高精度折射静校正软件的应用
综合全局寻优静校正方法技术手册
一、静校正方法综述几何地震学的理论都是假设观测面是一个水平面，地下传播介质均匀为前提的（何樵登，1986，黄德济等，1989）。
但实际情况并非如此，观测面并不是一个水平面，通常是起伏不平的，地下传播介质通常也不是均匀的，其表层还存在着低降速带的横向变化。
因此，野外观测得到的反射波达到时间，并不满足双曲线方程，而是一条畸变了的双曲线。
静校正就是研究由于地形起伏，地表低降速带横向变化对地震波传播的影响，并对其进行校正，使时距曲线满足于动校正的双曲线方程（图1）。
图1a 静校正前图1b 静校正后静校正有一个十分重要的特点：由于表层低速带的速度十分低，远小于基岩速度。
深浅层反射波的射线路径尽管在低速带以下的各地层中传播时各不相同，但在表层附近几乎都是近于垂直的。
因此，静校正量的大小只与地面位置有关，即对于一道记录中所有采样点来说，静校正值都是相同的，所以称之为静校正，这种条件称之为地表一致性条件。
静校正工作的好坏直接影响叠加效果，决定叠加剖面的信噪比和垂向分辨率（图2）。
实际上，高频静校正异常的作用还相当于高阻低通滤波器，使子波的相位发生畸变，使高频振幅衰减严重。
因此，在处理高分辨率资料时也要高度注意静校正问题。
静校正工作不仅影响叠加效果，而且还影响叠加速度分析的质量（图3）。
图2a 未作静校正的叠加图图2b 作静校正的叠加图美国著名地球物理学家CH.迪克斯教授生前曾说：“解决好静校正就等于解决了地震勘探中几乎一半的问题”。
我国李庆忠院士也总结说：“静校正是处理好地震资料的敲门砖”。
正因如此，自从多次覆盖勘探技术出现开始，世界各国的专家学者对静校正方法进行了大量的研究工作，发展了不同的静校正方法。
静校正方法可分为野外一次静校正，折射波静校正，反射波剩余静校正三种方法。
利用野外直接观测的数据进行整理计算的静校正叫做野外一次静校正，其方法是根据地面高程数据，井口时间以及根据微测井，小折射数据而获得的低降速带厚度、速度等资料将所有炮点和检波点都校正到基准面上，从而去掉表层因素的影响。
绿山(MESA)中文操作手册
Green Mountain（绿山）地震资料采集系列服务软件操作手册中国石化华东石油局第六物探大队2004年1月Green Mountain（绿山）地震资料采集系列服务软件操作手册手册编写：肖泽阳王军锋审核：刘厚裕刘红军项目负责：肖泽阳总工程师：杨振升单位负责：唐成鸽承担单位：华东石油局第六物探大队编写时间：2004年1月目录1 软件功能介绍 (2)1.1 MESA系列软件 (2)1.2 Millennium静校正软件包 (4)2 MESA 6.0软件 (7)2.1快速使用指南 (7)2.2 其它功能介绍 (18)3 MESA GRIP 2.1软件 (25)3.1 视窗介绍 (25)3.2 操作程序介绍 (25)4 MILLENNIUM系列软件 (33)4.1 GeoScribe II5.3模块 (33)4.2 BIO V5.3模块 (35)4.3 Branch V5.3模块 (36)4.4 Picker V5.3模块 (37)4.5 Fathom Analysis V5.3模块 (42)4.6 Fathom Modeling V5.3模块 (44)4.7 成果输出 (46)前言Green Mountain系列软件由美国绿山地球物理公司(GMG)研制，为地震勘探工作提供了较全面的功能模块，主要提供地震勘探设计、计划、咨询、地球物理服务、技术和手段。
产品主要包括三大系列：⑴ Millennium系列软件,由 GeoScribeⅡ(2D/3D观测系统定义和质量控制)、BIO （地震道格式转换）、Picker（折射初至拾取或自动初至拾取）、Branch（折射界面定义及控制）、Fathanal（折射界面速度分析及延迟时间求取）、Fathom (2D/3D初至拾取和折射静校正求解)、fathmodl&G2（静校正值输出）构成。
⑵ MESA系列软件，由MESA Core(观测系统设计及质量控制)，Advisor(设计辅助分析), GeoCost(观测系统选择及成本分析)，GMG-image(背景图象格式转换)及Grip(三维模型构造，射线追踪和CRP分析)组成。
复杂地表条件下静校正方法的应用研究的开题报告
复杂地表条件下静校正方法的应用研究的开题报告题目：复杂地表条件下静校正方法的应用研究一、研究背景在地球物理勘探中，静校正是一个非常重要的环节。
它能够消除由于地球物理勘探仪器所受的地表条件的干扰而产生的信号变化，提高勘探结果的精度和可信度。
在复杂的地表条件下，如地形起伏、岩性不均、植被和建筑物等，静校正的难度和复杂度变得更高。
因此，本研究旨在通过对静校正方法在复杂地表条件下的应用研究，解决静校正在实际勘探中面临的挑战，提高地球物理勘探的勘探效率和勘探精度。
二、研究目的1. 了解现有的静校正方法并分析其适用性及不足之处；2. 探索适用于复杂地表条件下的静校正算法，并验证其有效性；3. 开发适用于复杂地表条件下的静校正软件，提高勘探效率和勘探精度；4. 在实际勘探中应用静校正算法，验证其可行性和可靠性；5. 探索静校正方法在复杂地表条件下的优化和发展方向。
三、研究内容和方法1. 研究现有的静校正方法，分析其适用性及不足之处；2. 探索适用于复杂地表条件下的静校正算法，如多次静校正法、平均场理论、微平面理论等，并验证其有效性；3. 开发适用于复杂地表条件下的静校正软件，如Matlab、Python等；4. 在实际勘探中应用静校正算法，验证其可行性和可靠性；5. 探索静校正方法在复杂地表条件下的优化和发展方向。
四、预期成果1. 发表学术论文2-3篇；2. 开发静校正软件，并实现在复杂地表条件下的应用；3. 在实际勘探中应用静校正算法，验证其可行性和可靠性；4. 提出静校正方法在复杂地表条件下的优化和发展方向。
五、研究难点1. 在复杂地表条件下，采用合适的方法消除地表噪声的影响；2. 提高静校正精度，以满足地球物理勘探的高精度需求；3. 开发静校正软件，使其易于操作和实现静校正算法。
六、研究时间安排1. 第一年：研究现有的静校正方法及其不足之处，探索适用于复杂地表条件下的静校正算法；2. 第二年：开发适用于复杂地表条件下的静校正软件并验证实际应用；3. 第三年：优化静校正算法并提出发展方向，撰写论文并发表。
OMNI 介绍解析
OMNI 软件介绍
OMNI Workshop模块包括：
•Omni Parameters：研究基本 3D设计参数面元 大小,偏移距，分辨率等 • Omni Shoot： 设计、编辑、校检、输入、输出 , 以及绘制3D勘探观测系统. • Omni Response： 评估3D观测在DMO、多 次波、和噪音衰减方面的作用等。 • Omni Target：在复杂模型上以射线检查地 下影像(照明度分析）。 • Omni Stack：以现有2D地震资料分析优化 3D观测系统。 • Omni Depth：在VSP、层析成象、和高地形区 检测地下影象。 • Omni Compare：比较不同设计之间的差异。 • Omni Array：组合分析
单的、相似的绘图外观。
产生幻灯显示的 Omni-Workshop显示。
用窗口剪贴板可以将Omni Workshop Displays 输出到第三方产品中。
用窗口剪贴板可将第三方产品输入到幻灯显示中来
Omni Shoot - 设计、编辑、校检、输入、金裕恒泰 输出,以及绘制3D勘探观测系统
输入/输出各种形式3D施工观测系统设计文件，如SPS、SEG-P1、 I/O Script等格式.
金裕恒泰
设计基本思路
3D设计与处理的惜惜相关之处
每个设计对处理的以下环节是否合适有一定影响
– 静校正，特别对于OBC和横波数据 – 信噪比和噪音衰减 – 多次波估计和剔除 – 时间和空间域的目标层分辨率 – 覆盖次数，包括叠加覆盖、DMO覆盖、成象覆盖 – 振幅和相位保真度 – 方位角的考虑，速度、AVO、各向异性和叠加 – AVO诊断和识别的可能性 – 成象的可能性 – 采集引起的问题－条带问题、CCP观测系统问题、衰减问题等
静校正处理-地球物理学习基础
3、以上两种校正留下的残余和其它因素引起的剩余时差校正。
目前我们常用的静校正方法
高程静校正 折射静校正 层析静校正 剩余静校正
高程静校正
高程静校正
解决地形起伏、爆炸井深不一引起的静校正问 题可用高程校正方法解决。该方法利用野外测量成 果和预定的基准面高程以及基准面和地面之间的速 度来计算校正量。
地震波反射波的旅行时间反映地下反射点的位置，多个反 射点的位置勾画出反射界面的几何分布即地下构造形态。但由 于野外地形的起伏变化，采集时激发和接收点不在一个水平面 上，反射波旅行时间受地形变化的影响，它所反映的地下构造 形态包含有地表起伏的因素。通过静校正处理，将激发和接收 点的位置校正到一个水平面上以去掉地表起伏的影响。
初至时间差随炮检距差的变化如下图。图中星形的位置由该 接收点的初至时间差和炮检距差确定。根据这些星形的位置拟 合成直线（红色虚线），直线的斜率除以2就是V2。
+ 初至时差
_
G4
G2 G1
G3 _
G5 +
偏移距差
2、计算时间延迟项
时间延迟项的计算既可用互换法也可用迭代法
（1）互换法
一个站点的时间延迟需用两个炮点的三个折射波旅行时计算，如图：
3、后续处理的需要
地震资料处理的一些重要步骤是在反射波时距曲线为双曲线 的前提下进行的（速度分析、动校正等），但反射波时距曲线 为双曲线的条件是：地表水平、上覆介质速度为常数。为了后 处理的需要，应把反射时间校正到炮点、检波点均在一个水平 面上一样的情况。
地表水平、上覆介质速度为常数时,地震波传播路径如下图:
通过以上方法，把折射波旅行时方程的未知量都求出来了，但这不是目的。我们要
表层结构精细调查的高精度静校正数据库构建思路
以 上 我 们 已经 简 单 提 到 了 折射 波 传 播 原 理 ， 据 折 射 波 时 距 曲 线 上 的 斜 率 和 截 根 距 时 间 ， 可 以 得 到 浅 层速 度 和 静 校 正 量 。 就 静 校 正 是 一 项 十 分 复 杂 而 又极 具 挑 战 性 的 课题 。 同地 区 ， 根 据 不 同 的地 震 地 不 要 质情况 ， 学 、 理地选择静 校正方法 。 科 合 但 不管 这 么样 ， 于折 射 静 校 正 ， 于小 折 射 对 基 １ ｆ 一“ ． 或 微 测 井 的 表 层 调 查 是 基 础 工 作 ， 是 做 ５室内静校正 资料处 理 它 【Ｊ ＿ ‘ ｐ～、 ｅ ［。 等 ｘ 。 Ｊ （） １ 好后 续 折 射静 校 正 的 基 础 ５ １方 法原 理 ． 当均 值 为 零 时 ， 静 校 误 差 的 频 响 为 ： 其 以 地 表 高 程 、 测 井 小 折 射资 料 、 外 微 野 Ａ ｎ ：ｅ ２ （ －ｑ （ （ ） ２地 区地 表调查存在 的主要 问题 ２ 生 产 炮 初 至 折 射 波 信 息 为 基 础 ， 研 究 射 从 上 式 说 明 ， 校 误 差 实 际 上 是 一 低 通 静 （ ） 层结 构 复 杂 ， 难 精 确 调 查 其 变 线 路 经 人手 ， 时 间域 、 间 域 中 同时 分 析 １表 很 在 空 滤波器 ， 它对 高频 有很 大 的 抑 制 作 用 。 化。 问题 ， 各 种 方法 的优 越 性 结 合在 一起 ， 将 既 １ ２野外 静校正 （ ｉ ｄ Ｓ ａｉ ） ． Ｆｌ ｔ ｃ ｅ ｔｓ （ ） 形 起 伏 剧 烈 ， 折 射 和 微 测 井 实 利 用 传 统 微 测 井 、 折 射 、 面 高 程 ， 利 ２地 小 小 地 也 地 震资 料要 进 行后 续 处 理 ， 必须 先 进 行 施 困 难 。 用 野 外 生 产 炮 的 初 至 折 射 和 反射 信 息 ， 既 考 虑 地 震 资 料 处 理 剖 面 叠 加 效 果 ， 考 虑 也 区域 产 状 。 采 用 先 粗 校 后 细 校 的 原 则 ， 先 以 微 首 炮点低速带 测 井 或 小 折 射 表 层 速 度 场 为 前 提 条件 ， 利 用 基 本 的 初 至 折 射波 原 理 （ 时 法 ） 立 近 ＴＯ 建 地 表 模 型并 计 算 出 静 校 正量 ； 决 初 始 静 解 较 正 问 题 ； 算 低 降速 带 厚度 公式 如 下 ： 计 其中 ， ： 一物理点的截距时， 某
层析静校正技术
层析静校正技术一级类目：油气勘探二级类目：前陆盆地油藏勘探技术三级类目：前陆盆地地震勘探技术——地震资料处理技术技术类型：前沿技术（中试或现场先导试验技术）在地形复杂、老地层出露地区，地表速度横向变化剧烈，折射界面不能连续识别时，传统的野外高程静校正、初至折射静校正很难解决好静校正问题。
层析静校正技术在这些地区尤其是在三维静校正方面具有明显优势。
从低速层底部折射的波可成功地用于计算和改善野外静校正。
层析静校正包括回转射线层析成像和静校正两部分。
1、层析成像首先利用回转射线层析成像估算近地表速度。
把要成像的介质离散成小矩形单元或格子状的网格，每个单元有一个单一速度（v）,输入数据是从单炮记录中人工拾取的折射（初至波）旅行时（t）, 震源和检波器都位于地表。
速度估算通过解下面方程组获得=?式中，D是射线段的矩阵（m×n），s是未知慢度的矢量（n×1），t为所观测时间的列向量（m×1）。
解方程?的方法很多，一般是最小二乘法和共轭梯度法。
相应的，不同求解方程?的方法形成不同的层析静校正方法。
使观测（拾取的初至折射）和预测的（根据初始模型进行射线追踪得到的）旅行时差最小。
其过程是一个迭代过程，一般分为5步：（1）拾取初至；（2）通过初始速度模型进行射线追踪；（3）射线路径分成小段，使其每个部分包括速度模型的每个网格；（4）对每条射线计算观察和预测的旅行时差；（5）将时差返回到速度模型，并不断地进行修正。
层析成像反演是一个非线形问题。
利用初始模型的一套射线追踪进行线形反演是实际可行的。
好的初始模型一般是根据初至旅行时或区域资料建立的。
当地形变化很严重时，建议用沿着变化的地形初始化的垂向速度梯度建立初始速度模型。
通过反演的速度模型和测井资料对比，回转射线层析成像可以估算比较精确的近地表速度模型。
2、静校正这个过程比较简单，从地面到下延拓基准面（利用所计算出的近地表速度场）垂直估算静校正值，然后用一常数替代速度，通过整体静态时移，将基准面上延到最后基准面。
海上OBC地震勘探高精度潮汐校正方法
海上OBC地震勘探高精度潮汐校正方法陈浩林;张保庆;秦学彬;刘军;刘仁武;郭维婷;李德松【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2014(049)0z1【摘要】在OBC地震数据采集过程中,潮汐变化会引起激发点和接收点的高程变化,进而带来复杂的潮汐校正问题.对于常规OBC地震勘探,目前一般采用潮汐表信息或验潮仪数据进行潮汐静校正.但随着海上油气勘探对精度要求的不断提高,采用潮汐表信息或验潮仪数据进行潮汐校正已不能满足需要.为此,本文提出了利用星站差分系统实测高程进行高精度潮汐校正的方法,并在实际勘探中取得明显效果.【总页数】4页(P1-4)【作者】陈浩林;张保庆;秦学彬;刘军;刘仁武;郭维婷;李德松【作者单位】东方地球物理公司大港物探处,天津大港300280;东方地球物理公司研究院大港分院,天津大港300280;中国石油大学(北京),北京昌平102249;东方地球物理公司装备服务处,天津大港300280;东方地球物理公司大港物探处,天津大港300280;东方地球物理公司大港物探处,天津大港300280;东方地球物理公司研究院大港分院,天津大港300280;东方地球物理公司大港物探处,天津大港300280【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.潮汐效应对海上油井试井解释影响及校正研究 [J], 张利军;刘新光;王帅2.海上时移地震中潮汐校正应用研究 [J], 孙文博;朱振宇;张金淼;李艳青;王小六;张连群3.地震勘探高精度折射静校正新方法 [J], 杨凯;张建中4.海上地震资料处理中的潮汐静校正处理研究及应用 [J], 杨薇;朱江梅;张兴岩;黄莉娜5.潮汐效应对海上油田试井解释影响及校正 [J], 严涛;湛祥惠;陈剑新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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2. 系统研制小结
2.2 主要功能
(6）交互确定炮检距范围 ● 两炮追逐时差曲线，单条曲线双边选择 ● 三炮追逐时差曲线簇，多条曲线双边选择 ● 人工定义炮检距范围，在实际记录上交互修改
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（7）折射延迟时的计算 ● 大折射采用互换法 （RM） ● 二维生产记录采用拟互换法（SRM） ● 三维生产记录采用拟互换法 (SRM） ● 迭代统计法（ISM）
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
(4) 观测系统定义与道数据校正 ● 能对二维地震记录进行观测系统定义 ● 能对三维地震记录按束进行观测系统定义 ● 能对三维地震记录按检波线和非纵距进行 抽线处理 ● 能对二和三维地震记录进行空间校正
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（5）折射初至的拾取、修改与监控 ● 交互拾取折射速度，进行 LMO 校正 ● 定义种子炮参考初至，批量自动计算初至 ● 对井炮激发拾取波谷，对震源激发拾取波峰 ● 初至时间可显示在地震记录上，交互修改 ● 可显示单炮初至曲线，并联动到实际记录上TS ：炮点延迟时 DTR ：检波点延迟时
3. 方法原理
3.1 基本折射方程
上式可简化为：
offset(S, R)
FB _ time(S, R) DTS DTR
V1
DTS
h0(S ) V 0(S)
Cos(iS
)
DTR
h0(R) V 0(R)
Cos(iR )
iS
arcSin(V 0(S)) V 1(S)
1）代替人工大折射解释工作 2）在二维生产记录上进行野外静校正计算 3）在三维生产记录上进行野外静校正计算
报告内容
1 前言 2 研制小结 3 方法原理 4 软件工作流程 5 软件简要展示 6 模型正演与反演 7 软件应用及效果 8 结束语
2. 研制小结
2.1 软件设计思想 2.2 软件主要功能 2.3 关键技术和方法
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（8）基准面的定义和静校正量的计算 ● 可定义水平、浮动基准面 ● 剥离低速带厚度转换的时间，计算静校正量 ● 剥离延迟时，计算静校正量 ● 计算结果输出到ASCII格式文件
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（9）监控功能
● 初至的单炮及曲线显示 ● 延迟时离散点及平均值曲线 ● 静校正量曲线 ● 地表高程曲线 ● 高速层顶界平滑前后的曲线 ● 折射界面速度、离散点和拟合直线显示 ● 延迟时比较曲线 ● 高速层顶界比较曲线
iR
arcSin(V 0(R)) V 1(R)
3. 方法原理
3.2 延迟时的计算
(一) 大折射资料使用互换法 RM (Reciprocal Method ）
炮点
A
a
检波点
G
炮点
B
检波点
DTG
1 2
F B
_ time(A,G)
FB
_ time(B,G)
FB _ time(A, B)
3. 方法原理
● 静校正前后单炮效果对比
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
(10) 形成CGM绘图文件
● 延迟时曲线 ● 静校正量曲线 ● 地表高程和高速层顶界曲线 ● 折射界面速度、离散点和拟合直线
2. 系统研制小结
2.3 关键技术和方法
1）折射初至交互拾取和修改 2）目的折射层确定和追踪 3）二维折射延迟时的计算 4）高速层顶界折射速度的计算 5）三维观测系统的定义与抽线处理 6）三维折射延迟时的计算 7）基准面静校正方法
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（2）数据加载
● 已定观的SEGY格式的二维地震数据 ● 未定观的SEGY格式的二维或三维地震数据 ● 深度-时间曲线离散数据 ● 测量数据 ● 井深数据
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（3）地震记录的显示 ● 波形、变面积、波形+变面积 ● 可设置显示的起止时间、幅度因子 ● 可调节纵横向比例 ● 增益控制（AGC、trace、globle) ● 滤波显示 ● 主要道头字的跟踪显示
目前存在的问题： 1）方法的假设与实际情况不一致； 2）反演的多解性没有得到较好地解决； 3）在三维地震勘探中，应用效果较差； 4）长波长静校正误差较大。
1. 前 言
1.3 总体目标
研制一套高精度折射静校正软件系统，能够 综合利用沙丘曲线、微测井、大折射或生产记录， 准确有效地反演低速带底界，计算炮点和检波点 野外静校正量。
2. 系统研制小结
2.1 软件设计思想
● 界面采用POSC标准
● 按树状结构进行工区管理
● 能同时处理二维和三维数据
● 处理结果图形化表示
● 菜单驱动和快键驱动相结合
● 按数据流设计
2. 系统研制小结
2.2 主要功能
（1）数据管理 ● 工区管理： 建立、删除、修改、备份与恢复 ● 测线管理 生成、删除和选择
报告内容
1 前言 2 研制小结 3 方法原理 4 软件工作流程 5 软件简要展示 6 模型正演与反演 7 软件应用及效果 8 结束语
3. 方法原理
地表模型如下：
S
3.1 基本折射方程
R
h0(x)
is
iR
V0(x)
S'
R'
V1(x)
基本折射方程（BRE)：
R' dx
FB _ time(S, R) DTS DTR S' V 1(x)
高精度折射静校正软件
报告内容
1 前言 2 研制小结 3 方法原理 4 软件工作流程 5 软件简要展示 6 模型正演与反演 7 软件应用及效果 8 结束语
1. 前 言
1.1 研究的意义
复杂地表静校正技术，至今仍是地震勘探中的一 项高难度课题，是制约西部油气勘探的瓶颈 。
由于地形和低降速带厚度与速度的变化，造成：
3.2 延迟时的计算
GRM 广义互换法 (Generalized Reciprocal Method)
A
XG Y
B
DTG
1 2
F B
_ time(A,Y )
FB _ time(B,
X
)
FB _ time(A, B)
1) 反射资料不能同相叠加 （短波长） 2) 地下构造形态发生扭曲 （长波长）
3) 多道相干处理的效果变差 （短波长）
因此，研究复杂地表静校正方法及其软件，对于 提高地震勘探的精度，降低钻探风险，有着十分重要的 意义。
1. 前 言
1.2 国内外现状
主要有两种： ● 折射波静校正 ● 层析反演静校正