ups的电压情况, 一旦发现异常, 马上同上级领导协商解决, 将一切问题消灭在萌芽状态。以下是在现场遇到的一些实际问题:

(1) 绘图仪出图不正常现象的处理:

在工作之初, 经常出现绘图仪出图显示为竖条, 经过几天的观察与以往的经验, 最终确定是由于现场环境过于干燥而产生大量静电导致。为了克服这一困难, 我们用一根长铁丝使绘图仪内部与地相连, 使静电可以导出, 问题解决。

(2) 绘图仪出白纸问题的处理:

在用户出图过程中, 绘图仪出现异常, 不断出白纸, 关闭绘图仪再开启, 问题依然存在, 经过分析, 确定原因是打印进程死在绘图服务器上, 决定先抓出打印进程将其杀掉再重新启动该进程, 问题解决。

(3) ups电压过低故障处理:

现场一段时间ups电压明显过低, 导致ups不能正常充电, 所有设备都处在临界状态, 随时可能掉电, 我们经过分析认为原因可能有以下两点:一是上一级电压不稳;二是我们这里的功率太大导致。但经过咨询发现上一级进电压没有问题, 而我们机器已经运行了一段时间, 这是最近出现的新状况。最后经过多方了解, 发现我们的电缆原来有一个接头, 可能由于接头老化等原因导致虚接引起电压不稳, 为了排除隐患, 我们先将机器正常关机过后, 逐段的查找电缆, 终于让我们找到了那段虚接的电缆, 经过对电缆进行重新处理后, 电压恢复正常。

2.5 Grisys工作站大盘的建立

由于现场监控的数据量每块都很大, 为了满足现场处理监控对大盘的需求, 我们将两台grisys机器上的3块300G小盘通过制作LVM将其组合成2块850G的大盘。具体方法如下:

(1) 将原来每台机器上的3块盘卸掉

umount/disk3b/disk3c/disk3d

(2) 通过fdisk将盘id由原来的83改为8e

(3) 建立新VG

Vgscan

Pvcreate/dev/sdb1/dev/sdc1/dev/sdd1

Vgcreate-s 32M vggrisys/dev/sdb1/dev/sdc1/dev/sdd1

(4) vgdisk查看是否建立成功

(5) 建新LV

Lvcreate-i 3-I 64-L 850G vggrisys

(6) 查看LV

Lvscan

(7) 查看新盘

Lvdisplay/dev/vggrisys/lvol1

(8) 建立文件系统

Mkfs.ext3/dev/vggrisys/lvol1

将新建的盘挂上系统然后设置出口, 即可以像ISCSI盘阵一样供集群系统使用。

2.6 RedHat9.0远程登陆系统的建立

由于工作后期数据量庞大, 而现有的工作站又只有3台, 致使提谱工作需要将原有的2台xp机器安装上远程登陆软件一起投入工作。针对老版本的redhat9.0操作系统, 进行了如下配置, 最终实现了远程X终端登陆, 使之可以进行工作的机器增加到了5台, 具体操作如下:

Linux端设置:

(1) 编辑/etc/X11/xdm/Xaccess将其中一行注释掉后为:

#any host can get a login window

(2) 编辑/etc/X11/xdm/xdm-config文件将其中一行注释掉改后为

#“Display Manager.Requestpart 0”

(3) 编辑/etc/X11/gdm/gdm.conf文件, 在[xdmcp]部分将enable状态改为true

(4) 编辑/etc/kde/kdm/kdmrc文件, 在[xdmcp]部分将enable状态改为true

(5) 确认/etc/inittab的启动级别为5

(6) 确认关闭防火墙。

XP端设置

(1) 关闭防火墙

(2) 安装Xmanage软件

2.7 DELL集群盘阵的重建

为了保证现场的集群存储设备的正常运行, 笔者将早期在raid1盘阵上发现存在安全隐患的一块盘进行了更换, 并且进行了卷组的重新配置, 将其磁盘策略定为raid5, 这样就保障了在有一块磁盘产生故障时, 能有一块热备盘及时补上, 并且我们还带了3块备用盘, 一旦出现问题, 即用新盘顶上。具体重建过程如下:

(1) 在控制台登陆I/O节点

(2) CTRL+M进入控制界面

(3) 选择object-’physical察看是否有正在重建的磁盘即rebuild状态, 将其状态设置成ready状态。

(4) config’clear configuration清除设置

(5) config’view/add configuration重新建立卷组

(6) object’physical将最后一块盘制作成热备盘

(7) 重新启动机器, fdisk-l即可发现新盘。

将其进行格式化即可使用。

2.8 DELL集群系统故障处理

由于集群系统主要是采用集中管理的方式, 所有的计算节点都是共用同一个家目录, 挂载同一个软件, license文件均由一台机器管理, 因此无论哪个环节出现问题就会影响全局。针对这种特殊的环境模式, 笔者总结出了一套问题解决方法, 一旦遇到用户作业出现问题, 通过此方法, 问题大多即可解决:

(1) 检查节点磁盘挂接情况:包括存储, 家目录, 软件盘, license盘

(2) 检查license节点的license启动情况

ps-ewf|grep lmgrd

如果没有该进程则重启进程

/etc/rc5.d/.98omegalmgrd72d start

(3) 检查OM进程, 即OMEGA软件常驻进程, 如没有此进程可能是软件盘没有挂接或进程没有起来。进程重启方法

/etc/rc.local

(4) 检查JSSmgr进程, 此进程控制JSSmon的启动状况, 此进程如果不在则集群无法分发作业, 检查方法:

ps-ewf|grep JSSmgr

此进程有可能发生假死现象, 即虽然可以看到该进程, 但是在实际工作中还是无法分发作业, 这时就需要将其进程杀掉, 然后重新启动该进程。

Kill-9 PID杀进程

JSSmgr&启动进程

(5) 确保临时空间未满

df-h/scr02

3 结束语

经过近5个月的现场应用, 大庆油田海拉尔盆地某区域三维地震叠前时间偏移现场处理项目顺利完成, 共完成新资料574.012km2, 老资料165.381km2叠前地震数据处理。总计满覆盖目标地质体739.393km2, 提前半个月完成了原定的生产任务。对比以往的现场处理工作, 这次由于集群系统的引进, 大大缩短了工期。新型3592带机的引进, 大大提高了磁带的加载效率, 以往一盘磁带的容量只有几百兆, 而现在一盘磁带的容量达到几百G。并且新带机的数据传输速度也有了大幅度的提高, 达到百兆速度每秒, 由于带机速度的提升, 将处理人员从原先频繁的换带工作中解放出来, 将更多的精力投入到地震数据处理工作中。由于集群系统的引进, 处理员有了更多的节点进行作业运算, 可以同时发数个作业。不需要像以往那种工作方式每隔一段时间就要去发一个作业。并且集群系统可以进行人工调节系统配置, 最终使系统达到负载均衡, 达到系统性能的最佳状态, 大大提高现场处理效率。经过这次现场的实际运作, 发现将集群系统引入到现场处理中是切实可行的, 并且也取得了不错的经济效益, 在今后的现场处理当中这一方法值得进行推广。

参考文献

[1][美]RAJKUMAR BUYYA.高性能集群计算:编程与应用[M].北京:电子工业出版社, 2001.

地震资料处理系统 第4篇

大、小兴安岭山地地表大多被火山岩、火山岩风化形成的残余物和腐植土所覆盖,地震资料中普遍存在较强的折射波和多次折射波,资料的信噪比很低;此外,该区低、降速层厚度和速度横向变化剧烈,静校正问题突出,为此,开展了有针对性的处理方法研究.针对山地地表起伏大的.特点,采用了浮动基准面方法;针对低、降速层厚度和速度横向变化剧烈的特点,采用了折射静校正和微测井静校正相结合的方法;针对折射波强的特点,采用了t-x域叠前相干压制方法;针对叠加剖面随机噪声严重的特点,采用了f-x域随机噪声衰减方法.实际资料处理表明,采用上述处理手段,提高了资料的信噪比,增强了同相轴的连续性,突出了反射波组特征.

作 者：王世青 孟小红 王双喜 王兆湖 李家俊 褚玉环 Wang Shiqing Meng Xiaohong Wang Shuangxi Wang Zhaohu Li Jiajun Chu Yuhuan  作者单位：王世青,王双喜,Wang Shiqing,Wang Shuangxi(中国地质大学地下信息技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;大庆石油管理局物探研究所,黑龙江大庆,163357)

孟小红,Meng Xiaohong(中国地质大学地下信息技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083)

地震资料处理系统 第5篇

关键词：复杂山区,地震资料,静校正,多域去噪,速度分析,精细处理

陕北地区蕴藏着丰富的煤炭资源, 然而其地形起伏较大、冲沟发育, 静校正问题严重;且煤层埋深较浅, 干扰波极其发育。复杂的地形给地震勘探资料处理和解释带来较大困难。为更好地解决陕北地区煤炭资源勘探中遇到的问题, 掌握复杂山区煤田地震资料的特点及静校正处理技术尤为必要。现以陕北山区某勘探区为例, 对复杂山区煤田地震资料的特点及静校正处理技术进行探讨、分析。

1复杂山区煤田地震资料的特点

复杂山区的特点是地表起伏剧烈, 高差很大;低降速带横向厚度变化大, 地表高差大。在勘探区内地表高程变化很大, 最大落差达到140 m, 冲沟发育。图1是该区采集的三维野外单炮, 由于地形因素, 初至波和反射波发生扭曲, 高速线性干扰和低速的面波干扰比较严重, 且有较强的声波干扰。

2静校正处理技术

2.1绿山折射静校正

绿山折射静校正基础是解基本折射方程。其思路是使用g2模块定义和检查观测系统, 然后在picker模块中拾取单炮初至时间, 然后在branch模块中对初至进行分层, 接着用fathanal模块求速度并分别计算炮点和检波点的延迟时, 最后用fathmodl模块反演出各层的表层模型参数, 并根据表层模型参数计算出炮点和检波点的静校正量。在进行绿山折射静校正求取时, 必须注意以下几个方面。

(1) 初至拾取必须精细, 对于不确定的初至不要拾取, 在拾取初至前可以进行滤波和AGC处理, 以增强初至的可识别性。在绿山中拾取初至时, 对于不确定的初至时间, 可以参考picker模块下面的地形曲线。初至尽量每炮都拾取, 可以先隔4～6炮进行拾取然后进行分析计算, 再将4～6炮拾取初至计算出的静校正量应用到单炮上, 这样既易于拾取初至, 也能检查观测系统是否正确, 因为观测系统错误, 则静校正效果肯定很差。无法改正的错误单炮, 应予以剔除。

(2) 要保证初至拾取的是同一层的折射波。根据工区特点确定反演参数, branch分层需精细, 分层控制点的密度要根据工区表层结构特点选取, 原则是横向变化剧烈地段控制点布置密些, 否则可稀些。对反演后的高速层速度作一定的平滑处理。

(3) 充分利用软件的质量监控手段, 效果不好时应查明原因, 然后采取有效的技术措施。

图2是对单炮进行绿山折射静校正后的效果图。校正后, 由于地形变化引起的初至及反射波扭曲被校直, 反射波更为突出。

2.2剩余静校正

经初至折射静校正后的道集存在的剩余时差, 可以通过合理的剩余静校正方法加以消除。根据该勘探区的资料特点, 剩余静校正采用最大能量相关剩余静校正。给定做剩余静校正相关分析的时窗, 精选合理的参数后, 得出的剩余静校正量用于CMP道集, 叠加后, 剖面质量就会有较好改善。剩余静校正最重要的是时窗的选择, 分析时窗应该放在反射波能量强、连续性好、倾角小的层段上, 而对于低信噪比资料, 只能根据弱的影子选取, 或者根据两边信噪比高的资料来控制它。

3叠前处理

3.1多域去噪处理

陕北山区由于其地表的特殊性, 地表地质条件复杂, 地形起伏大, 低、降速层厚度和速度横向变化快, 激发条件差, 地层对激发能量吸收和衰减严重, 造成采集的野外资料信噪比较低, 对这种资料不经过一系列有效处理, 一般很难见到有效反射波同相轴 (图1) , 此种地区的野外资料一般具有以下特点:①有效信号被噪音淹没, 见不到反射同相轴;②有较强的低频面波干扰, 造成近道干扰严重;③有强的折射波和声波干扰, 且这些干扰频率成分与有效波频率成分相近。

按噪声在地震剖面上出现的特征, 将噪声分为线性噪声和随机噪声[1]。对于规则噪声, 如折射波、面波及声波, 由于这些干扰呈线性特征, 所以一般采用τ—p变换、f—k滤波等来压制, 但是这些方法不但对有效信号有一定的损伤[2], 而且也不能彻底把有效信号和噪音分开, 去噪后容易产生假频。为实现最大限度压制噪音又尽量不损害有效波, 采用grisys系统的中值预测滤波法和内切滤波法进行折射波和面波的去除。这种去噪技术的特点是:不伤害有效信号但能有效压制干扰, 运算速度快, 不产生假频, 去噪效果较好。对于高频声波干扰, 采用PROMAX处理系统中的air blast attenuation模块进行消除, 该模块通过给定零炮检距道声波起始时间和声波速度等参数, 使声波发生衰减, 通过多个该模块的迭代使用, 可达到较好的声波衰减效果。对于无规则的随机噪声, 通过CGG处理系统的f—x域去噪方法进行除噪。对噪声的去除, 采用的原则是“先强后弱, 多域多系统联合”的串联去噪技术, 有效地实现了信噪分离, 大幅度提高了资料信噪比。

3.2振幅一致性处理

首先对原始数据进行球面扩散补偿, 消除波前扩张和吸收因素的影响。在对资料进行去噪之后, 对单炮实施地表一致性振幅补偿处理, 以校正山地地震资料中的振幅不均匀性, 有利于增强反射叠加能量并能准确研究目的层的横向变化。振幅一致性处理是复杂山区资料处理中不可缺少的步骤。

3.3地表一致性反褶积

地表一致性反褶积的主要作用是消除近地表异常对地震子波产生的畸变, 消除地震子波之间的相位差异。该反褶积分2步进行:①进行地表一致性频谱分析, 对输入的数据按时窗求取其对数功率谱, 将对数功率谱按同一分量分别进行累加;②对其进行地表一致性相关分析, 使用CGG处理系统的地表一致性反褶积模块, 可以较好地拓宽原始资料的频谱, 提高资料的分辨率。

4速度分析、叠加及偏移

速度直接影响到动校正及叠加效果[3], 特别是浅层速度灵敏, 需要认真作好精细速度分析, 以便提供高质量的叠前处理道集。在分析前, 对CMP道集需作必要处理, 主要包括:振幅均衡、加权或相干、滤波及去噪等处理, 在此基础上精选速度分析参数。在做速度谱前, 可以先进行常速扫描并进行初始速度分析, 将该初始速度作为速度谱分析的基础速度。速度分析质量用能量团谱、超道集和叠加剖面三者控制。对叠加效果差或速度变化快的地段, 通过加密控制点进行多次速度分析来得到准确的叠加速度, 必须加入剩余静校正量后再作分析。利用分析好的速度进行动校正和叠加, 叠加后应进行叠后随机噪声衰减, 提高剖面信噪比, 为偏移作准备。使用CGG的频率空间域偏移, 该偏移基于有限差分法, 画弧现象比较轻, 该方法对速度变化适应性比较好, 适合复杂构造区的偏移成像。在进行偏移前, 应该剔除剖面上的野值, 并进行叠后去噪;对叠后数据做大时窗道均衡, 使能量分布均匀, 防止因能量不均引起画弧;对偏移速度进行平滑处理并测试偏移速度, 对偏移参数进行精细处理, 以取得最好的成像效果。

5处理效果分析

图3是精细处理前后的偏移结果对比图, 从图3可以看出, 通过精细的去噪处理和多系统联合处理, 结果分辨率更高, 波组特征得到改善。根据处理后结果, 可以明显看出2层煤之间间距的变化, 并且B处断层更清楚, 排除了剖面A处的虚假断层。

6结论

(1) 虽然山区复杂地况给地震勘探资料处理和解释带来很大困难, 但只要认真研究资料的特点, 精细地进行静校正, 认真做好叠前、叠后处理工作, 优化使用多处理系统的优势模块, 是可以获得好的地质效果的。

(2) 通过对复杂山区地震资料处理方法的研究, 深切体会到, 野外必须进行高质量数据采集, 保证有一定信噪比的记录, 才能更好地压制干扰波, 突出煤层反射波, 提高地质成果的解释精度和可靠度。

参考文献

[1]银燕慧.黄土塬山地地震资料处理方法研究[D].北京:中国地质大学, 1998.

[2]王文常.西部复杂地区地震资料处理新技术[J].中国煤炭地质, 2009, 21 (A02) :75-78.

多期次采集地震资料融合处理技术 第6篇

本文以辽河坳陷西部凹陷中南段欢喜岭地区的地震资料为研究对象, 对新老资料融合处理技术开展了研究, 在此基础上展开了叠前偏移成像处理技术应用, 取得了较好的效果。研究区包括两块二次采集的地震资料和同范围内的五块一次采集的老三维地震资料。

一、多期次采集地震资料特点

辽河油田的三维地震勘探经历了两次整体的采集, 一次采集的地震资料主要是指2000年以前采集的, 覆盖次数一般在20次左右, 最大炮检距小于3000m, 面元多为25m×50m, 有效频宽在8~50Hz之间, 缺少野外静校正资料, 点位测量精度较低, 整体资料的信噪比不高;二次采集的资料为2000年以后采集的资料, 信噪比较高, 覆盖次数在80~300次, 有效频宽也有所拓展, 在3~70Hz之间, 面元为25m×25m和12.5m×12.5m, 并有精确的测量资料和野外静校正数据。

不同采集区块间资料差异可以分为纵向和横向两方面差异。纵向差异包括采样、道长、相位、时差、振幅及频率等差异, 是可以通过应用处理技术消除, 实现一定程度的融合;横向上差异包括面元、偏移距、方位角、覆盖次数及测量等差异, 是由采集观测系统不同所引起的, 为先天不足, 无法应用处理技术来实现融合, 只能采取折中的方法实现融合, 对后续处理有一定的影响。

二、叠前融合拼接处理技术

1. 高精度炮点重新定位技术

由于地表条件复杂, 采集时出现炮点位置与实际位置存在偏差的现象, 特别是一次采集的老资料, 问题更加突出。利用共炮检距道的圆对称特性, 通过程序实现了炮点自动定位[8]。

该方法先分别计算横纵方向偏移量, 而后将其投影到大地坐标系中, 完成炮点坐标重新定位。以往手工定位只能对坐标偏离大于一个道距的炮点进行调整, 而自动定位可以对坐标偏离小于一个道距进行调整, 精度达到10m。炮点的高精度定位为后续成像奠定了坚实的基础。

2. 子波相位调整技术

由于子波的相位差异, 导致新老资料同相性差, 融合质量不好。研究中先对二次采集资料进行子波整形, 使子波趋于一致;然后, 利用广义互相关法求取一二次采集资料相位差, 并对一次采集资料实施相位滤波, 统一两者子波相位, 见图1、2。

广义互相关定义为:

其中, r (t) 为传统互相关, r* (t) 是r (t) 的正交, 通过90度相移得到, 即Hilbert变换。因此, 上式可以写成

其中:A (t) 可以写成A (t) ==[f22 (t) ++f**22 (t) ]1 2, 为互相关包络, 其最大值可以通过二次插值来确定;ϕ (t) =tan-1|f* (t) /f (t) |是瞬时相位, 根据包络最大值对应的时间可以求得, 用来衡量两组输入道间的相移值。

3. 静态时差校正技术

静态时差主要由三部分组成:区块间时差、静校正时差、新老资料间相关时差。利用时差扫描技术, 先确定一次采集老资料区块间的相对时差, 将其消除;再确定二次采集新资料间的相对时差并消除;然后, 进行静校正技术的应用, 包括野外静校正和剩余静校正, 但由于一次采集老资料没有野外静校数据, 所以只能应用地表一致性剩余静校正, 这样就会与二次采集新资料间存在一个空变的浮动时差 (低降速带变化引起的) 。因此, 最后要将一、二采集资料进行互相关, 求取浮动时差, 将其应用到一次采集资料上, 彻底消除二者间时差, 见图3。

4. 基于覆盖次数振幅调整技术

无论采用哪种偏移方法, 都要求地震波场的分布是均匀的, 即地表观测均匀和地下照明均匀, 但由于地表条件的限制, 或不同年度采集三维观测系统设计的差异, 导致的不均匀性是客观存在的。研究发现, 除覆盖次数横向变化外, 不同年度资料的偏移距分布也极不均匀, 即偏移距组之间的覆盖次数差异, 以往简单地在面元间做覆盖次数加权处理的方法存在问题。因此, 必须同时以覆盖次数和偏移距为参考量进行能量加权, 以实现自动能量调整。基本思路是, 在经过常规的地震振幅调整后, 叠前偏移画弧及边界效应问题主要是由于偏移算法和传统的地震振幅恢复所造成, 自动能量调整技术是基于原始数据信噪比和覆盖次数, 通过计算振幅调整因子, 使面元道集总体能量大致保持在同一水平, 较好地解决叠前偏移画弧及边界效应问题, 见图4。

三、应用效果

经过应用叠前融合拼接技术, 实现了多期次采集地震资料的属性一致性处理, 增加了整个研究区地震资料的覆盖次数, 使其达到同相叠加, 充分利用了两次采集资料的信息, 经叠前时间偏移后, 资料品质明显提高, 取得了较好的效果, 见图5。

结束语

1. 本文以挖掘老资料的应用潜力为目的, 通过对多期次采集地震资料融合处理技术研究, 形成了多期次采集三维资料融合处理技术系列, 并总结了融合拼接的适用条件:由于局部地表障碍物增多, 二次采集不能获得的资料, 可以利用老资料补充。

2. 老资料覆盖次数不高, 可以通过一系列技术实现新老资料融合, 对改善成像有一定的帮助。

3. 由于覆盖次数、面元、偏移距等横向差异, 新老资料融合对保幅处理不利, 最根本的解决办法是采集尽量保证观测系统的横向一致性。

摘要：以辽河坳陷西部凹陷欢喜岭地区地震资料为研究对象, 以挖掘老资料的潜力为目标, 主要在多期次采集的地震资料融合拼接处理方面, 开展了高精度炮点重新定位、子波相位调整、静态时差校正及基于覆盖次数振幅调整等一系列技术研究, 完成了7块新老资料的融合拼接处理, 为后续攻关提供高质量的基础资料, 证明了多期次采集地震资料的融合处理, 在一定程度上能提高地震资料的信噪比, 改善成像质量, 节约勘探成本。

地震资料处理系统 第7篇

1 处理一般山地环境下地震资料时面临的难题

对于山地这样一种特殊地质环境而言, 在处理其地震资料时, 面临的难题主要包括两种:一是低信噪比方面的处理问题;二是静校正方面的问题。只有解决好这两大难题, 才可以保证处理结果的精确性以及可靠性, 从而获得清晰和准确的地质资料。笔者在实践中发现, 要使静校正方面的误差问题得到有效改善, 必须保证静校正短波长问题得到有效解决;另一方面, 叠前去噪、叠后去噪和目标速度分析是实现有效提高信噪比的重要前提。文中, 笔者将以某山地资料作为分析基础, 详细探讨静校正方法和去噪方法的应用。本研究处理地震资料的目的在于勘探石油以及天然气。

2 一般山地环境下地震资料处理方法

2.1 静校正方法

山地地形复杂多变, 地表高程变化较大, 高倾角地层出露普遍, 低降速带发育丰富, 所以做好表层的静校正工作是十分关键的。通常采用以下几种方法:

(1) 初至折射静校正。对于山地资料, 应首先进行初至折射静校正, 其中对于单炮初至的认真拾取非常重要, 要做到:既完整的保留可靠初至信息, 又及时的舍弃不可靠初至信息, 从而达到相位稳定、波形一致的要求。在追踪折射层时, 应尽量追踪同一相位的信息。

(2) 迭代折射静校正。在处理地震资料时, 为了保证精准性, 在完成初至折射静校正后, 还要进行交互式迭代折射静校正。首先要确保使用准确的初至数据, 然后在共炮点、共检波点、共偏移距的域内进行拟合迭代, 从而优化静校正量, 提高静校正的准确性。

(3) 对静校正量进行高低频分离。因为对于山地环境而言, 由于地表高程变化丰富, 其基准面是处于浮动状态的, 最终基准面与实际地面高程存在较大差异, 所以对所得的静校正量直接进行速度分析是不准确的, 需要对其进行分频处理, 分为低频和高频。先分析应用高频量, 叠加前在应用低频量。

(4) 多种静校正方法优化组合。野外一次静校正、高程静校正、初至折射静校正、迭代折射静校正都是有效地静校正方法, 作业时可依据叠加剖面的效果和具体地质环境进行优化组合, 实现静校正量的最优化。

2.2 叠前去噪

在静校正的过程当中, 规则线性以及低频高能量波会对资料处理过程造成影响, 因此为了使信噪比得以提高, 在校正之前应对叠前噪声进行有效压制。处理方法有:

(1) 对高频低频进行分段压制, 避免陷波受到干扰;

(2) 编辑强声波与强脉冲之后, 要将以上两者切除;

(3) 应用空变或时变方法切除初至波, 避免浅层反射资料受到影响;

(4) 对低频面波进行压制, 以便使资料所具有的信噪比得到有效提高[2]。

因为山地环境具有复杂的地形, 所以在进行资料处理时可能面临变化较大的接收条件以及激发条件, 为了避免线性干扰, 应尽可能采用自动压制技术和识别技术。

2.3 确定目标速度的方法

山地环境通常伴随着复杂的地质构造, 其地震资料中的横向速度变化幅度非常大。笔者在实践中发现, 可以综合分析地质特征与地震波反射时的特征来确定目标速度, 以便能够使迭加效果得以完善。

采用综合分析法, 需要分析的指标有:正常反射特征、回转特征、断面反射特征以及断面绕射特征。在分析时, 要注意区分回转波特征与绕射波特征:一般情况下, 回转波可聚集能量, 使能量衰减变慢;而绕射波的陡度一般会小于回转波, 其能量不容易被聚集在一起, 容易消解[3]。所以, 可以利用以上特征来解释目标速度。

另外, 可以相互叠加不同的反射波, 得到组合叠加速度。在处理资料时, 可将山地横向速度变化特征以及地层倾角作为依据, 选择合理的叠加速度组, 以保证能够获得最优速度。然后, 根据最优速度确定目标速度, 从而将山地地质环境的基本形态反映出来, 为勘探提供依据。

2.4 叠后去噪与偏移分析

在处理山地地震资料的过程中, 叠后去噪是针对最终剖面资料质量的一个效果加工的环节。这个环节能够有效的提高叠后信噪比、压制干扰波、强化同相轴的连续性。应用叠后去噪技术, 可以使地震资料中的构造变化表现得更为清晰, 方便于地质分析人员找出更为有效的地质勘探依据。叠后去噪的方法主要是增强F-X范围域信号, 对地震资料进行反复处理, 并预测径向滤波[4]。

进行偏移分析的目的在于收敛回转波以及绕射波, 使地质构造情况更清楚的呈现出来。偏移的方法为建立起分析速度场。要在叠加剖面的基础上, 综合分析DMO速度, 并将时间以及空间方向上存在的异常点消除, 将异常点消除后, 便可以对叠加速度进行转换, 使之成为层速度进而得出偏移分析结果。

3 结束语

以往采用常规方法对此类山地的地震资料进行处理, 得到的叠加剖面通常是较为模糊, 反射层同相轴不具有良好的连续性, 并处于上下浮动状态, 其信噪比处于较低的水平, 这对于研究地质基础, 难以形成有效价值。采用文中所述几种方法对地震资料进行相应的处理之后, 相比较以往的常规方法:叠加剖面将变的更为清晰, 反射层原有的信噪比得到有效提高, 各种不良因素的干扰也大大减弱, 反射层基本处于连续状态, 可以观察到不同层次之间存在的弱反射, 为地质解释提供了有利的依据。因此, 为了有效分析以及处理地震资料, 可以选用本文当中所提到的各种方法。

摘要：本文分析了处理山地类型地震资料时面临的难点, 并针对难点难题提出针对性的处理方法, 包括:静校正方法、叠前去噪处理、确定目标速度、叠后去噪、叠后偏移等, 并简单探讨了处理的分析结果。

关键词：地震资料,静校正,叠前去噪,叠后偏移

参考文献

[1]吕金博, 孔剑冰, 张绍华, 庄道川, 司卫.复杂地表条件下低信噪比地震资料的处理技术[J].天然气工业, 2010, 37 (11) :853-854

地震资料处理系统 第8篇

油田公司为了进一步挖掘老资料潜力, 适度节约勘探成本, 开展了重新处理工作, 充分提高资料利用率。本文通过对老资料的深入分析, 在处理过程中不断试验、探索, 提炼出了一套行之有效的处理方法, 使老资料品质得到了较大改善, 取得了满意的效果。

1 老资料面临的问题

1.1 静校正问题严重

库车东部二维地震资料基本上在2000年以前采集, 年代早, 大部分为浮动面, 测线间存在一定的闭合差;同时, 工区地形起伏剧烈、地表类型复杂、地表岩性和风化程度不同, 表层结构横、纵向变化较为复杂, 静校正问题在该区显得尤为突出。

1.2 噪音重, 信噪比低

受当时物探装备和技术条件的限制, 老地震资料品质较差, 图1为工区不同位置典型原始单炮, 干扰波十分发育, 主要有线性干扰、浅层折射、单频干扰、异常振幅等, 淹没了大部分有效反射信号, 影响了叠加剖面品质。

1.3 准确成像困难

老地震资料覆盖次数低, 有效反射能量弱。区域强烈构造运动导致了工区地层倾角陡, 断裂发育, 波场极其复杂, 严重影响了地震资料的成像效果。

2 处理技术

通过对原始资料的全面分析, 总结出了老资料面临的3个问题, 地震资料处理主要针对这几个方面展开。具体来说, 主要通过综合静校正技术解决测线间闭合差问题, 同时消除由于近地表带来的静校正问题;叠前多域多步去噪, 压制线性干扰、异常噪音等, 提高资料信噪比;通过处理、解释一体化结合, 对地下构造逐步认识、处理逐步调整的运作模式, 准确落实地下构造[1,2]。

2.1 连片静校正方法

由于老资料基准面不统一, 在处理过程中充分利用大炮初至信息, 反演近地表模型。通过拟三维连片折射静校正方法解决测线间闭合差问题, 其关键点是要选择好用于计算的炮检距范围和表层速度。高频成像部分主要采用高程静校正、模型静校正、折射静校正等3种方法优选, 从而解决好大的静校正问题[3,4]。

在此基础上, 采用地表一致性剩余静校正和模拟退火等方法串联使用, 逐步解决残留的剩余静校正量。图2为应用综合静校正方法前后的叠加剖面效果, 可以看出, 同相轴连续, 信噪比得到了大幅度提高。

2.2 多域多步组合去噪技术

工区干扰波发育, 影响了资料成像效果, 叠前必须进行有效地去除。总的原则就是在最大限度保留有效信号的前提下, 采用多域、多步压制噪音。

根据库车东部老资料特点, 叠前去噪基本流程为:异常振幅压制、线性噪音去除、随机噪音衰减[5]。图3为噪音压制前后的单炮效果, 较好地消除了异常能量, 资料信噪比得到了提高。

2.3 处理解释一体化精细成像

老资料覆盖次数低, 道集质量差, 拾取准确的叠加速度难度比较大, 需要对速度分析道集进行随机噪音压制处理。速度分析过程中, 参考前后分析点和相邻测线的速度大小, 掌握该区域速度变化趋势。在构造复杂区, 适当加密速度分析点, 准确控制速度变化, 提高叠加成像效果。

在叠后偏移方面, 为了准确获取叠后偏移速度场, 采用处理、解释一体化结合, 对地质构造逐步认识、处理逐步调整, 确保偏移速度场合适, 偏移成果合理、准确。

3 处理效果

本文对老资料采用了一系列针对性的处理技术, 如拟三维连片折射静校正、多域组合去噪、精细成像等综合应用, 最终取得了良好的成像效果。如图4所示, 重新处理后资料构造形态清楚, 断层断点清晰, 浅层符合地质露头, 为该区域合理构造建模和解释成图提供了直观、可靠的信息。

4 结束语

库车东部老资料具有低信噪比、低覆盖次数等特点, 在研究过程中开展了大量的试验和探索, 最终提炼出了一套针对性较强的处理方法, 最大限度的挖掘了老资料的潜在价值。本次研究共取得了以下三点认识:

(1) 通过拟三维折射静校正方法计算低频分量, 保证了测线间的闭合;同时配合优选最佳静校正高频, 提高了叠加成像质量, 为后续处理奠定了坚实的基础;

(2) 偏移速度调整过程中, 处理、解释一体化结合, 对构造模式逐步认识、处理逐步调整, 确保了最终偏移归位合理、准确。

(3) 老资料重新处理具有较强的目标性, 处理过程中针对其特有的资料特征和难点, 充分应用后期发展的新技术和新思路, 才能取得满意的效果。

参考文献

[1]王有新.应用地震数据处理方法[M].北京:石油工业出版社, 2009, 140-143

[2]熊翥.地震数据处理应用技术 (修订版) [M].北京:石油工业出版社, 2008, 208~214

[3]杨海申, 蒋先艺, 高彦林等.复杂区三维折射静校正技术与应用效果[J].石油地球物理勘探, 2005, 40 (2) :219~225

[4]林伯香, 孙晶梅, 徐颖等.几种常用静校正方法的讨论[J].石油物探, 2006, 45 (4) :367~372

地震资料处理系统 第9篇

在地震资料处理过程中, 地震波对地球内部构造的分辨率和地震波速度的很大程度上依赖于静校正求取的准确性[1]。尤其在复杂地区地表起伏较大且表层低降速带的速度横向变化较大的情况下, 静校正更是地震资料处理过程中的关键和难点[2]。

近几年随着国民经济飞速发展, 国内能源对于煤炭的需求量不断增加, 地震勘探条件也越来越复杂, 尤其是山地丘陵等复杂地表地区的煤田地震勘探的难度更大, 所以复杂地区的地震资料处理面临很大的挑战[3]。

在地震勘探施工中, 若在水平观测面且表层速度不会发生横向变化的条件下, 地震P波的反射波时距曲线符合双曲线方程[4]。但是实际施工环境、地表条件非常复杂, 特别是山地丘陵地区地表起伏大, 使激发点和接收点不能处在同一水平面, 且由于这些地区的近地表速度横向变化较大, 使地震P波的反射波同相轴产生严重畸变, 严重偏离双曲线形态。

地震数据处理方法中的静校正处理可以有效地消除反射波同相轴由于地表起伏和地表低降速带横向变化产生的畸变, 最终得到满足动校正的双曲形态的反射波同相轴[5]。

文章主要介绍了折射静校正方法在龙家堡地区地震资料处理中, 消除由于地表条件起伏变化和地表低降速带横向变化对于反射波同相轴的影响, 成功地消除长波长静校正量, 得到高质量的叠加剖面。

1 方法原理

1.1 静校正基本原理

静校正地表模型如图1所示, 其中S表示炮点, R表示接收点, I表示地下反射点。

假设存在这样一个水平观测面, 可以称之为基准面, 在静校正处理之前, 炮点和检波点都要校正到基准面上, 具体实现该方法的公式如下:

炮点处的静校正量计算公式:

检波点处的静校正量计算公式:

式中, ΔTs为炮点s (x, y) 处的静校正量;ΔTr为接收点r (x, y) 处的静校正量;Es为实测的炮点地面高程;Er为实测的接收点地面高程;Ed为基准面高程;Hs为炮点处低降速带的厚度;Vs为炮点处低降速带的速度;Hr为接收点处低降速带的厚度;Vr为接收点处低降速带的速度;V为替换速度, 一般设置为常数。

根据前人总结可知, 一般的低降速带的厚度和速度是一空间的函数。根据式 (1) 和式 (2) 可知, 每个炮点和检波点处计算得到的静校正量都是互不相同的, 当利用上述公式对一个地震道计算时, 相当于把这个地震道的激发点和接收点都校正到了基准面上, 即处在同一水平面上[6]。

因此, 准确的求取低降速带的厚度和速度静是校正处理的关键, 当然在地震资料数据处理方法中求取低降速带厚度和速度方法是很多的, 本文主要研究利用折射波求取静校正量的方法对目的区域地震资料进行静校正处理[7]。

1.2 折射静校正基本原理

折射波静校正法是在实际地震资料数据处理中被广泛使用的一种静校正方法[8], 该方法普遍适用于丘陵地区、沙漠地区的地震勘探数据处理中, 其基本原理如下:若地下低降速带层面是良好的折射界面时, 而根据Snell定律, 当炮检距到达一定距离时则会出现全反射的现象, 如图2所示。

假设观测面水平, 折射界面也是水平的, 风化层速度为V1, 折射层速度为V2, 则折射波旅行时方程可以用上述参数表示为[9]:

式中, θ为折射角;TAB为折射波旅行时间;TA为炮点延迟时;TB为接收点延迟时;ZA为炮点处的折射界面深度;ZB为接收点处的折射界面深度。

方程 (3) 是只有一个折射界面情况下的折射波旅行时距方程, 当介质为多层时, 则折射波旅行时距方程可以用下式表示:

折射静校正处理方法应用时, 要求地质条件需要满足3个假设条件: (1) 下部高速层的速度大于低降速带的速度, 且上下层的速度差足够形成全反射; (2) 高速层在横向的连续性强而且其顶界面起伏不大; (3) 地下只有一层或者几层但数量较少的层状介质的速度模型[10]。

2 应用实例成果分析

静校正是陆地地震资料处理中都需要解决的问题, 能否做好静校正, 是资料处理成败的关键[11]。龙家堡地区地表有一定起伏, 高差有50 m, 根据本次目的区域的实际地质资料, 该区部分区域煤层埋深较大, 且构造比较复杂。根据资料实际情况, 实验确定了该区基准面为220 m, 替换速度3 000 m/s。

利用绿山软件对该区三维地震资料采用折射静校正方法求取该区地震资料的静校正量, 静校正前后的单炮记录如图3所示。由图3对比可知, 静校正前该区单炮初至波和反射波都不平滑, 产生严重畸变, 而静校正之后的单炮初至波和反射波明显平滑了很多, 同相轴畸变消除了。

如图4所示, 为利用折射波静校正法对该区地震资料进行静校正处理前后的叠加剖面对比图, 对比图4 (a) 、4 (b) 静校正前后的叠加剖面可以发现, 图4中所示叠前剖面与叠后剖面中A、B、C区域的同相轴得到了很明显的改善。校正前这3个区域的同相轴不连续, 且存在很多错断, 而静校正后的这3个区域的同相轴明显更加连续, 去除了地表以及低降速带横向速度变化所引起的畸变, 同时避免了很多解释陷阱。

3 结论

通过对利用折射波静校正法对该区的三维地震资料进行静校正处理的结果可知, 该方法可以有效去除由于地表以及低降速带横向变化对反射波到时的影响, 提高反射波同相轴的连续性, 改善叠后剖面的质量, 可以有效地避免非构造因素引起的构造解释陷阱。

摘要：当地震波反射走时受地表以及地下低降速带横向速度变化的影响时, 反射波同相轴会严重偏离正常的双曲线时差规律, 而地震处理中解决这一难题的办法就是采用静校正处理。采用折射静校正方法, 选取合理的处理参数对吉林市龙家堡地区的三维地震资料利用绿山软件进行了处理, 成功地消除了长波长静校正量, 最终处理得到了高质量的叠加剖面。

关键词：折射静校正,复杂地表,长波长静校正量

参考文献

[1]熊翥.地震数据数字处理技术[M].北京:石油工业出版社, 1993

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