双聚焦法近地表静校正

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1、中国石油大学(华东)硕士学位论文第一章前言在地震勘探中，近地表介质的不均匀变化会引起地震波传播旅行时的不均匀延迟，导致相位的畸变，极大地影响着叠加剖面的成像和构造形态。消除近地表介质对反射波的这种影响，就是地震勘探中的静校正。静校J下是贯穿于反射地震勘探资料采集、处理和解释中的一项十分关键的基础性工作。静校『F解欠佳，不仅影响后续各阶段的处理质量，也会导致错误的解释结果。目前解决该问题的一般方法是假设表层存在一定厚度的低速层，当地震波从高速层出射到低速层时，由于速度界面折射作用，反射波射线在低速介质中近似于垂直传播到地表接收点。因此，可根

2、据低速层速度、厚度、地表高程、基准面及高速层速度，用垂直射线法计算出表层低速带的影响时差并进行静校正，这就是常规的、基于地表一致性的时移静校正。时移静校J下对于同一地震道的反射波，不论其来自深层或浅层，静校正量均相同。但像山地和水陆交替的海滩等表层速度模型结构很复杂的地区，很难满足静校正的地表一致性假设条件。例如，当表层的低速层不明显，存在降速带或表层速度变化近似于连续介质时，对于来自不同层位的反射波以及在不同炮检距位置接收的反射波，射线并非都以垂直传播路径通过表层，并且不同的表层速度结构使不同道接收的地震波的射线方向发生变化，射线方向的

3、变化使波在表层的传播路径不同，从而表层对各地震波传播时间的影响是不一样的。要解决如此复杂的表层问题，仅用建立在射线理论上的静校正量计算方法显然是无能为力的。近几年来，在层析方法等高精度速度估计基础上，计算静校正量和利用联合线性反演以及模拟退火、遗传算法等非线性最优化的方法来求取静校『F量的全局最优解，得到了比较满意的效果。另外，基于波动方程的重建基准面方案对复杂地表静校正问题也起到了很大的推动作用。Beryhill提出的克希霍夫重建基准面方案可用于叠前和叠后数据【l，2j。Reshef也提出，波动方程重建基准面处理促进了静校J下应用的巨大

4、进步【3】。这些作者提供了一系列的重建基准面算法，但是他们没有讨论用于重建基准面处理过程中的近地表速度估算。Bevc对克希霍夫在并行设备上重建基准面进行了有效的改进。他指出近地表速深模型的重要性，为了对其进行估算，他提出了一种基于波场向上向下外推的迭代方案【4'，J。Salinas研究了成像处理中近地表异常的影响。指出为了克希霍夫叠前重建基准面，需要精确的近地表速度模型，否则传统的静校正只能是一种替代方法。第一章前言近几年，KelamiS等人(2000)提出了一种双聚焦静校J下的方法【6J。该方法完全是靠数据驱动的，并根植于Berkhou

5、t(1997a，1997b)提出的CFP技术【7’8]，其技术优势是不依赖宏观速度模型。相反，近地表的影响是以波动算子来描述的。根据等时原理，可以对这些算子进行更新。使用这些更新过的算子，把起伏地表校『F到了风化层下的一水平面，进而消除了起伏地表和复杂地表的影响。本论文就是基于双聚焦技术来进行静校正，从而消除复杂地表的影响，同时利用DTS(差异时差)分析来进行算子更新和近地表的速度估计。从本质上讲，共聚焦点方法与波场延拓方法没有太大的区别。但是由于看待问题的角度不同，使得这一方法与其它叠前深度偏移方法相比较具有了更丰富的功能。共聚焦点成像

6、技术是一种基于叠前数据合成的成像技术。从方法的产生背景上来看，共聚焦点成像是面炮成像【91(Berkhout，1992)及控制照明技术(Rietveld和Berkhout，1992，1994)的延伸，但是它拥有更多的特色，其中最重要的就是它能够生成一种新的数据体：CFP道集一一这是一种新的叠前多次覆盖道集，它记录了聚焦点到地表的单程传播时间。双聚焦法近地表静校正是基于等时原理、稳相原理和CFP偏移(Berkhout，1997a，1997b)，利用近地表结构分析和算子更新来进行双聚焦法静校正的一种新的静校正方法。这种方法依据等时原理，通过D

7、TS分析，求取最佳聚焦算子，借助于激发聚焦获取CFP道集、借助于逆时聚焦算子和CFP响应之间的差异，通过DTS分析来实现算子的更新。为适应复杂构造和强纵横向变速，我们提出了基于等时原理，利用CFP道集，并通过差异时移(DTS)分析估算速．深模型的约束参数反演法来估计近表结构。通过选取的新基准面上的最佳聚焦算子，利用第一步聚焦把接收点延拓到新基准面，在利用第二步聚焦，就可以把炮点也延拓到新基准面上，从而消除近表的影响；为了提高重建基准面后炮记录的信噪比，第二步聚焦也可以利用波动方程延拓。模型试算和实际资料试处理表明了双聚焦法近地表静校正的有

8、效性。另外，在算子更新前，我们对错误的聚焦算子对CFP道集合成以及DTS面板形态产生的影响做了具体的分析，进而可知算子更新是非常必要的。算子振幅在起伏地表情况下是需要我们去考虑的，本文对聚焦算