方 超

(中石化地球物理公司 中原分公司，河南 濮陽457000)

1 黃土塬地區(qū)目前炮位質(zhì)控概況

針對(duì)黃土塬地區(qū)單炮初至形態(tài)嚴(yán)重畸變特點(diǎn)，目前該區(qū)炮位質(zhì)控是在對(duì)原始單炮進(jìn)行簡(jiǎn)單靜校正，即消除或是減弱地表起伏對(duì)單炮初至畸變影響，然后利用傳統(tǒng)的內(nèi)切除或線性動(dòng)校正的方法進(jìn)行炮點(diǎn)位置檢驗(yàn)和校正[1-2]。目前常見有兩種方法具體如下：

第一種：拾取單炮初至，利用折射（或?qū)游觯╈o校正算法求出各炮檢點(diǎn)靜校量，將所得靜校正量應(yīng)用于原始單炮，從而消除低降速層對(duì)初至旅行時(shí)影響，使單炮初至變的光滑，便于應(yīng)用內(nèi)切除法對(duì)炮位檢驗(yàn)和校正。

第二種：以較低替換速度對(duì)原始單炮進(jìn)行高程靜校正，削弱低降速層厚度對(duì)初至旅行時(shí)影響，使單炮的初至連續(xù)性有明顯改善，降低畸變程度，使單炮初至形態(tài)能基本反映炮點(diǎn)位置相對(duì)關(guān)系，進(jìn)而對(duì)單炮進(jìn)行炮點(diǎn)位置確認(rèn)。

以上兩種方法是黃土塬地區(qū)進(jìn)行炮位監(jiān)控目前用到的方法，基本上可以判斷炮偏情況，滿足對(duì)炮位進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控要求。

2 當(dāng)前炮位質(zhì)控方法存在問題

2.1 問題提出

黃土塬地區(qū)炮位檢查是建立在對(duì)原始單炮進(jìn)行簡(jiǎn)單靜校正的基礎(chǔ)上，而并非是對(duì)原始數(shù)據(jù)直接檢查。這樣就會(huì)使在靜校正過程中引進(jìn)一些系統(tǒng)誤差，這些系統(tǒng)誤差是計(jì)算靜校正量過程中引起的，因此，在對(duì)靜校正后的單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行炮位檢驗(yàn)和校正時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，我們判斷得到的炮位偏差是單炮本身就有的還是因?yàn)樘幚砀脑爝^程中引進(jìn)來的呢？當(dāng)然，這樣的幾率比較少，但是它確實(shí)存在。

如圖1所示，單炮（文件號(hào)284）是經(jīng)過靜校正后進(jìn)行內(nèi)切除判斷炮偏的實(shí)例（為了顯示清晰挑選近遠(yuǎn)中5個(gè)排列）。從形態(tài)上看，有經(jīng)驗(yàn)的處理員可以判斷炮位有橫偏，炮點(diǎn)實(shí)際位置應(yīng)向大號(hào)偏移若干樁號(hào)。但實(shí)際中對(duì)炮位進(jìn)行了若干次調(diào)整后總不能得到預(yù)期的效果，不能使單炮位正確歸位。經(jīng)過綜合分析和實(shí)地考察，最后得出結(jié)論，此炮點(diǎn)沒有偏移，是正點(diǎn)放炮。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況，正是這種情況使筆者對(duì)現(xiàn)有方法的嚴(yán)謹(jǐn)性加以思索。

圖1 原始單炮初至拾取情況及炮位估算情況

2.2 具體問題具體分析

前面提到的兩種常用的炮位檢查方法都存在一些問題：

第一種方法，它采用單炮初至去計(jì)算靜校正量，然后利用靜校正后的單炮數(shù)據(jù)判斷炮位正確性。因?yàn)樵紗闻谥斜旧砜赡芫痛嬖谂谖诲e(cuò)的單炮，因此它的初至信息也是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的初至信息必然引起靜校正計(jì)算的不準(zhǔn)確性，這樣必然會(huì)給原始數(shù)據(jù)造成不符實(shí)際的校正。就有可能把原本沒有炮偏的單炮錯(cuò)誤校正，或是將有炮偏的單炮校正的不準(zhǔn)確。

第二種方法，這種方法看上去只是應(yīng)用簡(jiǎn)單的高程靜校正，但是同樣會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)的誤差，將原始單炮形態(tài)畸變，影響炮位的檢查和校正。

綜上所述，目前的的炮位監(jiān)控工作方法還存在不足之處，需要找到更好的途徑來改進(jìn)目前炮位質(zhì)控方法，達(dá)到準(zhǔn)確監(jiān)控的目的。

3 解決問題

3.1 問題解決思路

以上兩種方法是在靜校正基礎(chǔ)上進(jìn)行，不準(zhǔn)確的靜校正結(jié)果后改變了初至信息與相關(guān)物理點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以得出的結(jié)論經(jīng)不起推敲。

從地震勘探原理得知，單炮的初至?xí)r間與低速層速度和厚度有關(guān)系，這些參數(shù)對(duì)每個(gè)激發(fā)震源都是不變的，因此對(duì)于整個(gè)工區(qū)相鄰單炮的初至形態(tài)具有相關(guān)性和一致性[4-6]，如果通過大炮初至去計(jì)算判斷炮點(diǎn)位置誤差，這樣得到的質(zhì)控結(jié)果更合理，更精確。

很幸運(yùn)的是，目前Omega軟件就已經(jīng)提供了解決這個(gè)問題的功能模塊（Pickwork）。用戶只需拾取初至，然后模塊可以利用初至信息反算炮點(diǎn)位置，其結(jié)果與原始炮檢點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，從而得到炮點(diǎn)位置偏移量統(tǒng)計(jì)信息，其結(jié)果以靶心圖和圖表的方式輸出終端，供處理員參考。這種方法目前在很多地區(qū)已經(jīng)被成功應(yīng)用，且效果很好。但遺憾的是，面對(duì)黃土塬地區(qū)畸變的單炮形態(tài)和高背景干擾低信噪比特征，Pickwork不能準(zhǔn)確拾取單炮初至信息，進(jìn)而不能得到正確的炮偏檢驗(yàn)結(jié)果。因此，在考慮利用Pickwork模塊進(jìn)行炮位驗(yàn)證時(shí)，準(zhǔn)確拾取初至信息是這項(xiàng)工作的關(guān)鍵。

3.2 問題解決方法

解決問題的辦法有兩個(gè)，一是借助第三方軟件，精確拾取初至，然后導(dǎo)入Omega系統(tǒng)進(jìn)行炮位計(jì)算；二是設(shè)法改善Omega系統(tǒng)拾取初至的準(zhǔn)確性，然后進(jìn)行炮位計(jì)算。具體如下：

第一種方法，目前很多軟件都有自動(dòng)拾取單炮初至的功能，相比若干年前效率都有提高。針對(duì)黃土塬地區(qū)初至畸變大，信噪比低的資料，本人經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為綠山軟件的Xsaber模塊拾取初至效果較好。Xsaber具有初至灰化功能，可將單炮初至部分灰化，大大提高初至信噪比，從而提高初至拾取的準(zhǔn)確度[3]，特別適合黃土塬地區(qū)單炮初至拾取工作。在得到拾取過初至信息數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Omega系統(tǒng)，通過Pickwork模塊計(jì)算并檢驗(yàn)炮位正確性，為后續(xù)工作提供指導(dǎo)。

第二種方法，對(duì)原始數(shù)據(jù)的初至進(jìn)行處理加工加工，使初至前后信號(hào)能量弱化，而初至部分能量增強(qiáng)，大大提高初至位置的振幅能量比，改善初至拾取的精準(zhǔn)度和效率[7-8]。為Pickwork模塊提供可靠的初至信息用來計(jì)算炮點(diǎn)合理位置，從而達(dá)到準(zhǔn)確驗(yàn)證炮位的問題。

下圖 2、3，這是在 Omega軟件下，利用Omega自帶的初至拾取工具進(jìn)行初至拾取并估算炮位的結(jié)果。圖2是對(duì)原始單炮拾取初至，以及炮位估算的結(jié)果。圖3是對(duì)原始單炮的初至進(jìn)行提高分辨率處理后，進(jìn)行的初至拾取和炮位估算結(jié)果。從圖中可以看到，經(jīng)過處理后拾取初至精準(zhǔn)度明顯得到提高，炮位的估算結(jié)果的精確度相應(yīng)得到提高，估算結(jié)果可以對(duì)炮點(diǎn)位置判斷有指導(dǎo)意義。

圖2 原始單炮初至拾取情況及炮位估算情況

圖3 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初至加工后的初至拾取情況及炮位估算情況

4 新方法應(yīng)用效果檢驗(yàn)

針對(duì)第二部分中提到的單炮（文件號(hào)284），應(yīng)用新的方法進(jìn)行炮位正確性檢驗(yàn)。對(duì)大炮初至進(jìn)行精確拾取并用Pickwork炮位估算模塊進(jìn)行計(jì)算，得到靶心圖（如圖3-4）顯示文件號(hào)284單炮沒有炮位偏移，即是正點(diǎn)放炮。這樣的結(jié)果和實(shí)際考察結(jié)果相符合，驗(yàn)證新的炮位檢驗(yàn)方法的正確性。

5 結(jié)論

以上提到的兩個(gè)新方法，在理論上行得通，實(shí)際工作中具有可操作性。相比兩個(gè)方法，第一個(gè)方法拾取初至精度更高，效果更好；但是需要第三方軟件配合，工作流程較復(fù)雜。第二個(gè)方法拾取初至精度可以達(dá)到實(shí)際需求，不用借助其他軟件，效率較第一種方法要高，可以滿足炮位驗(yàn)證工作需要。

綜合兩種方法，在地震資料信噪比很低的情況下應(yīng)用第一種方法最好，在資料信噪比不是很低的情況下用第二種方法效率較高。

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