浅层地震探测技术应用中的分辨率问题
浅层高分辨三维地震勘探技术在菜园煤矿的应用
震技术 的研究具有十分重要 的现实意义 。
与 中、 深层 三维地 震勘 探技 术相 比 ， 浅层 三维 地震 勘 探 的技术 难度更 大 ， 主要 表现 在 ： １ 由于 目的层 埋 深 浅 ， 效排 列 长 度受 到限 ） 有 制 ， 际覆盖 次数 低 ， 实 同时 由于 直达 波 、 射波 、 折 声
Ｔｅ ｈ ｑｕ ｓ ｆ ｒ Ｓ ａ ｗ ｙ ｒ ｉ ｉ ｕ ｎ Ｃｏ ｌＭ ｉ ｃ ｎｉ ｅ ｏ ｈ ｌｏ Ｌａ ｅ ｎ Ｃａ ｙ ａ ａ ｎｅ ｌ
Ｗ ａ ｎｇ Ｚｈｅ ｎ，Ｓｕ ｘ ｎ ｎ Ｌｉ ｉ
（ ｏ ｙ ｉａ ｕ ｖｙｉｇ Ｔ ａ ，Ｓ ａ ｄ ｎ ｒａ ｆ Ｃｏ ｌ ｅｄ Ｇｅ ｌｇ Ｇｅｐｈ ｓｃ ｌＳ ｒｅ ｎ ｅ ｍ ｈ ｎ ｏ ｇＢｕ ｅ ｕ ｏ ａｆｉｌ ｏｏ ｙ，Ｔ ｉ ｎ２ １ ２ ，Ｃ ｉａ ａａ ７ ０ １ ｈｎ ）
应 用 于石 油 、 炭 等 矿 产 资 源 勘查 及 工 程 勘 察 领 煤
域 。在煤 矿采 区三 维地 震 勘 探 中 ， 多 的成 功 实 更 例 集 中在 中深层 ， 度一 般 在 ３ ０ 以深 ， 深 超 深 ０ｍ 最
过 １ ０ ｍ， 对 于 深 度 小 于 ３ ０ 的 浅 层 ， 至 深 ２０ 而 ０ｍ 甚
震 勘 探 的 主 要 方 法 和 几 项 关 键 技 术 进 行 了详 细 的分 析 和 探 讨 ， 定 了 最 佳 野 外 工 作 方 法 ， 针 对 浅 层 资 料 的 确 并
特 点 在 处 理 中选 择 合 适 的处 理 模 块 和参 数 ， 得 到 了浅 部 各 目的层 反 射 波 ， 得 了很 好 的勘 探 效 果 。 获 取
１ ｙｅ ｅ ｌ ｃ ｅ ａ ｅ ， ａ ｄ ｔ ａ ｉｆｅ ｘ ｏｒ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｒ ｃ ｉ ｖ ｄ ａ ｒ ｒ ｆｅ ｔ ｄ ｗ ｖ ｓ ｎ ｈｅ ｓ ｔｓ ｉｄ ｅ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓ ａ ｅ ａ ｈ ｅ ｅ ． Ｋ ｅ ｒ ｓ ｓ ｌｏ ｌ ｙ ｒ； Ｄ ｅｓ ｉ ｘ ｏ ａ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｈａ ｌ ｗ ａ ｅ ３ ｓ ｉ ｍ ｃ ｅ ｐｌ ｒ ｔｏｎ； ｅ ｍ ｅ ｒ ｄ ｓ ｏ ｔｏ ｕｔ ｇｏ ｔ ｙ； ｉｔ ｒ ｉ ｎ ｍ ｅ
浅层地震反射波法在地质灾害调查中的应用
浅层地震反射波法在地质灾害调查中的应用地震反射波法在探测覆盖层厚度、基岩的起伏和埋深、地下各岩层的走向及深度变化、滑坡体滑动面的深度和发育情况都取得良好的应用效果。
文章以四川省青川县为例，介绍了浅层地震反射波法在勘探不良地质体中的应用。
标签：浅层地震反射波法；地质灾害；应用效果引言我国幅员辽阔，地形起伏较大，整体上呈西高东低之势。
西南地区由于长期受板块挤压的影响，地质运动比较活跃，常伴有各种地质灾害的发生，严重的地质灾害经常导致较大的人身财产的损失。
因此，地质灾害调查与评价成为了预防灾害、减小损失的重要手段。
青川县地处四川盆地北部边缘，白龙江下游，川、甘、陕三省结合部，位于东经104°36’-105°38’，北纬32°12’-32°56’，处于中国中西部交接地带上，龙门山后山大断裂汶川-茂县-平武-青川一线。
自5.12汶川地震后，青川地区地质活动异常活跃，加之其地质条件复杂，地形地貌起伏较大，导致该地区地质灾害频发，已经严重威胁到当地民众的人身财产安全。
由于钻探一孔之见的局限性以及高昂的勘探成本，使得通过钻探的方法来勘探地质灾害类型以及发育程度是不合理也不够科学的，地震反射波法由于具有分层能力强、勘测场地小、不受地层速度倒转限制和所需震源能量小等特点，在地质灾害勘探中发挥了重要的作用。
1 浅层地震反射波法基本原理地震勘探是利用地下介质弹性和密度（波阻抗）的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的一种地球物理勘探方法。
在浅层的地质灾害勘探中，多采用具有高频率、高分辨率的浅层地震反射波法。
作为地震勘探的一个分支，浅层地震反射波法同样是以地层波阻抗的差异为勘探的前提，通过人工或者微型炸药产生瞬间的脉冲，脉冲在地下地层中的传播，遇到弹性分界面时就会发生反射，携带了地层信息的地震反射波通过地面的检波器进行接收采集。
根据式（1）可知，地震反射波的时距曲线为双曲线，根据地层倾斜方向和角度不同，时距曲线的形态也不一样。
地震分辨率计算公式
地震分辨率计算公式
地震分辨率分为垂向分辨率和横向分辨率。
一、垂向分辨率。
1. 瑞利准则（Rayleigh Criterion）下的垂向分辨率公式。
- 垂向分辨率（理论上的极限）Δ h=(λ)/(4)，其中λ为地震波波长。
- 地震波波长λ=(v)/(f)，这里v是地震波在地下介质中的传播速度，f是地震波频率。
- 所以垂向分辨率Δ h = (v)/(4f)。
2. 实际应用中的垂向分辨率公式。
- 在实际地震勘探中，垂向分辨率常表示为Δ h = (v)/(2f)，这是考虑到实际情况对理论公式的一种近似修正。
二、横向分辨率。
1. 瑞利准则下的横向分辨率公式。
- 横向分辨率Δ x=(v)/(2f)√(frac{h){z}}，其中h是反射层深度，z是菲涅尔带半径（z=(v)/(2f)）。
- 简化后Δ x=(v)/(2f)√((h){frac{v)/(2f)}}=√(frac{vh){f}}。
2. 其他近似公式。
- 有时也会采用Δ x = (λ)/(2)（类似于垂向分辨率的瑞利准则形式，但这里是横向情况），同样λ=(v)/(f)，所以Δ x=(v)/(2f)，这是一种较为简单的近似计算横向分辨率的公式，在一些定性分析或初步估算时可能会用到。
地震数据提高分辨率处理监控评价技术
地震数据提高分辨率处理监控评价技术刁瑞【期刊名称】《《岩性油气藏》》【年(卷),期】2020(032)001【总页数】8页(P94-101)【关键词】地震数据; 高分辨率; 效果评价; 软件模块; 效果保真【作者】刁瑞【作者单位】中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022【正文语种】中文【中图分类】P631.40 引言薄互层岩性油气藏逐渐成为勘探开发的重点领域，薄层砂体、河道砂体等储层对分辨率的要求越来越高［1］。
常规地震资料难以满足薄层砂体储层刻画精度的要求，需要开展针对性的地震资料提高分辨率处理［2］。
提高地震分辨率是地震资料处理的重要环节之一，方法主要包括：分频带反褶积、预测反褶积、零相位反褶积、反Q 滤波、谱模拟反褶积、井约束提频和吸收补偿等方法［3-8］。
各种提高地震分辨率处理的方法在实际地震资料处理中发挥了重要作用，并取得了良好的应用效果。
由于薄层砂体储层对提高地震分辨率处理方法提出了更高的要求，针对不同品质的地震数据，应该采用何种提高分辨处理的方法和参数，以及地震数据的分辨率应该提高到何种程度等问题，均制约着提高分辨率处理的效果。
刘浩杰等［9］从客观量化角度对地震资料分辨率与频谱特征参数的关系进行了研究。
李曙光等［10］从剖面和频谱特征对3 种提高分辨率处理的方法进行了探讨。
钱荣钧［11］分析了分辨率的分类和定义，并给出了计算空间分辨率的方法。
万欢等［12］通过频谱、信噪比和相似系数等参数，对比分析了4 种提高分辨率处理技术，在叠前地震资料处理中取得了较好的应用效果。
在常规地震资料提高分辨率处理的过程中，由于缺乏系统的提高地震分辨率处理效果的监控评价分析方法和软件模块，需要对提高分辨率处理的方法和参数等进行大量的重复试验，并需要凭借处理人员的经验来判定方法及参数选取的正确性和可靠性，人为因素影响较大。
针对薄层砂体精细描述的地质需求，开展提高分辨率处理效果的监控评价方法研究，并研发软件系统，优选提高分辨率处理方法、流程和参数，全面可靠地监控提高分辨率处理的流程，实现提高分辨率处理效果的监控评价分析，并在准噶尔盆地中部庄3 井地区进行推广应用，对提高分辨率处理进行全流程的效果监控评价分析，以期提高分辨率处理后识别薄层砂体的能力，为后续的油藏描述和井位部署奠定基础。
抗干扰高分辨率浅层地震技术在工程评价中的应用——以沪杭磁悬浮交通线路(浙江段)工程场地地震安全性
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｌｃ ｔｏ ｆ Ａｎｔ — ｄｉｔ ｒ ａ ｅ Ｈ ｉ ｈ Ｒｅ ｏ ｕ ｉ ｎ Ｓ ｌｏ Ｓ ｉ ｍ ｉ ｉ ｓ ｕ ｂ ｎｃ ｇ ｓ ｌ ｔｏ ｈａ ｌ ｗ ｅ ｓ ｃ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｎ Ｓ ｉ ｍ ｉ ａ ｅ ｙ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｉ ｅ ｓ ｃ Ｓ ｆ ｔ ａ ｕ ｔｏ ｆ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｉｅ ｉ ｅ ｒ ｎｇ Ｓ ｔ
工 程 场 地 地 震 安 评 近 场 工 作 中 的应 用 效 果 ， 而 为 长 线 工 程 场 地 地 震 安 坪 、 速 铁 路 等 重 大 长 线 工 程 断 裂 活 从 高
动 性 的 探 测 提 供 方 法 和依 据 。
关 键 词 ：抗干扰 ； 高分辨率 ； 浅层地震 ； 地震安全性评价 ； 断层活动性 中 图 分 类 号 ：６１４ Ｐ ３ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 收 稿 日期 ：２ ０ —１ —２ ０８ ０ ４
赵 家 福 ，田 钢 。 ，叶建 青。
（ ． 国科 学 院 深 圳 先 进 技 术 研 究 院 ， 圳 ５ ８ ５ ； １中 深 １ ０ ５ ２ 浙 江 大 学 地 球 科 学 系 ，杭 州 ３ ０ ２ ； ． １ ０ ７
３ 浙 江 省 地 震 局 ，杭 卅Ｉ３ ０ １ ） ． １ ０ ３
（ ． ｈ ｎ ｈ ｎ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｆ Ａｄ ａ ｃｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ １ Ｓ ｅ ｚ ｅ ｎ ｔｔ ｔｓｏ ｖ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｃ ｎ ｓ ａ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃｓ ｈ ｎ ｈ ｎ ５ ８ ５ ，Ｃ ｉａ ｈｉｅｅ Ａｃ ｄｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｓ ｅ ｚ ｅ １ ０ ５ ｈ ｎ ２ Ｃｏｌｇ ｆ Ｇｅ ｓｉｎ ｅ ，Ｚ ｅ ｉ ｎ ｉｅ ｓｔ ． ｌｅ ｅｏ ｏｃｅ ｃｓ ｈ ｊ ａ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ，Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ ２ ，Ｃｈ ｎ ｎ ｚ ｏ １０ ７ ｉａ； ３ Ｅａ ｔｑ ａ ｅＢｕ ｅ ｕ ｏ ｅｉ ｎ ｏ ｉｃ ． ｒｈ ｕ ｋ ｒａ ｆ Ｚｈ ｊａ ｇ Ｐｒ ｖ ｎ ｅ，Ｈ ａ ｇｚ ｏ １ ０ ３，Ｃｈｎ ） ｎ ｈ ｕ３ ０ １ ｉａ
地震勘探频谱及分辨率简述
OR0之间反射的时间差是半个周期， 认为R0R1半径内的信号能够互相加强， 小于R0R1半径的地质体在地震剖面上 无法识别。
R0R1= 0.5λh
f=
Vh 2（R0R1）2
频率与地质体半径的平方成反比
V=λ·f
A∝
1 S
随着地层压实和成岩作用，地震波传播速度变大，导致波长变
大。同时振幅与传播距离成反比，地震波能量减少。
地震分辨率随深度增加而降低
1、地震波长变大 2、地震波能量变小 3、高频成份衰减
频率、波长与分辨率 地震波垂直最大分辨率 h > λ 4 一般分辨率 h >
λ 2
地震波在某一层岩层中的传播速度是一定的 V V=λ·f h> 2f 所以子波中的高频成份越多，λ值就越小，能够分辨的层厚h就越薄
二个要点： 1、地震子波，也就是激发条件 2、界面反射系数，也就是不同地层的波阻抗差 简单的自激自收模型
频谱
傅里叶变换能将符合条件的脉冲信号分解为多 个简谐信号，反之可以认为该子波信号是多个简 谐信号的叠加，这是我们开展地震属性分析的前 提。 地震记录是子波到达地层界面后反射形成的一 连串振动记录，也可以分解为多个简谐信号，以 振幅为Y轴，频率为X轴，绘制频谱图，从而研究 地震记录的频率成份
物探原理 地球物理研究偏重于数学算法，而忽略了本身的物理意义，本人从理论出发， 结合研究实际，探讨一下地震资料分析及运用方面的一些看法 首先简单描述下地震激发接收过程
检波器记录
地震激发产生一个脉冲信号，该信号在传播 过程中称为子波 子波在传播过程中遇到地层界面就会产生反 射，用检波器采集反射信号，从而形成了一道 地震记录，运用该地震记录就能研究地下地层 信息（声波测井合成记录就是用褶积算法模拟 该过程）
高分辨率地震勘探
高分辨率地震勘探随着油气勘探技术的发展和勘探程度的提高，要求地震勘探能确定储集层（储集体）的垂向厚度及向四周延伸的范围，查明小断层及小幅度构造，但是，很多储集层，尤其是地层性的储集层，其体积一般都较小，这时常规的地震勘探方法已不能满足这种要求，必须进行高分辨率勘探。
我国大约在1985年开展这方面的试验工作。
经过几十年的努力和工作实践，积累了一些经验，也取得了较好的地质效果，找到了一定数量的地层岩性圈闭的油气藏。
一、高分辨率地震勘探的意义高分辨率地震的意义远远不限于分辨两个相邻的物体，而是为油气勘探提供更多的、更精细的地质信息。
因此，对油气勘探而言，地震分辨率是指精细而且正确反映地下地质情况的能力；这种分辨能力是通过地震波同相轴的分离、组合、延伸、相互接触关系、振幅、频率变化而表现出对地下多个(不仅是两个)地质体的地层及其之间的关系、沉积相、岩性、含油气性等对油气勘探至关重要的地质信息。
因此，地震分辨率不仅仅是一个纯物理概念，而是一个地球物理概念。
高分辨率地震的优越性主要表现在以下方面：(1)精细的构造解释由于分辨率的提高，地震剖面更清晰，小断层、小幅度构造、水道等细微的地质现象都表现出来了，有利于精细的构造解释.莺歌海盆地LT31—2构造，就是应用高分辨率地震后在地层上倾方向发现一条深切谷，形成上倾方向的封闭，侵蚀面与地层界面共同形成一个背斜圈闭；在南海东部，曾应用高分辨率地震寻找小幅度背斜，取得很好的效果；江汉、苏北也应用高分辨率地震解决了小断层、小断块以至砂岩体的问题。
(2)含气层的直接标志——亮点和平点当砂、泥岩的阻抗差别不大时，含气层顶面将有亮点出现，而气水界面处则应有平点；但由于气层顶面与气水界面之间的距离一般都很小，特别是地层倾角较小时，常规地震是很难分辨的。
地震分辨率提高后，就有可能同时得到亮点和平点反射。
海洋石油总公司应用亮点加平点的直接标志，在莺歌海盆地勘探天然气时，钻探4个构造，成功率达100％，并应用平点圈定气田的含气范围，确定气水界面，有效地减少了评价井数量，获得巨大的成功。
地震纵横分辨率大小的影响因素
地震分辨率
水平分辨率：
☻利用地震资料，在横向上能分辨地 质体的最小宽度（ Fresnel带）
Fresnel带定量的定义
T0、T1相差半个周期
T0
T1
• 某点周围各点传播 时间与最短传播时 间小于半个周期的 范围称为Fresnel带 • T0=2h/v • T1 =T0+T/2 • =2h/v+T/2 • =2(h+Tv/4)/v • =2(h+ /4)/v
地震分辨率
R.E.Sheriff（1985）：
• 从地震数据中能提取多少地质细节，
归根到底受地震分辨率的限制； • 分辨率是指识别出多于一个地震反射
的能力；
• 分辨率可划分为垂向和水平分辨率。
地震分辨率
垂向分辨率（1/4波长）：
两个振幅相同、极性相反的尖脉冲间距趋 近于四分之一波长时，两者相长干涉，而 不能分辨。
R
r
三维偏移使第 一菲涅尔带由 大圆（半径为R） 变为小圆（半 径为r）
双程时间
半径
速度 频率
480 2.0 20 3000
确定菲涅耳带大小诺模图
Fresnel 带几点说明
T0、T1相差半个周期
T0
T1
☻与频率/波长有关 ☻与反射深度有关 ☻它是三维概念
Fresnel 带几点说明
R—第一菲涅尔带 半径（未做偏移） y 二维偏移使其 成为以R、r为 长、短半轴的 椭圆。 x
椭圆（长轴R，短 轴r）做了二维偏 移的结果 r- 做了三维偏移的 第一菲涅尔带半径
☻ 波长＝速度 / 频率
随着埋深加大，波长加长，分辨率降低
地震分辨率
垂向分辨率： 1/4波长＝ 1/4速度 / 频率
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浅层地震探测技术应用中的分辨率问题来源：矿产与地质谢忠球时间：2005-11-1摘要浅层地震探测技术中影响分辨率的因素,除与反射波主频和频带宽度有关外,还主要受信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数的影响。
浅层地震探测中,通过高分辨率数据处理,能有效地提高资料的信噪比和分辨率。
关键词浅层地震勘探,分辨率,高分辨率处理RESOLUTION PROBLEMS ABOUT THE APPLICATION OF SHALLOWSEISMIC PROSPECTING TECHNIQUEXie Zhongqiu(I nstitute of K arst G eology,C AGS,G uilin 541004)Abstract The factors which influence the resolution of shallow seismic prospecting are affected mainly by SNR (signal-to-noise ratio),Wavelet shape,sampling rate and reflection coefficient of lithological interface in addition to main frequency and frequency band-width of reflecting wave.The SNR and resolution of seismic data can be effectively improved through high resolution processing of seismic data in shallow seismic prospecting.Key words Shallow seismic prospecting,Resolution,High resolution processing目前浅层工程物探技术,在解决各种灾害地质、环境地质问题,例如矿井突水、塌陷、滑坡等的预测、治理中的作用,已经逐渐为人们所认识。
本文系统、全面地从分辨率的影响因素、高分辨率采集和处理技术等几个方面,探讨了浅层地震勘探中分辨率问题。
1 分辨率及其影响因素相对于煤田、石油地震勘探，水文、工程、环境等地质问题涉及的对象具有浅而小的特点，浅层地震勘探对分辨率有更高的要求。
分辨率通常包括两个方面［1］,一是垂向分辨率,二是水平分辨率。
本文着重讨论前者,对后者仅作一般性讨论。
定义垂向分辨率一般采用两种方法,一种是采用薄层顶底反射波的时差来定义分辨率,有人称之为严格的分辨率定义。
另外一种是用零相位子波来讨论垂向分辨率。
它包括Rayleigh准则、Widess准则、Ricker准则等。
根据Rayleigh光学分辨率准则可知,在视觉上能够分辨出薄层上下界面反射波的最小层厚是λb/4,λb为主波长。
一般地,反射波测量可以观测到的反射波最小宽度是用菲涅耳带的大小来决定的。
菲涅耳带的半径与界面埋深H界面以上地层速度V及地震子波波长λ有关。
菲涅耳带半径R f的近似值:R f=HV/2f,式中f为子波主频。
通常以菲涅耳带的直径(2R f)作为水平分辨率。
从上述讨论中,可以看出分辨率与频率的关系,提高反射波主频可以提高分辨率。
事实上,要提高地震记录的分辨率,除了提高反射波主频外,必须提高频带宽度,而地震记录的信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数等因素的影响也是不可忽视的。
1.1 影响分辨率的主要因素影响地震记录分辨率的主要因素有:反射波主频和带宽、信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数等。
图1表示两种不同频率响应及其对应的脉冲响应关系。
从图中的脉冲响应形态,可以看出分辨率与地震子波频带宽度的关系。
其实,单频波的分辨率为零,无论单频波频率有多高,这个事实足可以说明分辨率与带宽的关系。
所以,要提高分辨率,必须在提高反射波主频的同时,提高频带宽度。
我们知道,在各种子波中,零相位子波具有较强的分辨率。
零相位子波的分辨率受三个方面因素控制,即子波主瓣宽度,旁瓣与主瓣比值,尾部振荡的振幅。
主瓣宽度越窄,旁瓣与主瓣比值越小,尾部振荡的振幅衰减越快,该子波的分辨能力就越高。
图1 两种不同频率响应和对应的脉冲响应Fig 1 Two differeat frequency responses and their corresponding pulseresponses要保证不失真地记录高频反射信号,必须采用高采样率,这样还可以提高叠加精度。
但如果频带很窄,高截频也较低,那么高采样率则是一种浪费。
对于空间采样率,Δx应小于第一菲涅耳带的半径,同时必须满足Δx≤1/2R H，此处R H为最大波数。
岩性界面反射系数的大小决定了反射波的强弱,也就影响了分辨率。
而在信噪比很低的情况下,即使反射波主频再高,频带再宽,也无法分辨地下地质构造。
1.2 仪器因素的影响在前面的讨论中,已经论述了分辨率与频率及频带的关系。
要提高地震资料的分辨率,必须获取“宽高频”的地震信号,即频带要宽,频带的高截止频要高。
要提高分辨率必须实行“双向扩展频率”［3］。
它包含两方面的含义,一是要保留常规地震信号的低频成分,二是要使反射波的主频及频带向高频方向扩展,即所谓高频信息的可记录性问题,它与采集系统的动态范围,前置滤波器及检波器因素有关。
选取提高分辨率的最佳仪器因素,是高分辨率地震勘探技术研究的重要内容之一。
从现在国内众多仪器来看,绝大多数仪器具备了解决高分辨率地震勘探中高频信息可记录性的基本条件。
2 关于提高横波勘探分辨率的讨论提高地震勘探的分辨率,研究纵波勘探的较多,而采用横波勘探是否可以提高分辨率,目前尚有不同看法。
根据弹性介质理论,纵波和横波的速度比Vp/Vs≈1.5～10,由于横波波速小于纵波波速,因而,对于同一频率的纵、横波来说,横波波长小,其分辨率要高。
实际资料表明,在同样的条件下,横波的频率往往比纵波低,高频衰减快 ,低频起了主要作用,频散现象明显,从而导致波形变宽和多相位,降低了分辨率。
虽然横波速度低,对于提高分辨率是有利的,但很明显,有利与不利影响不能抵消［4］。
如果无法对横波勘探资料作某些特殊处理,可能横波勘探的垂向分辨率比纵波还要低。
因此认为横波勘探一定能够提高地震勘探分辨率的提法是不够全面的。
3 高分辨率采集中的技术问题在实际工作中,可以经常见到这样一种现象,对于同一场地,在同样的仪器设备因素条件下,不同技术人员作业,最后得到的资料和解释成果有较大差别,甚至完全不同。
主要原因是由于在复杂条件下,人们对于各种信息的认识不同,从而设计的采集系统参数不同,因而采集到的信息也不同。
浅层地震探测目标小而浅,具有不同于煤田、石油地震勘探的特点。
因此,其高分辨率采集系统及有关参数的设计也具有不同的特点。
浅层地震探测对高分辨率采集技术,提出了更高的要求。
目前,“最佳时窗”技术和“最佳偏移距”技术比较常用。
对于这两种技术,许多人认为很简单,其实并不然,选择不好,可能完全得不到应有的效果。
最佳时窗技术,关键在于接收排列的两个端点,近炮点一端受地滚波的限制,远炮点一端受反射波振幅及相位控制,选择不合适,则可能受地滚波干扰严重,也可能使反射波相位发生畸变。
对于最佳偏移距技术,时窗的确定至关重要,根本的一点就在于目的层(体)反射信号的识别。
此外,工作中的信噪调查也是非常重要的一环。
在石油地震探测技术上,国内高分辨率技术攻关研究,开始就将着眼点主要放在野外数据采集的技术上。
怎样获取丰富的有效信息是高分辨率地震探测技术的关键因素之一。
人们提出了“三小三高二绝招”等工作方法,即小道距、小组距、小药量,高采样,高频检波器,较高覆盖次数,两绝招是深埋检波器和可控震源非线性扫描。
反射波主频提高了近一倍,从而分辨薄层的能力提高了一倍［3］。
浅层地震探测具有特殊性,经过长期实践和探索,我们将石油地震勘探中技术加以消化,形成了一套比较完善的技术方法。
组合检波是常用的一种压制规则干扰的一种方法。
组合检波时,组合方式和组合基距的选择要试验确定,这是我们大家都熟悉的。
一般的组合方式采用线性组合。
实践发现,小面积组合检波是压制环境与高频背景的有效方法。
由于组合检波对于分辨细小目标不利,所以,要据具体情况选用。
一般情况下,采用的最大炮检距应约等于目的物深度。
偏移距的选择标准是尽可能小,但是,太小对于应用多次水平叠加压制多次波不利。
使用高频检波器,可以较好地压制低频干扰,拓展记录宽高频,从而提高分辨率。
有人认为,采集中的覆盖次数越高越好,其实不然。
因为水平叠加对非水平层是CMP 动校后的叠加,多次叠加是一段界面平均的结果。
在地层倾角较大或界面起伏较大时,如果选择不合适,效果可能会适得其反,降低分辨率。
有关理论研究和实际资料表明,使用较高的低截止滤波,不仅可以有效地压制面波干扰,还可以补偿地层对地震信号的选频衰减。
较高的低截频滤波是提升高频简便而有效的办法。
增益大小的选择,除了依据反射波强弱外,还必须考虑仪器动态范围的影响,宜采用较低值。
综上所述,在高分辨率浅层地震探测技术中,有关技术参数选择的传统认识必须改变,选择时必须依具体条件试验确定。
4 高分辨率数据处理技术及其应用效果在高分辨地震勘探中,数据处理是提高分辨率和信噪比、最大限度地利用原始资料的关键一环。
近年来,人们对于地震资料的高分辨、高信噪比、高保真度处理技术作了一些有益的探索和研究,取得了较好的效果。
在实际工作中,我们建立了比较完善的高分辨率处理系统。
除了常规处理外,视具体条件,还要有针对性的作一些特殊处理。
作者的实践经验认为,下面的处理技术,往往可以取得很好的效果。
(1)精细的动静校正。
(2)多次反褶积加带通滤波。
(3)小波变换处理。
对于静校正,人们往往只注意地表起伏的影响,而忽略了地表表层速度横向变化,这时,尽管没有地形起伏的静校正,但表层静校正量的横向变化依然存在,如果不校正,则会引起假异常,从而导致解释失误。
在实践中,我们发现反褶积技术的应用,在一定程度上提高了资料的分辨率,但又降低了信噪比。
作者经过实践发现,在反褶积的同时,应用有关滤波技术,则可以取得的好效果。
通常情况下,反褶积处理的同时,加τ-P变换,小波变换等去噪技术,可以保证信噪比和分辨率都有较大提高［5,6］。
由于道间均衡,混波等修饰性处理,往往改变了波的动力学特征,这对于高分辨率地震探测是不利的。
作者认为,在地表一致性条件好的情况下,不必作修饰性处理,特殊情况下也要慎用。
图2是广西玉林某厂岩溶塌陷调查EZ7线的原始记录剖面和经高分辨率处理后的剖面。
图2 广西玉林某厂岩溶塌陷EZ7线浅层地震勘探剖面Fig 2 Shallow seismic prospecting section along line EZ7 in a karst collapein one factory of Yulin,Guangxi(a)EZ7线等偏移原始记录剖面(b)EZ7线等偏移高分辨率处理后剖面从图(a)我们可以看出,原始记录剖面地震资料低频成分丰富,分辨率较低。