地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理(2) - 图文(6)

3.3.3 野外静校正

将炮点与检波器校正到同一个水平面上，对于潜水(水深小于 100m)主要利用垂直时间变化，对于中等水深(水深大于 100m)和深水(水深大于 1000m)，时间变化为非垂直变化的，所以主要利用波动方程。通过以往 OBS 数据处理的速度模型计算的静校正量可以看出静校正主要是针对接收点的静校正，利用 P 波速度可以计算炮点静力学特征，利用 PS 波速度可以计算接收点静力学特征（如图 2-14）。

图 2-14 炮点和接收点静力学特征图

3.3.4 叠加

由于 OBS 固定在海底，且炮点激发间隔相对 OBS 间距来说小的多，所以相邻道可以进行叠加。

由于炮间距是以时间计算的，并且船的速度很难保持一个常量，所以我们获得的地震道并不是等间距分布的。为了记录剖面好解释，将地震道叠加到某一常量偏移距上，通常将相邻几道叠加到常量偏移距上。

3.3.5 增益应用

增益主要是用来补偿地震信号传播衰减的，一般应用自动增益控制（AGC）增强弱信号。均方根振幅 AGC 增益函数是根据输入道上特定的视窗中的均方根振幅确定的。

3.3.6 滤波

在地震勘探工作中，压制干扰、提高信噪比的数字滤波处理是一项贯穿始终的关键任务，无论在野外采集、资料处理还是资料解释都要考虑这一问题。数字

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滤波方法即是利用有效波和干扰波之间视速度和频率方面的差异，采用一定的原则来压制干扰的，分别称为视速度滤波和频率滤波。由于频率滤波在地震数据处理中应用最为广泛，就 OBS 资料处理而言，为了压制噪声提高信噪比，主要采用了带通滤波方法。带通滤波是一种允许特定频段信号通过而屏蔽其他频段信号的滤波方法。通常有效波和干扰波的频带范围是部分重叠的，但在不同的频带范围，有效波和干扰波的振幅特征、时间和空间分布特征是不同的。因此，选取不同的频带范围，可以在不损害有效波的同时对干扰波进行有效的消除。针对 OBS 资料的滤波处理，采用带通滤波不仅可以消除低频的气泡效应，消除随机噪声和相干干扰，同时保证多次波的识别和预测。

图 2-15 OBS数据常规处理前后对比

为经过折合、自动增益、带通滤波处理、预测反褶积和 ＦＸ反褶积处理的单台站共接收地震剖面

（ａ） 为仅做了折合（折合速度为６ｋｍ／ｓ）、增益和带通滤波处理的单台站共接收地震剖面；（ｂ）

3.3.7 预测反褶积

在地震数据处理中所用的预测反褶积（也是预测滤波）是用预测的方法，根据地震记录的一次反射波和干扰的信息预测出纯干扰部分，再由包含一次波和干扰的地震记录中减去纯干扰部分，得到消除干扰后的一次反射信号，以消除一次反射层后面的海上鸣震等多次波干扰。在预测反滤波问题中，设计一个预测因子c（t)，对输入地震记录 x(t) 的过去值 x(t-m),x(t-m+1）,…，x（t-1）和现在值 x（t）进行预测，所得到的未来的预测值 x^（t+α）是海上鸣震等多次波干扰，将它从包括一次反射波和干扰的地震记录 x（t+α）中减去，所得的预测误差

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ε（t+α）=x（t+α）-x^（t+α）

就是消除干扰后的一次反射波信号，故预测反滤波能够提高纵向分辨率，而滤波的效果好坏与预测步长 α 的选择有关。一般 α 越小滤波后的纵向分辨率越高。预测反褶积对反射脉冲或地震子波有着明显的压缩作用，它可以将原来长度为 n 的地震子波 w（t）= { w( 0 )，w（1），w( 2 )，…，w(n) }，压缩成长度为α-1的窄脉冲w（t）= { w( 0 )，w（1），w( 2 )，…，w(α-1) }。特别是预测步长很小时，地震子波w（t）将发生明显的压缩，如果预测步长α=1，则地震子波w（t）将被压缩为尖脉冲w（0）。

针对 OBS 资料的预处理，本文采用预测反褶积的方法来消除短周期鸣震和其他多次波干扰，突出有效波，有效的压缩地震子波，提高地震资料的纵向分辨率。

3.3.8 PS 波速度分析

在这个处理流程中，利用 OBS 数据中记录的转换波信息得到高精度的 Vp/Vs

比和 PS 波速度。主要通过 P 波速度分析得到速度谱和径向水平分量数据（PS波数据），由于 PS 波的时距曲线是非双曲线型的，所以 PS 波速度分析与常规速度分析不同，需采用一种特殊的处理流程来完成 PS 波速度分析，从而得到 PS波速度谱。

通过利用来自同一反射界面的垂直分量的反射 P 波和沿线方向(沿激发炮点线)的水平分量的反射 PS 波对应关系来确定 Vp/Vs 值。由于测线方向分量上大量的反射同相轴使得这种联系不确定，所以必须采用一种方法限制这种对应关系。具体方法为：利用 Vp/Vs 常量对 OBS 沿线分量数据进行非双曲形正常时差（NMO）校正。通过垂直分量的 P 波速度值和 Vp/Vs 常量计算正常时差速度（VNMO），从而得到 Vp/Vs 的扫描图。图2-14是某工区4个方位角的 Vp/Vs 扫描图。该工区布设了4个 OBS,正方形布设，得到4个方位角 OBS 数据，采用这种布设的主要目的是减小倾斜地层和复杂地层的影响。图中绿色表示低振幅，红色表示高振幅，黑线表示峰值，黄线表示其他方位角上的结果，在图上可以清晰地分辨出正确的，主要集中在高能量区域，并且高能量点处 PS 波波至最为平滑连续。

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图 2-16 4个方向角的Vp/Vs扫描结果

利用 Vp/Vs 值我们可以将 PS 波时间转换成P波时间，并且可以计算出沉积层的 PS 波速度，形成 PS 波速度谱。速度谱误差的产生主要是由于 OBS 数据中地下各个层位的反射点是分散的，并且受到倾斜层位的影响。与P波速度分析一样，误差可以通过对不同方位角的 Vp/Vs 值取平均值减小。

3.3.9 OBS 数据震相拾取

OBS中常见震相如图2-17，其中 Ｐｓ为浅层沉积层的折射震相；Ｐ1 为来自沉积层底的反射震相；Ｐg 为地壳内的折射震相，通常又将上地壳的折射称作 Ｐg1 ，中、下地壳的折射称为Ｐg1 ；Ｐ2 为上地壳底界面的反射震相；ＰcＰ为康氏面反射震相；ＰmＰ为来自ＭＯＨＯ的反射震相；Ｐn 为来自上地幔的折射震相。实际数据通常远远比理论模型复杂，且震相的拾取具有一定的不连续性和不确定性（ 如图2-18 ），需要在后期的正、反演中不断修正。区分不同震相的主要根据有：

（1）震相的视速度是否在同一范围内；

（2）震相在单台站共接收点剖面上出现的时间和偏移距是否在同一范围内； （3）相同路径的震相的走时是否相等，即根据互换时间识别不同剖面上的同种震相 。

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图 2-17 OBS 常见震相射线路径（ａ）及其走时曲线形态（ｂ）

图 2-18 OBS 台站初至震相拾取情况

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