地震资料数字处理技术

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地震资料数字处理__第四章_速度分析

地震资料数字处理__第四章_速度分析

5.射线速度(ray velocity)
在水平介质中,波沿某一条射线传播时,所经过的总路 径与总时间之比.(有的书上叫做射线平均速度)
Vr=hi/[1-vi2p2]1/2/ hi/vi[1-vi2p2]1/2
(4-1-5)
显然,射线参数P不同,射线速度也不同,因此,它无法用等效层 来讨论。射线速度不仅考虑了射线的“弯折效应”,也考虑 了横向不均匀的影响,因此是一种更精确的速度。但由于实 际中很难计算它,故它主要具有理论上的意义(由于它有公 式可以计算,所以常用来作为标准对其它实际中获得的速度 进行评判)。
V=Vrms = {vi2ti/ ti}½
(4-1-4)
即各层层速度对垂直传播时间的均方根值。由(4-1-4)式可以看出,均方根速 度也相当于用一个速度为V的均匀介质去代替第n层以上全部上伏地层 的一种等效处理。由于实际上它是用双曲线时距关系代替水平层状介质 的非双曲线时距关系对应的速度,所以这种等效处理的适用范围就是水 平层状介质时距曲线接近双曲线的那个范围(范围有多大?).它与平均速 度的不同之处在于考虑了不均匀介质的“折射”效应,因此运用范围应 大一些。
简化,从数学上讲主要就是取平均,从物理上说就是取等效 层,即用均匀介质去等效非均匀介质。一般来说,岩性的纵 向变化总是比横向变化快,所以我们主要考虑纵向上的平 均。 2.层速度(interval velocity) 按照地层物性,将地下介质分成若干厚度在几十米以上的地 震反射层,并认为地下介质是由若干个彼此平行的地震层 所组成,将每一地震层都看作均匀介质,取其中各个薄互层 真速度的平均就是层速度;它接近于其中包含的大量薄 平行层的真速度。层速度可以由地震测井获得 Vi=H/t (4-1-2) 显然,层厚度H越小, Vi就越接近于真速度.由声波测井求得 的层速度H可以很小(0.3~1m),这时的速度与岩性关系更 密切。

高密度地震数据处理技术研究及应用

高密度地震数据处理技术研究及应用

实际采集与附加采集后振幅图
中国石油学会2008年物探技术研讨会
1. 高密度勘探技术发展
国外
③西方公司的Q-land地震勘探技术
采集技术: “十字排列”、“单点接收”采集 数字检波器接收 面元子线接收、单点距5米 野外不组合、室内组合
模拟检波器
模 拟 叠 加
模拟组合形式
野外记 录单元 CCU
常规地震采集
高密度地震勘探技术是国外地球物理服务公司发展最 快的技术之一,形成自己特有的技术系列。
➢ PGS公司:HD3D技术 ➢ CGG公司:Eye-D技术 ➢ 西方公司:Q技术系列
- Q-land - Q-Marine - Q-Reservoir - Q-Seabed - Q-Borehole
中国石油学会2008年物探技术研讨会
中国石油学会2008年物探技术研讨会
2. 高密度数据处理技术
(1) 层析静校正技术 (2) 室内组合压噪技术 (3) 叠前3D FK去噪技术 (4) 高精度动校正技术 (5) 叠前时间偏移技术
中国石油学会2008年物探技术研讨会
(1) 层析静校正技术
密集的初至波能够更加细致地反映近地表结构的变化,为精 细的近地表模型反演、高精度静校正创造了条件;
中国石油学会2008年物探技术研讨会
(1) 层析静校正技术
网格尺寸:50m×1.5m
网格尺寸:5m×1.5m
同口高密度二维
对模型刻画精细,高频成分更丰富
中国石油学会2008年物探技术研讨会
(1) 层析静校正技术鸭老北三维Fra bibliotek鸭儿峡三维
鸭老南三维
石北三维
工区高程平面图
石油沟
中间参考面反演速度
中国石油学会2008年物探技术研讨会

数字技术在地质勘探空间信息处理中的应用案例

数字技术在地质勘探空间信息处理中的应用案例

数字技术在地质勘探空间信息处理中的应用案例地质勘探一直是石油、矿产等资源行业的重要环节,而数字技术的快速发展和普及为地质勘探带来了巨大的变革。

数字技术在地质勘探中的应用为空间信息处理提供了高效准确的解决方案。

本文将以几个具体案例为例,探讨数字技术在地质勘探空间信息处理中的应用。

一、地震勘探中的数字技术应用地震勘探是地质勘探中常用的一种方法,通过记录并分析地壳中产生的地震波,获取地下结构的信息。

在过去,地震勘探主要依靠人工解读数据,效率低下且容易出错。

随着数字技术的发展,人们可以利用计算机算法和模型来处理地震数据,大大提高了勘探的效率和准确性。

比如,在地震数据处理中,使用数字滤波技术可以有效地去除背景噪声,突出地下结构的细节。

同时,数字技术还可以通过反演算法,将地震数据转换成可视化的地下模型,帮助地质学家更好地理解地下结构,为勘探决策提供可靠的依据。

二、地形测量中的数字技术应用地形测量是地质勘探的另一个关键环节,通过测量地表的起伏和形状,可以确定地质构造和沉积环境等重要信息。

数字技术在地形测量中的应用使得数据的获取和处理更加便捷和准确。

激光雷达技术(LiDAR)是地形测量常用的数字技术之一。

利用激光雷达仪器对地表进行扫描,可以高精度地获取地表的数据。

获取到的数据可以通过数字海拔模型(DEM)进行处理和分析,快速生成地形图、坡度图、等高线等多种地表表示方式,为地质勘探提供宝贵的信息。

三、地质模拟中的数字技术应用在地质勘探中,地质模拟是一种重要的辅助工具。

通过数字技术,地质模拟可以更真实、更复杂地还原地下地质结构和过程,帮助地质学家更好地理解地质演化和资源形成。

数值模拟技术是地质模拟的一种重要方法。

利用计算机进行数值模拟可以模拟地震、地壳运动、岩石变形、沉积过程等多种地质现象,生成准确的地质模型。

这些模型可以用于预测资源分布、评估地质灾害风险等,为勘探工作提供指导和支持。

四、地质数据库中的数字技术应用地质数据库是地质勘探中重要的数据存储和管理平台。

《地震资料数字处理》复习

《地震资料数字处理》复习

《地震资料数字处理》复习地震资料数字处理围绕以下三方面工作:1、提高信噪比;2、提高分辨率;3、提高保真度。

一、提高信噪比的处理1、原理利用噪声和信号在时间、空间、频率和其他变换域中的分布差异,设计滤波因子,将噪声进行压制。

2、处理顺序提高信噪比包含消除噪声和增强信号两部分内容。

消除噪声一般在叠前的各种道集上进行,主要针对规则干扰如多次波和面波等,增强信号一般在叠后剖面上进行,主要针对随机噪声。

3、随机噪声是指没有固定的频率、时间、方向的振幅扰动和震动,其成因大致是来自环境因素、次生因素和仪器因素,其中次生干扰的强度与激发能量有关。

随机噪声在记录上表现为杂乱无章的波形或脉冲,在频率上分布宽而不定,在空间上没有确定的视速度。

随机噪声的随机性与道间距有关,如果道间距减小到一定程度,许多随机噪声表现出道间的相干性,当道距大于随机噪声的相干半径才表现出随机性。

4、一维滤波器(伪门、Gibbs现象)频率滤波器是根据信号和噪声在频率分布上的差异而设计时域或频域一维滤波算子。

它压制通放带以外的频率成分,保留通放带以内的频率成分。

Gibbs现象是由于频率域的不连续或截断误差引起的,通放带和压制带之间设置过渡带可克服此现象,设计滤波器就是控制过度带的形状和宽度。

5、二维滤波器二维滤波是根据有效信号和相干噪声在视速度分布上的差异,来压制噪声或增强信号。

通常用来压制低视速度相干噪声,在f-k平面上占据低频高波数区域。

二维滤波比较容易产生蚯蚓化现象,而且混波相现象明显,在空间采样条件不满足或陡倾角的情况下受到空间假频的影响,一般常用于压制一些规则干扰,如面波和多次波等。

6、频率-波数域二维滤波实现步骤:(1)把时间和空间窗口里的数据变换到f-k域;(2)在f-k域,通过外科切除,按径向扇形划分压制区C(乘振幅置零)、过渡区S(乘振幅置0至1变化)、通放区P (乘振幅置1) ;(3)从f-k域反变换到t-x域。

8、数字滤波有两个特殊性质:(1)数字滤波由于时域离散化会带来伪门现象,(2)由于频域截断会造成吉卜斯现象。

地震资料处理[高级课件]

地震资料处理[高级课件]

fd (t) d (t) *i(t) 为接收滤波器
严选内容
22
对反射地震勘探而言,除一次反射波以 外的一切波都是干扰波,一次反射波可用以 下褶积模型表示:
s(t) b(t) * (t) b (t)
S( t )
实际 模型
褶积模型
理想模型
严选内容
23
*



地震子波
反射系数
第一层反射波 第二层反射波 地震记录
严选内容
17
第二节 地震记录的形成及显示
一、地震记录的形成
(一) 地震记录的褶积模型 1. 理想模型
设震源脉冲为b (t) ,假定无吸收、透射和多次反射 等因素影响,无随机干扰,则理想的输出:
x(t) b (t) * (t) b (t)
式中 (t) 为反射系数(反射率函数)。
x( t )
理想 模型
严选内容
2
出现于二十世纪二十年代初期:光点记录和模拟记录, 发展较慢。
利用反射时间推断构造形态。主要包括:滤波、反滤波、 动静校正
二十世纪六十年代:数字记录,数字时代,发展迅速。
野外采集发展了多次覆盖技术,出现了水平叠加和偏移 叠加技术。
二十世纪七十年代:开始寻找岩性油气藏
反滤波、偏移成像技术有了较大发展,出现了波动方程 偏移技术、“亮点”技术、声阻抗反演技术、复地震道技术 (三瞬)。
(2)与地质结构无关:水中鸣震、气泡效应、
地表及海面散射等。
严选内容
27
有噪声时严选的内容褶积模型
28
(二)地震剖面的数学模型—射线理论
二维情况下可根据给定的地质模型, 利用射线理论得到自激自收地震剖面。 有多种实现方法,如褶积模型的逐道循 环法等。

地震数据处理 第一章:地震数据处理基础

地震数据处理 第一章:地震数据处理基础

3.速度分析(velocity Analysis);
4.动校正(Normal Moveout Correction)消除由于炮检距不同引起同一
反射波达到时间的差异;
5.叠加(Stack); 6.显示叠加剖面 (Display) (有波形、变面积、波形+变面积三种显示方式);
从波形可看出波的振幅、周期、频率等动力学特点;从变面积的角度,它又突出了 反射层,较直观地反映地下构造形态的特点
ICTFT
f (t )
时 域 恢 复 时 域 抽 样
LT
F ( s)
S j j S
F ( j )
截 取 主 周 期 频 域 周 期 延 拓
ILT
j j n F ( e ) f ( n ) e n- DTFT : j j n f ( n) 1 F ( e ) e d 2
地震波不是简谐波,从波剖面中可得到相邻两峰或谷 间的距离称为视波长,其倒数为视波数。
地 震 波 场
地 震 波 场 时 间 切 片, 即 波 动 图
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ付里叶变换
一个正弦运动要用频率、振幅和相位才能完整 的描述。
在计算机中用快速算法实现付里叶变换(FFT)。
付里叶变换:
正变换:时域信号 分解 频域信号;
时 间 (s)
频率(Hz)
图1.1-11 几个没有相位延迟但峰值振幅相同的正弦波的总和产生一个带限对称子波, 表示在右边一道上(由星号标出),这是一个零相位非对称子波
图1.1—12表示给在图1.l-11中的各正弦 波一个线性相位移所产生的结果。线性相 位移在频率域定义为:

时 间 (s)
模拟与数字信号 一道地震信号是一个连续的时间函数。在地震记录中,连续(模拟) 的地震信号在时间域按照固定的比例取样,叫做采样间隔。典型采样间 隔范围在1到4ms,高分辨率要求采样间隔小到0.25ms。 一般地说,给定采样间隔 ,则可恢复的最高频率为尼奎斯特(Niquist) 频率。公式如下:

地震资料的处理

地震资料的处理

地震资料的一般处理过程分三个阶段:预处理、参数提取和分析、资料处理。

处理的最终结果是得到供解释用的水平叠加时间剖面或叠加偏移时间剖面。

1.预处理对原始数据进行初步加一U,以满足计算机及操作系统中各处理方法的要求。

一、数据解编野外磁带记录数据是按时序排列的,即依次记一F每道的第一个采样值,各道记完后,再依次记下各道的第二个采样值,依此类推。

在数据处理中,时序排列的形式很不方便,必须转换为道序排列,即第一道的所有数据都排在第二道之前,使同一道数据都排放在一起,这种预处理称为数据解编或重排。

二、编辑在浅层地震数据采集中,由于施工现场复杂,外界干扰大,难免出现一些不正常道和共炮点记录,这些记录信噪比低,如果参与叠加处理会严重影响处理效果。

在止式处理之前,需要对这些不正常的记录进行编辑处理,例如对信噪比很低的不正常道进行充零处理,发现极性反转的工作道对它们进行改正等。

另外,还要显示有代表性的记录并观察初至同相轴,以便进行初至切除。

切除是为了消除包括噪声的记录开始部分所存在的高振幅,这样做对避免以后处理时出现的叠加噪声有好处。

切除的方法就是用零乘需要切除的记录段。

三、抽道集抽道集也叫共深度点选排,是把具有相同共反射点的记录道排成一组,按共深度点号次序排在一起。

抽道集处理后,磁带上记录的次序是以共深度点号为次序的记录,以后所有的处理都将方便地以共深度点格式进行。

四、真振幅恢复处理在野外数据采集过程中,为了使来自不同深度信号的能量能够以一定的水平记录在磁带上,数字地震仪采用了增益控制,对浅层信号放大倍数低,深层信号放大倍数高。

对经过增益控制的地震记录恢复到地面检波器接收到的振幅值的处理称为增益恢复。

数字仪对信号进行增益控制时的增益指数己记录在记录格式的阶码上,因此增益恢复的公式为:A=AO/2”其中A。

为记录到的采样值,A为地面检波器接收到的增益控制前的振幅值,n为阶码(即增益指数)。

2参数提取与分析参数提取与分析的目的是为寻找在常规处理或其他处理中常用的最佳处理参数,以及有用的地震信息,如频谱分析、速度分析、相关分析等。

地震资料数字处理第三章动静校正

地震资料数字处理第三章动静校正

当界面为倾斜时,反射时距曲线也 是一条双曲线,但是极小点向上 倾方向偏移的双曲线,与水平界 面情况类似,只有经过动校正消 除了炮检距的影响后,其时距曲 线才是一条直线,但不是水平的, 而是一条与反射界面成镜像的 倾斜直线.这时,它可以基本反 映地下反射界面的形态.
共反射点时距曲线
在地面、反射界面为水平,界面 以上介质为均匀的情况下, 共反射点时距曲线也是一条 双曲线,其极小点位于共反 射点的正上方.要想进行共 反射点叠加,最终获得水平 叠加剖面,也必须对反射波 时距曲线进行处理,消除炮 检距的影响.
难点:自动统计剩余静校正的具体实现
参考:双语教材的3.0,3.1和3.3节
动静校正又通称数值校正,是地震资料数字处理的基本内容之一,其目的就是为了 从原始地震记录中消除由于非零炮检距引起的时间延迟和由于表层不均匀性 引起的时间差异,使地震记录能真实地反映地下界面的情况,为后续的资料处 理、解释提供可靠的信息。
这里也需提醒大家注意速度参数对动校正量的影响.由公式 ti xi²/2 t0v²
可知,如速度函数取得不恰当,也会使动校正量发生变化: 速度偏大(应用的速度比真实速度大),会使双曲线未完全校平,这叫做动校正不足
(undercorrection);速度偏小,会校正过量(overcorrection),从而在时间剖面上 造成一些错误影像,给解释造成“陷阱”,这是在具体处理中需特别注意的.
无论哪种情况,都必须消除炮检距的影响,才能应用时距曲线,所以,我们就把消除非 零炮检距的影响——把非零炮检距反射时间t校正为零炮检距反射时间t0的校正
过程叫做动校正.
注意:对于共炮点记录和共反射点记录,动校正的原理和公式都是一样的,但其含义是
不同的.对于共炮点记录来说,动校正是把各接收点处的反射时间校正为炮点处的
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主要处理技术:反褶积、叠加和偏移成像 反褶积:通过压缩地震子波提高地震时间分辨率 叠加:压制噪声以提高信噪比 偏移成像:界面空间归位,恢复波场特征,提高空间分辨率 和保真度。
反褶积、叠加和偏移成像对地震数据的作用:
反褶积:沿时间坐标轴作 反褶积 用,通过压缩地震子波提 高地震时间分辨率。 叠加:沿偏移距坐标轴 作用,把非零偏移距的数 据体压缩成一个零偏移距 的时间平面(对CMP道集 正常时差校正后叠加所 得),从而压制噪声以提 高信噪比。 偏移成像:空间反褶积 过程,能改善空间分辨率 和保真度。通过对叠后资 料沿中心点轴作偏移,使 倾斜同相轴归位置、绕射 波收敛,从而实现反射界面的空间归位和恢复波场特征和反射率 。
地震剖面的 “ 三高 ” :高信噪比、高分辨率和高保 真度。
二十一世纪后,地震处理会有广阔的发展空间和前景 。
§1.2 地震处理流程
地震处理三个基本阶段:
– 预处理:将野外采集数据转换成适合计算机
处理的格式,并对数据作相应编辑和校 正。 ;
– 常规处理:对地震数据作基本处理运算,包
括反褶积、叠加和偏移三大技术 ;
§1.1 地震处理的重要性及其 发展趋势
.地震处理的重要性
– 野外地震资料必须经过处理才能用于解释。 – 处理结果直接影响解释的正确性和精确度。 – 高质量处理成果可直接用于油气储层预测和烃类
检测。 – 解释人员应当具备一定的处理知识。
§1.1 地震处理的重要性及其 发展趋势
二.地震处理的发展趋势
– 特殊处理(目标处理):针对不同目的采用
的特殊处理手段。
§1.2 地震处理流程
地震处理流程的设计:
– 针对处理的数据,选择一系列适当的处理步
骤; – 对每一步骤选择恰当的参数; – 评价每一处理步骤的输出结果、分析任何由 于不合适参数引起的问题。 目前另一发展趋势是处理解释一体化
§1.2 地震处理流程
解编后的炮集
直达波 直 射 波 反射波
直达波
反射波
编辑
噪 音
废道
反 极 性
图1-3a
图1-3b
图1-3c
几何扩散校正
反褶积
反褶积后的道均衡
道集选排-CMP道集
速度谱
注意速度函 数的一般趋 势及较晚时 间处速度分 辨率丧失
动校正 拉伸
动校正
畸变带切除
速度分析位置
叠加
静校正
静校对速度谱的影响
§1.2 地震处理流程
几何扩散校正:通过给数据加一增益恢复函数以 校正波前(球面)扩散对振幅的影响。 建立野外观测系统 :把所有道的炮点和接收点 位置坐标等测量信息都储存于道头中以保证各道 的正确叠加 。 野外静校正 :对陆上资料,把所有炮点和接收 点位置均校正到一个公共基准面上以消除高程、 低降速带和井深对旅行时的影响。
剩余静校正
地层断开引起的原因:由于障碍物 的影响没有布校波器
叠后处理
绕射波,滤波后可 直接作解释
偏移处理

前积反射 断点比较清楚
第二章 数字滤波
本章主要回顾和介绍数字滤波器的有关 知识,以及利用干扰波与有效波在频率、 传播方向、速度以及能量等方面的差异进 行干扰波压制或消除,从而突出有效波, 提高地震资料的质量和精度的方法原理。 §2.1 概述(4) §2.2 一维滤波 (6) §2.3 二维滤波 (4)
地震资料数字处理技术
第一章 第二章 第三章 第四章 概述 数字滤波 反褶积 速度分析、动静校正和叠加
第一章 概述
§1.1 地震处理的重要性及其发展趋势 §1.2 地震处理流程
§1.1 地震处理的重要性及其 发展趋势
一.地震处理的重要性
地震 勘探 三步 采集:获取反射波数据 处理:提高反射波数据的信噪比、分辨率和保真度 解释(构造和岩性解释):确定地质特征和意义。
地震处理流程介绍:
– 预处理:包括数据解编、格式转换、编辑、
几何扩散校正、建立野外观测系统、和野外 静校正等 。
数据解编:把按时分道的数据记录方式变换成按 道分时的数据记录方式(共炮点记录)。在这一 阶段,数据要转换到通用格式(如SEG-Y格 式),全部处理过程都用这种格式。这个格式由 处理系统的类型和各个公司决定。 道编辑:删除噪音道、带有瞬变噪音的道、单频 信号道;改正极性反转的道。
§1.2 地震处理流程
属性分析:借助于希尔伯特 (Hilbert) 变换进行 复地震道分析获取 “ 三瞬 ” 剖面,即包络振幅 (反射强度)、瞬时频率和瞬时相位剖面。 反演:利用观测地震数据推测地球内部介质性质。 地震反演方法很多,声阻抗反演应用最广。另 外还有旅行时反演、速度反演等。
小结
地震勘探的三个阶段及地震资料处理的重要性。 地震处理流程的三个基本阶段
§1.2 地震处理流程
– 常规处理:主要包括反褶积、道均衡、共中
心点道集、速度分析、剩余静校正、动校正、 切除、叠加和偏移等。
观测日志
§1.2 地震 处理 流程
§1.2 地震处理流程
– 特殊处理:主要包括tau-pi变换、小波变换、三维
叠前深度偏移、子波处理、属性分析和反演等。
tau-pi变换:从偏移距—时间域变换到射线参数—截距 时间域,可用来压制面波和多次波。 小波变换:小波变换与多尺度分析可用于去噪、数据 压缩、提高分辨率处理、信号增强和解波动方 程等。 三维叠前深度偏移 :实现复杂三维地质体的偏移成像。 主要用于叠后偏移和时间偏移不能正确成像的复杂地 区。 子波处理 :通过子波压缩、整形和其它处理可获取高 分辨率地震剖面、反射系数剖面和等效子波。
出现于二十世纪二十年代初期:光点记录和模拟记录,发展较慢。 二十世纪六十年代后:数字记录,数字时代,发展迅速。 波动方程偏移技术、“亮点”技术、声阻抗反演技术、tau-pi变换技术、 三维地震处理技术、垂直地震剖面处理技术、多波多分量处理技术、广义线 性反演和非线性反演技术、井间地震处理技术、分形技术、神经网络预测技 术、小波变换技术、和四维地震处理技术等。 地表一致性静校正、地表一致性反褶积、和共反射面和超级面元叠加等 技术仍在发展中。
一、数字滤波的概念 1. 滤波和滤波器:广义上任何一种对输 入信号的改造作用都可看成滤波,实现 这种滤波的系统称为滤波器。滤波器可 分为模拟滤波器和数字滤波器。 2.模拟滤波器:也叫电滤波器,它由电 阻、电感和电容等元器件组成。
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