摘 要:在復(fù)雜山地地區(qū),由于地表起伏劇烈,低速帶的橫向速度和縱向厚度變化大,不同檢波點(diǎn)接收到的地震波至?xí)r間出現(xiàn)延遲,反射波時距曲線發(fā)生畸變,通常利用靜校正解決這種畸變,目前勘探實(shí)踐中較常使用高程、折射、層析等三種靜校正方法。文章對這幾種靜校正方法的原理、特點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行了對比分析,研究認(rèn)為基于初至?xí)r間的層析靜校正方法能較好地解決復(fù)雜山區(qū)由于地形和低速帶變化引起的長波長靜校正問題,同時結(jié)合反射剩余靜校正解決殘余的短波長靜校正量,可有效地解決復(fù)雜山地的靜校正問題。
關(guān)鍵詞:高程靜校正;折射靜校正;層析靜校正;剩余靜校正
引言
目前油氣勘探的重點(diǎn)逐步在向復(fù)雜地區(qū)轉(zhuǎn)移,其地表起伏劇烈,表層速度橫向變化大,部分地區(qū)基巖出露,這給地震資料處理工作帶來復(fù)雜的靜校正難題。靜校正工作是地震資料處理中最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容,它直接影響疊加效果,同時決定疊加剖面信噪比和垂向分辨率。靜校正可分為一次靜校正和剩余靜校正兩大類,常用的一次野外靜校正方法有高程靜校正、折射靜校正和層析反演靜校正等;剩余靜校正方法主要有基于初至?xí)r間的剩余靜校正與基于反射能量的剩余靜校正兩類[1]。為此,應(yīng)清楚認(rèn)識理解每種方法的基本原理及其適用條件,以免在處理過程中走彎路。
1 方法及原理
1.1 高程靜校正
高程靜校正是最簡單的靜校正方法,它不考慮近地表速度和厚度變化的影響,只對由地形變化引起的部分進(jìn)行校正,因此高程靜校正只能消除地表起伏的影響。在復(fù)雜地區(qū),低速帶對靜校正的影響并不僅僅是高頻分量,也有影響構(gòu)造形態(tài)的低頻分量,對于這種情況,高程靜校正無能為力,盡管在某些地區(qū)可以見到較好的效果,但也可能會是構(gòu)造假象難以讓人察覺,所以在復(fù)雜探區(qū),高程靜校正并不是一種理想的靜校正解決方法。通常地震處理者為了快速了解研究區(qū)的大致構(gòu)造形態(tài),會選用該方法進(jìn)行初疊加剖面,同時也作為選擇其它靜校正方法及參數(shù)的一個質(zhì)量控制對比標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 折射靜校正
折射靜校正方法有兩點(diǎn)假設(shè):一是假設(shè)地表模型是由幾個局部水平層構(gòu)成;二是假設(shè)波在折射界面上的入射角是臨界角。首先將沿著折射界面?zhèn)鞑コ踔習(xí)r間分解成延遲時和折射層速度,通過臨界角的假設(shè),延遲時轉(zhuǎn)換成厚度,即可建立表層速度模型。目前常見的折射靜校正算法有延遲時法、廣義互換算法、廣義線性反演算法等,實(shí)現(xiàn)方法很多,前人對此都有過分析研究[2-4]。
在復(fù)雜探區(qū),折射靜校正的簡單分層模型不能描述橫向上的速度變化特征,尤其是有高速層出露的地區(qū),初至波場復(fù)雜難辨,很難追蹤到穩(wěn)定的折射界面,也不能得到速度倒轉(zhuǎn)和層尖滅的近地表速度模型,折射靜校正方法在這些地區(qū)的應(yīng)用效果也不理想。
1.3 層析反演靜校正
層析反演靜校正方法是基于潛行波的理論,根據(jù)實(shí)際地震記錄的初至(直達(dá)波、折射波)時間定義初始表層速度,根據(jù)給定網(wǎng)格建立初始速度模型,通過射線追蹤得到理論旅行時,求取其與實(shí)際初至?xí)r間的時差,根據(jù)時差計(jì)算速度的變化量修正速度模型,以此模型作為初始模型,循環(huán)計(jì)算直到滿足收斂條件即可得到近地表速度模型。
層析反演靜校正可描述十分復(fù)雜的速度場,當(dāng)?shù)退賻卣鳈M向變化十分劇烈,或者縱向速度分布異常時,層析反演近地表速度模型就成為非常有效的方法,其靈活之處在于不需要對地質(zhì)做任何假設(shè),可以模擬較復(fù)雜的介質(zhì),適用于各種復(fù)雜的地質(zhì)情況,在常規(guī)折射靜校正方法失效的地區(qū)效果依然很好。
1.4 剩余靜校正
剩余靜校正主要有兩種,一種是在計(jì)算完一次靜校正后,基于初至?xí)r間的剩余靜校正。首先在共偏移距道集上計(jì)算各地震道與某種擬合曲線的時間差,然后分別在炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)、共中心點(diǎn)道集中統(tǒng)計(jì)出具有地表一致性特定的靜校正量;將這些靜校正量應(yīng)用于共偏移距道集上,可以消除或抑制相鄰道初至?xí)r間的突變。第二種剩余靜校正是基于反射能量的剩余靜校正,該方法是建立在準(zhǔn)確的速度模型基礎(chǔ)之上,剩余靜校正量估算采用動校后的道集,而速度估算、分析要求道集的數(shù)據(jù)不存在靜校正量,否則,速度分析的精度會降低,反射剩余靜校正較基于初至的剩余靜校正效果非常有效。
2 應(yīng)用效果對比
以四川盆地周緣的某山地二維地震測線為例進(jìn)行應(yīng)用效果對比分析。利用層析反演出其近地表速度模型(圖1左),可見測線經(jīng)過區(qū)域地表起伏劇烈,橫向速度不穩(wěn)定,箭頭a所指地表有高速(約4000m/s)出入,箭頭b所指地表是低速(約1330m/s)出入,厚度約200m左右。對比高程和層析靜校正方法取得炮、檢波點(diǎn)的靜校正量(圖1左),可發(fā)現(xiàn),低速出入?yún)^(qū)的靜校正量存在較大時差,對比疊加剖面(圖1右),高程靜校正的效果并不理想,不能正確描述地下構(gòu)造形態(tài)。
通過對黔中隆起某山地復(fù)雜地表二維地震測線建立層析反演的近地表速度模型(圖2左),從模型中可看出該區(qū)部分地區(qū)高速層出露(圓圈所示),對該區(qū)分別應(yīng)用折射和層析靜校正方法,通過對高速區(qū)附近的疊加剖面對比分析,折射靜校正在高速出露區(qū)的效果差于層析靜校正。這是由于在高速出入?yún)^(qū),地下難以形成穩(wěn)定的折射界面,長波長靜校正量得不到準(zhǔn)確校正。
圖3是南方地區(qū)某二維測線經(jīng)層析反演靜校正解決短波長問題后,繼續(xù)通過速度分析做反射剩余靜校正解決殘余的中、短波長問題,很明顯,經(jīng)反射剩余靜校正后的疊加剖面目的層波組連續(xù)性及信噪比都得到進(jìn)一步地提高,靜校正問題得到了有效解決。
3 結(jié)束語
不同的靜校正方法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),在應(yīng)用各種方法前首先得對每種方法的適應(yīng)性有一定的了解,同時結(jié)合野外低速帶條件的調(diào)查,選擇最合適的靜校正方法。
通過對幾個復(fù)雜山區(qū)的地震資料處理試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)只要資料有足夠的近道偏移距,初至信息信噪比較高,最好選擇基于初至波的層析反演靜校正方法,該方法可以最大限度地解決長波長問題,同時結(jié)合反射波剩余靜校正方法,可較好地解決剩余的中、短波長問題。
參考文獻(xiàn)
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[3]楊海申,蔣先藝,高彥林,等.復(fù)雜區(qū)三維折射靜校正技術(shù)與應(yīng)用效果[J].石油地球物理勘探,2005,40(2):219-225.
[4]張建中,戴云,徐峰.共中心點(diǎn)域折射靜校正方法[J].石油地球物理勘探,2001,36(3):297-300.
作者簡介:云惠芳(1984-),女,內(nèi)蒙古包頭市,助理工程師,碩士,研究方向:非常規(guī)地震資料處理。