袁 龑,劉 倩
(1.長江大學,湖北 荊州434023;2.中國石化江漢油田分公司物探研究院,湖北 武漢430045)
剩余靜校正量是完成了野外靜校正計算后殘存的靜校正量。剩余靜校正量的計算在復雜山地資料處理處理流程中很重要的一項,剩余靜校正的精度直接影響地震資料的信噪比和分辨率、速度分析質量,進而影響成像質量。復雜山地地震資料剩余靜校正量較大且信噪比低,在剩余靜校正計算時經(jīng)常會出現(xiàn)局部收斂不足,或者收斂于局部極值(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象)。
復雜山地資料信噪比低,剩余靜校正量比較大,往往有相當部分超過有效波主頻周期的二分之一,這時如果反射軸強弱不分明,波形相似,則容易收斂于局部極值(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象)完成。在實際資料處理結果中得出,避免此現(xiàn)象的做法是在野外靜校正的基礎上做好資料準備和參數(shù)選擇兩個方面的工作。
要想做好資料準備,我們先熟悉一下復雜山地地震資料的特點,復雜山地其地表、近地表及地下構造相當復雜,有些甚至老地層出露,施工難度大,激發(fā)和接受條件差,使得這些探區(qū)的地震資料普遍存在下列問題:①信噪比較低,多種類型的干擾波存在如隨機噪音、地滾波、折射波、次生干擾及側面反射波等。②能量衰減程度不勻,不同單炮間及道間存在著較大的能量差異,能量補償難度大。③長、短波長靜校正量同時嚴重存在,近地表速度橫向變化大,低降速帶底面褶皺彎曲且呈區(qū)域性不規(guī)則分布。野外靜校正困難,殘余的剩余靜校正量大。④地震波場復雜,速度縱、橫向變化較大。
道集優(yōu)化對剩余靜校正的影響是兩方面的。一是作為模型道參與到剩余靜校正計算;二是道集優(yōu)化會影響速度分析,從而影響剩余靜校正。信噪比低,各種干擾發(fā)育且能量區(qū)域性衰減程度不勻的山地資料在干擾壓制時,不能簡單地按照先強能量后弱能量,先低頻后高頻,先低速后高速,先規(guī)則后隨機,先整體后局部的原則進行。對于復雜山地地震資料,干擾波壓制與振幅補償必須是交替完成的。另外,道集優(yōu)化還包括切除。低信噪比和低覆蓋次數(shù)的山地資料處理時,切除也會嚴重影響剩余靜校正的效果。
山地地震資料的精細速度分析困難。首先,地下構造復雜巖性縱橫向變化大,地層非均質性嚴重,速度橫向變化較大。其次,資料本身信噪比較低且剩余靜校正較大,使得同相軸扭曲嚴重,往往導致初次速度譜中的能量團收斂性很差,分散雜亂,給速度分析帶來了極大的困難。如果初次速度分析偏離實際太大,就會嚴重影響后續(xù)的剩余靜校正計算及下一次的速度分析。所以初次控疊速度極為重要。要避免初次速度分析產生較大誤差,最好能利用或參考已有的前人研究成果,了解地質構造特點,地層的大致速度。此外,還可以通過常速掃描也是我們常用的分析方法。在初次速度分析時,遇到不能確定的時候,這是常用的方法之一。
速度分析不精確是產生“周波跳躍”現(xiàn)象的主要原因。為了避免這種現(xiàn)象產生,在速度分析時,要學會識別層位,每次要取同一層位。在速度譜中進行層位追蹤,不能一味地取能量最強的地方(圖1,2)。
圖1 速度修改前后的疊加剖面對比
圖2 不同速度計算的剩余靜校正剖面對比
速度分析和剩余靜校正是相互影響的。速度分析不精確,會嚴重影響剩余靜校正計算;剩余靜校正沒有做好,會嚴重影響資料信噪比,從而影響速度分析。所以,初次控制疊加速度并不能一蹴而就,要和剩余靜校正多次迭代才能取好。
在速度分析的空間控制點密度方面,速度分析時所選取的速度分析控制點能控制住速度及構造在橫向上的變化,并不是越密越好,有可能起到反作用。
剩余靜校正通常是在指定的時窗內計算并應用于整個記錄道。為了使得到的剩余靜校正值能真正反映所有地震道中的剩余靜校正量,需要把分析時窗放在波形清楚、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定的反射層上。但是山地資料信噪比低,有時候能量強、連續(xù)性好、波形穩(wěn)定的平緩反射層很難找到,這就要根據(jù)老資料和經(jīng)驗分析來刻畫出構造形態(tài)。
最大時移量是剩余靜校正計算時所允許的最大時間偏離值,這個參數(shù)的選擇要考慮剩余靜校正量的大小和有效波的主頻周期。在剩余靜校正較大的情況下,大的時移校正量會出現(xiàn)周期性跳躍等情況,而小的時移校正量則需要多次剩余靜校正量,才能獲得好的靜校正效果。因此,應選取適中的時移校正量(這個可以通過實驗獲得)。
通過頻譜分析,分析出有效波頻帶寬度,第一次剩余靜校正一般選擇較窄的頻帶寬度。
根據(jù)上述思路,對某工區(qū)老資料重新處理(圖3)。該工區(qū)已處理前剖面上可以看到局部收斂不足,甚至有地方出現(xiàn)局部極值收斂(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象);重新處理的剖面可以看出消除了局部極值收斂,收斂得到很大改善。
圖3 某工區(qū)新老疊加剖面對比
1)根據(jù)本文思路,對某工區(qū)老資料做了重新處理。經(jīng)過重新處理后的剖面可以看出局部極值收斂消除,收斂得到了很大改善
2)實際資料處理表明,復雜山區(qū)的剩余靜校正量大,往往有相當部分超過有效波主頻周期的二分之一。如果反射軸強弱不分明,波形相似,則容易收斂于局部極值(出現(xiàn)“周波跳躍”現(xiàn)象)。
3)復雜山地剩余靜校正全局收斂的前提是必須要做好資料準備和參數(shù)選擇這兩個方面的工作。其中,優(yōu)化道集、速度場精度和參數(shù)的選取對剩余靜校正出現(xiàn)周波跳躍都有影響,尤其是速度場的精度起著舉足輕重的作用。
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