地震勘探之速度分析和静校正

但是，通常认为这两种速度是相等的。
二．速度分析方法 建立在双曲线假设基础之上的常规速度分析方法： 1． t x 法
2 2
反射波时距曲线方程在 t x 平面上表现为线性方程， 是一条直线。
2 2
2 2 因此，从 t x 坐标中的最佳拟合直线可估计出零炮检距上的反射波时
间和该反射波的叠加速度。 2．速度扫描法 该方法是应用一系列常速度值在 CMP 道集作动校正， 并将结果并列 显示，从中选出能使反射波同相轴拉平程度最高的速度作为 NMO 速度。 3．常速叠加（CVS）法 取测线的一小段，用一系列常速度值作叠加处理，不同的速度叠加 成不同的叠加图象，称为 CVS 图象。从 CVS 图象中取出获得最佳叠加 的速度为叠加速度。
四．水平叠加 水平叠加是将 CMP 道集记录经 NMO 动校后叠加起来，目的是压 制随机噪音，提高地震信噪比。 注意：叠加和偏移所要求的速度未必相同。 沿单斜反射层倾向所接收的地震数据，它的叠加速度是反射层以 上介质的速度除以反射层倾角的余弦，而偏移速度则是上覆介质自身速 度。简言之，叠加速度与倾角有关，而偏移速度与倾角无关。
2 t 2 ( x ) t 2 (0) x 2 v rms
（4-5）
省略高阶项的误差
浅层同相轴t（0）=0.8s和t（0）=1.2s只是在大炮检距处有少许差别，通过省略 高阶项，可用小排列双曲线方程近似求出水平层反射时间。
三．动校正拉伸—动校正结果出现频率畸变，同相轴移向低频，尤其对 浅层的大炮检距。 主周期为 T 的波形经 NMO 动校之后拉伸为 T ， T 比 T 大，拉伸量为：
3．多层水平反射层：
时距曲线近似于双曲线，小炮检距时的近似程度比大 炮检距时高，此时某个水平反射层的NMO速度等于该 反射层上覆介质的rms速度。
4．多层任意倾斜反射层：
只要倾角不大，分布不广，仍可用双曲线近似。 NMO速度与叠加速度的差别： NMO速度依据的是小排列双曲线形状分布旅行时间； 叠加速度依据的是与整个排列长度数据拟合最好的双曲 线。
§4.1 概述
速度是叠加的关键参数。 获取地震波速度的两种测量方法： 一、 声波测井的直接测量法； 二、 地震勘探数据的间接测量法。 地震勘探中有关速度的概念：层速度、平均速度、均方根 （rms）速度、瞬时速度、相速度、群速度、动校正（NMO） 速度、叠加速度和偏移速度等。 层速度为两个反射界面之间的平均速度，一定岩石组分岩 层的层速度受以下几种因素的影响： （1） 孔隙形状； （2）孔隙压力； （3）孔隙液体饱和度； （4）围压 （5）温度
t NMO
2 2 x t ( x ) t (0) t (0) 1 1 v t ( 0 ) NMO 1
（4-2）
表 4-1 已知速度， 对应不同炮检距 x 和零炮检距双程时间的 NMO 校正值
' '
f f t NMO t (0)
（4.2.6）
其中 f 是主频， f 是所引起的频率变化， t NMO 由方程（4-2）给出。 影响：大炮检距上波形拉伸将严重损害浅层同相轴叠加效果 解决办法：切除
表 4-2 NMO 拉伸
t ( 0), s
v NMO , m / s
§4.2 动校正
f f (% )
x 1000m
123 28 5 1 0.2
x 2000m
312 89 20 4 0.8
0.25 0.5 1 2 4
2000 2500 3000 3500 4000
表 4-2 列出用表 4-1 中速度关系所导致的动校正拉伸， 用频率变化百分比表示。 可见拉伸主要限于浅层和大炮检距，譬如一个 t (0) 0.25s ，主频 30Hz，炮 检距 2000m 处的同相轴，经 NMO 动校后，主频移到了近 10Hz。 切除量：拉伸量 50%－100%以上，在不造成质量下降的情况下尽量多保留 CMP 道参与叠加，通常要兼顾信噪比（S/N）和切除，采取折衷。
§4.2 动校正
未切除时，CMP的浅层部分可见一个低频的拉伸带
§4.2 动校正
另一种选择最佳切除带的方法是逐步 叠加，如图示，（a）是未做切除的动 校正后的CMP道集， 最右边的叠加道与输入CMP道集 中的最右边的道相同，从右向左第二 道是最接近炮点的两道的叠加，依此 类推，从右至左叠加次数逐步增加， 到最左边的叠加道即为该CMP道集中 全部道的叠加，得到(b)图，显示它的 切除带，上方区域要切除。 (c)图是对（a）做不合适切除后的 结果； 切除太多是不利的，因为大炮检距是 压制多次波所必需的数据。
t ( 0), s
0.25 0.5 1 2 4 NMO 值越小。
v NMO , m / s
t NMO , s
x 1000, m
x 2000, m
2000 2500 3000 3500 4000
0.309 0.140 0.054 0.020 0.008
0.780 0.443 0.201 0.080 0.031
二．水平层状介质的动校正
§4.2 动校正
（4.2.3）
对于常速层状介质，地震射线从震源 S 至深度点 D 然后返回接收点 R，地面 中点在 M, 炮检距为 x。旅行时方程可表示为：
t 2 ( x ) C0 C1 x 2 C2 x 4 C3 x 6
2 2 式中 C 0 t (0), C1 1 v rms , C 2 , C 3 是地层厚度和层速度的复杂函数。
由此定义重写（4.2.8）式的NMO速度：
（4.2.10）
（4.2.11） 该式与适用二维（2-D）界面几何关系的（4.2.8）式形式相同，但式 （4.2.8）中所用的是真倾角，而（4.2.11）式中所用的是视倾角。
v NMO v cos
当倾角不超过16o时，速度比几乎不变； 倾角为16o时，叠加速度与真实速度相差 4%。
深度点 D 的均方根速度定义为： v
2 rms
1 N 2 vi ti (0) （4.2.4） t (0) i 1
i
此处 ti 为第 i 层的双程旅行时间： t (0) t k 。
k 1
比较可知，对于水平层状介质， 若排列近似为小排列（炮检距小于深度） ， 则 NMO 动校速度等于均方根速度。即：
4、速度谱法 原理：测量速度与零炮检距双程旅行时间信号 的相干性； 基本做法：沿着双曲线轨迹在一个小时窗内 计算CMP道集信号的相干关系。在速度谱上根 据有用同相轴出现的时间，挑选出产生相干性 最高的速度函数，作为叠加速度。 补充： 最大炮检距x的范围： 石油上， x<1.5H (H为目的层深度) 煤田上, x<0.8H 入射角范围: 250 450
三．静校正 地表起伏和（或）近地表速度的变化所造成的静态时移会使水平层 状介质中的反射波时距曲线偏离双曲线。对这种时移所作的校正称为静 校正。 1．野外静校正：在野外对估计出来的风化层和高程变化所做的初 步校正称为野外静校正。 2．剩余静校正：野外静校正后，在地震数据中仍然残留有各种剩 余静态时移，通常在叠前必须估计出这类剩余静态时移值，并在 CMP 道集中加以校正。这种校正称为剩余静校正。 区域速度函数或速度分析－>初步 NMO 动校－>估计剩余静校正量， 进行剩余静校正－>重新进行速度分析（提高所拾取的速度质量）－> 叠加－>再进行剩余静校正…。这是一个多次迭代过程。
由上表可见，NMO 值随炮检距递增，随深度递减，同时，速度越大，
只要在动校正中采用正确的速度，就能校正不同炮检距的双曲线影响。如果采用的 速度不正确，双曲线就会出现不同的校正结果： 如果所用速度高于介质速度（2264m/s） ，双曲线不能完全拉平，称为欠校正。 如果所用速度低于介质速度，双曲线上翘，称为过校正。 能使该道集的反射曲线拉得最平的速度就是叠前最佳动校正速度。对于一个水 平反射界面2 动校正
一、单个水平地层的动校正 二、水平层状介质的动校正 三、动校正拉伸 四、单一倾斜地层的动校正 五、任意倾斜层状介质的动校正
一、单个水平地层的动校正 共中心点道集地震波旅行时方程为：
t 2 ( x ) t 2 (0) x 2 v 2
（4.2.1）
式中，x 是震源与接收点之间的距离（偏移距） ，v 是反射界 面以上介质的速度，而 t（0）是沿垂直路径 MD 的双程旅行 时。注意深度点 D 对地面的投影，与中心点 M 重合。这只 有当反射层是水平的情况才如此。
总之，不论2-D或3-D，倾斜层的NMO速度跟倾角有关。 高速水平地层跟低速倾斜层在炮检距时差上可以完全相同

五．任意倾斜层状介质的动校正
tNMO t(x) t(0) ，通过方程可计算出 NMO 速度，
NMO 速度一旦估算出来，炮检距对波至时间的影响就能通过校正加以消除，把经过动 校正之后的道集中所有地震道加在一起，就获得特定位置 D 点的 CMP 道集。 双曲线时移校正的数值方法：根据原始 CMP 道集中 A 的振幅值找出动校后道集上
第四章 速度分析、动静校正和叠加
本章主要由以下几部分组成： §4.1 概述 §4.2 动校正 §4.3 速度分析 §4.4 静校正 § 4.5 水平叠加
§4.1 概述
叠加是地震常规处理三大核心技术之一，其目的是压制 随机干扰、提高地震信噪比。 与叠加技术相关的研究内容： 速度分析－为叠加提供最佳叠加速度。 动校正－消除炮检距对反射波旅行时的影响。 静校正－消除地表起伏和低降速带的变化对反射波旅行 时的影响。 高质量的动、静校正是获取最佳叠加剖面的基础。 （静校正） 速度分析 动校正 叠加
右图2是一个共中心点道集 （CMP），也代表一个共深度点 道集（CDP）（在这个CMP道集 中的所有道都来自同一深度点的反 射。）图中偏移距范围为0~3150m， 道距50m。反射层以上的介质速度 为2264m/s。