CN1013227B

CN1013227B - 层位速度的分析

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Publication number: CN1013227B
Application number: CN88107585.XA
Authority: CN
Inventors: 约瑟夫·约翰·斯基拉斯
Original assignee: BP Corp North America Inc
Current assignee: BP Corp North America Inc
Priority date: 1987-08-28
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1991-07-17
Also published as: US4849887A; GB8819775D0; CN1035359A; GB2209220B; GB2209220A

Abstract

把感兴趣的若干个层位的旅行时和反射器的位置用于产生一个代表地下层位特性的相干值梯度显示。根据本发明的一个具体的构思，显示方法包括：把每个地下反射器对应的最大相干值指定为一个单个的显示值，以使之和与每个地下反射器对应的那些较小的相干值的显示值形成对比。根据本发明的另一个具体的构思，本发明还涉及对地震数据进行标准时差校正和静态校正。

Description

本发明涉及地震数据的处理和解释。在一个具体的方案中，本发明涉及测定地层的速度特性图和表示各种地层特征的方法的改进。本发明的另一个方案，涉及一种可以用于确定引起静态误差的异常点在地表中的存在和相对位置，以及有效地评价静态校正的方法。

在地震数据解释中，以各种形式表征的速度对地质工作者来说都是最有价值的参数。为了精确地测定速度，需要对照噪声和能量背景准确地区分出在地震道中的一次反射波。

共深点（CDP）技术在对照噪声和能量背景来区分一次反射的步骤中可发挥重要的作用，能获得有关地层位置的多种地震数据。为了完成该步骤，要对地层重复采样〔例如在不同的震源处引发（爆破），同时让一个接收器阵列固定在引发源之间或在各个引发源之间滚动〕。所得的结果是一系列地震道，它们可依共同的地下位置（共深点）进行分类以获得CDP选排，然后，这些选排经过诸如标准时差（NMO）校正、静态校正等成为处理过的CDP选排，经过进一步处理即可产生在CDP-时间域内的叠加地震截面。在处理过程中用各种形式得到的速度数据还可以在速度显示图中显示出来。由于标准时差校正和静态校正应用广泛而又必不可少，这些校正过程中的误差对层速度和平均速度的确定有着不良的影响。

在地震勘探中，术语“速度”一词是指地震波的传播速度，它表征了传播介质的性质;术语“速度分析”通常是指叠加处理共深点的数据以确定速度，这个术语也常指用于复杂的速度确定的后序处理过程。在速度研究中要求叠加速度是在一次反射数据中得到的最大相干值。这个速度经常被简称为叠加速度，有时也称为时差速度、标准时差速度、共深点速度等。通常这个速度被称为最大相干叠加速度（MCS速度）。

最大相干叠加速度虽然具有速度的量纲，但没有直接的物理意义。与数据处理的目的不同，勘探需要测量的速度要具有物理意义，例如平均速度和层速度。均方根速度（RMS）作为最大相干叠加速度的一级近似，它与层速度及平均速度有简单和直接的关系，它是MCS速度与层速度和平均速度之间的桥梁。如果由静态校正误差或由相干噪声和随机噪声引起了所测定的MCS速度的不精确，那么这些不精确就转移到NMO校正以及RMS速度、层速度和平均速度的数据中。标准时差

标准时差（NMO）是为了把具有偏移距为X的接收器收到的地震信号时间折算到偏移距为零（垂直入射）处应记录的时间T₀而定义的一个时间间隔。因此，NMO由

△T＝Tx-To

来确定。对于每个估算的叠加速度Vs，根据

{△ T= ( T}^{＇ 2}_{o} + \frac{X^{2}}{V^{2}_{S}})^{\frac{1}{2}} - T^{1}_{O} ……(1)

或类似的关系式对一个CDP选排中的每个记录道进行NMO校正。

这种分析，通常被称为速度分析，它通常包括：利用假定的Vs和T的数值将一个选排中的各个记录道作时间平移，然后计算经时间平移后各记录道的相干值，即经时间平移后的不同记录道同相的程度。通常一个CDP记录中大范围的Vs值和实际上所有的T（旅行时）-一般估计间距为约6000ms。该估算过程可以包括例如在相应于某一时间T的Vs的某一范围内进行多次的相干值测量，然后一般按每步2～4ms来递增T，再相应于与递增后的时间T所对应的Vs的某一范围进行多个相干值测量，重复该过程，一直到覆盖整个地震旅行时为止。该估算过程的另一种方法还可以包括：例如在对相应于T±tg范围内的Vs的某一范围内进行多个相干值测量，（在这里tg通常为24ms左右），然后按每步增加tg来增加T，继续该过程，直到覆盖地震信号整个旅行时为止。这两种方法都是需要使用计算机的精确技术。对于6000ms旅行时的前一种方法，为了测定一个典型的地震截面图，必须计算数量级为6000/4＝1500组（假设T按4ms递增）对应于Vs的各个范围的相干值。对于后一种方法，必须计算数量级为6000/24＝250组（假设tg＝24ms）对应于Vs的各个范围的相干值。这些计算结果可以在以相干值作为一个独立变量的速度谱或者在旅行时一叠加速度域内画相干度等值线图的速度谱表示。

一个高的相干值意味着到达所有的记录道的能量都是相似的，也意味着相应的叠加速度函数使各道同相前进。实际情况是：先对每个CDP选排求出一个速度谱，然后对这个速度谱进行计算以便确定哪个速度函数与该选排中的地震道匹配最好，就是说求得最大相干度。之所以要进行这种费时费力的分析工作是因为人们公认：要确定稳定的相干值，必须同时使时间和速度变量在地震线上至少是选定的点（选定的共深点）上同时递增。

确定MCS速度函数通常需要将相应于沿着该地震线上的区分间隔中在时间-速度域上对多个相干显示图进行比较和分析。通过在确定感兴趣的速度的同一域内显示沿地震线本身相干度显示图的方式将有利于分析。

静态校正

由于每个从发射源到接收器的地震信号射线的路径不同，地貌和地下构造的不均匀性引起某个CDP选排的不同道的不同时间偏移。引起这种时间偏移的最常见的原因被认为是地貌校正中的误差或近地表的变化，如海底地形或风化层的变化。如果忽略由地下非均匀性引起的静态残差，由地貌引起的记录的旅行时的变化有时很容易得到校正。静态误差的深源可能也是很重要的，这些深源包括地相的改变、盐矿和油页岩矿、局部区域气体积聚、结构变化、古地层等。目前应用的大部分（如果不是全部的话）静态校正程序都假定静态误差的位置在浅地层中。

不管是由未进行地形偏差校正引起的还是由于地下组成的不均匀性引起的，这些时间位移动都可以看成是静态的干扰，虽然某一给定的记录道沿整个路径的位移量可能并不相同。随着与一个与地震跨距在同一数量范围的波长改变的干扰将会使在CDP选排上的反射曲线产生严重的畸变。当用传统的方法对沿着某一地震线上的若干个位置在时间-速度域上作出速度谱时，该速度谱的图形经常出现变化很快的MCS速度值，并且相干值的幅度在沿着该地震跨距或线上的相连续的点之间的快速变化。

沿着各个地震跨距的MCS速度摆动的幅度和宽度随着反射器上方的任何一个或所有的地表的不均匀情况的细节从一区域到另一区域变化。典型情况是：尽管摆动范围（峰值-谷值）大约为实际平均速度的5～10%，但摆动范围达到30%甚至更多并不是罕见的。由于由横向可变时间延时而引起的MCS速度的振荡是在速度确定中最主要的误差源。因此，静态校正几乎总要被用在地震数据的处理过程中。

为了确定引起静态校正误差的异常点的存在和位置以及为了评价应用到地震数据处理过程中的静态校正的效果，迫切需要高效率的计算技术。

本发明提供一个在估算的叠加速度-共深点指数（Vs-CDPI）域内获得相干值记录的方法。

应用本方法，首先需要对多个含有各自的在旅行时-CDPI域内代表一个层位的地震波至（子波）的每个共深点叠加地震道，确定地震旅行时和CDPI（T，I）。然后，对每个CDP选排计算相干度值，这些共深点选排用于多个估算的叠加速度Vs和范围从T+tg到T-tg的多个时间的每个（T，I）产生CDP叠加地震截面，此处的T+tg到T-tg的时间范围又是相应于一特定的CDP选排用前面叙述的方法确定的，其中，tg代表一个由（T，I）确定的层位反射波至（子波）的主要周期，这样，对一个层位就获得了若干个数组（T，I，Vs，C）。然后，根据这些（T，I，Vs，C）数组，在一估算的Vs-CDPI域内得到一最大相干叠层速度函数，用于选定一个速度函数以对CDP选排进行标准时差校正。

本发明还提供了一种估计静态误差的方法。应用本方法，首先要对多个CDP叠加地震道确定地震波旅行时和CDPI（T，I），这些记录道中有代表一时间-CDPI域内至少是第一个和第二个层位的相应的地震波至（或子波）。然后对每个层位而言，对每个CDP选排计算相干度值，这些CDP选排用于依多个估算的叠加速度Vs的每一个（Vs又相应于许多从T+tg到T-tg范围内的时间）产生CDP叠加地震道，此处T是从对应于一特定的共深点选排用前面所述的方法得到的（T，I）数组中确定的，tg代表由（T，I）确定的层位反射波至（子波）的周期。这样，对每个层位都产生了多个（T，I，Vs，C）数组。然后，对每个层位在一估算的Vs-CDPI域内产生一最大相干叠加速度函数，比较这些最大相干叠加速度函数就能判断引起静态误差的异常点的存在和/或它们的位置。

根据本发明的一个进一步的方案，为评价静态校正的效果，本技术可以用在静态校正之后，也可以在静态校正之前和之后都采用。

根据本发明的一个进一步的方案，获得最大相干叠加速度函数的步骤或判断静态误差存在和范围的步骤包括获得相干度显示图的步骤。显示相干度的步骤是：首先把每个感兴趣的层位的每一个CDP的最大相干度值指定为同样的一个为显示目的而设立的可视值，然后在一估算的叠加速度-CDPI域内把上述这些层位的一定范围的CDP的指定值显示出来。根据本发明中这个方案的一个特定的实施例，可以把最大相干度值指定为同样的颜色或灰度值，而将相对于感兴趣的层位的每个CDP的那些较小的相干度值指定为其它代表这些相干度值的颜色或灰度值。根据本发明中这个方案的一个进一步的特点，可以选择那些使同一CDP的最大相干度显示值和较小的相干度显示值对比度增大的那些颜色或灰度值。

图1示出了用于NMO校正的本发明的第一个实施例;

图2示出了对一个CDP选排所做的速度分析以得到测量相干度值;

图3示出了作为由旅行时、估算叠加速度和CDPI域组成的一个三维空间中作为一个表面的时间-速度相干度显示图;

图4示出了一个根据本发明得到的一个估算的叠加速度-CDPI显示图;

图5用方框图示出了用于鉴别静态误差的存在及其范围的本发明的第二个实施例;

图6是根据本发明得到的表明静态误差存在及其位置的对应于地下一系列较深层位的最大相干显示示意图。

在此处，CDPI（共深点指数）通常被用来表示一地震测量线上各点的位置。指数I表示沿该测量线上的距离，或表示代表了沿测量线各点位置的标记数字。这样，共深点指数被用来表示地震测量线上的位置，该测量线覆盖了一个感兴趣的地下反射点（共深度点），或者说，该测量线与该点的偏移距为零。

在此处，CDP选排表示标准时差校正和静态校正以前或以后的代表同一个地下反射点（共深点）的一组地震道。

在本发明中，CDP叠加地震道通常被用来表示经标准时差校正和叠加的一个CDP选排的许多记录道。这些CDP叠加地震道可以在旅行时-CDP域中表示出来，以显示地层构造（即一个地震截面）。这样，在本发明中，地震截面是指代表地壳中地层构造的一个截面的显示图。在该显示图中，旅行时和共深点分别作为两个坐标轴，相应地显示出CDP叠加地震道。通常，显示的旅行时包括两段时间，即地震波从震源到反射体的时间和再回到接收器的时间。

参见图1，图1是本发明用于NMO校正的第一个实施例的示意图。在旅行时-CDPI域内由多个共深点叠加地震道12所组成的图通常如地震截面10所示。在这样显示出的CDP叠加记录道中有可辨认的层位A-F。根据一个CDPI旅行时域上的记录，如记录图10，可以确定能表示一个选定层位（例如层位A）上的地震道波至（子波）14特征的旅行时和CDPI（T，I）数组。这些数值（T₁，I₁），（T₂，I₂），…，（T_i，I_i）中的每一个都代表一个选定的CDP叠加地震道中的一个选定层位的旅行时和CDPI。由于该选定的CDP叠加地震道是由一CDP选排产生的，因此这些（T，I）数组也间接地代表了该CDP选排。对每个CDP选排，用从记录10确定的相应的（T，I）数组可以确定与在一定范围内各个估算的叠加速度Vs相对应的相干度值C，这样就得到了（T，I，C，Vs）数组。可以用这些数组在估算的叠加速度、CDPI域内产生各种显示，这些显示如图1中有关层位A的记录20或图6（下面将要谈到）所示。借助记录图形20或其它记录图-包括那些存在数据处理机中的记录图，专业人员可以根据本发明的一个构思来选择、鉴别和显示某一MCS速度函数。借助这些记录，专业人员也能在CDPI-Vs域中选择和鉴别一个MCS速度函数，用它来对那个先前已被用来产生记录10所示的CDP叠加地震道的CDP选排进行标准时差校正。

旅行时、CDPI域（常被用来显示诸如记录10的地震截面）和旅行时-估算的叠加速度域（常被用来显示速度谱）可以认为是由旅行时、估算的叠加速度和CDPI组成的三维空间的两个二维截面。图3是这样一个空间的示意图。侧面31是常用的速度域中常见的速度谱等值线图，正面32表示一个地震截面，顶面33表示一个CDPI-叠加速度域。通常，通过使相干值在由相应坐标轴表示的旅行时-估算的叠加速度范围内递增，在时间-速度域中做出相干值等值线图的方式，就能做出侧面31的速度谱等值线图。

本发明所提供的方法同样也可用于计算和显示相干值。比如，它可以通过下述方式实现：利用表征构成某一层位的反射波至的时间T、估算的叠加速度Vs和CDPI值，做出沿感兴趣的层位的相干值C的等值线图。事实上，这是通过沿由多个时间值T₁、T₂、…、T_i和CDPI值I₁、I₂、…、I_i所限定的某一特定层位在旅行时-CDPI域上显示相干值来实现的。图4示出的就是层位A的这样的相干值等值线图。根据本发明的一个典型方案如图4所示，层位相干值可以在用顶面33所代表的平面上表示出来。这就提供了一种梯度曲线的相干值显示。因为在这种显示中CDPI轴是线性刻度的，所以共深点指数值很容易通过对一选定层位的（T、I、Vs、C）数组中的（I、Vs、C）的数值作图方式获得。这些结果就是代表在一个层位（即一共深点域）中估算的叠加速度的梯度曲线相干值显示图。

对地震波解释工作至关重要的速度波至表征了地下层位特征。那么，根据本发明，当速度相干值沿一层位出现时，就能显示出来，并可以从代表某一层位特征的梯度曲线相干值图中选定那些用于NMO校正的速度勾选值。

显示沿某一层位上的速度相干度数值和用这些数值来选择一MCS速度函数以进行NMO校正的步骤可以简化。它只需对每个相干的数据点按比例作图以使每个CDPI的最大相干值的显示值都相同。在一个具体的方案中，用视觉敏感的颜色（如黑色）代表最大相干值，用与黑色对比强烈的灰度值来代表比最大值小的相干值，就可以作出代表沿某层位最大相干速度的一条实线或点划线。另外，也可以用更好的方法来解决这个问题：比如，仍用黑色显示最大相干值，用颜色谱从紫经红、橙、黄到白色的彩色显示值光谱来表示那些小于最大相干值的递增相干值。任何适用的刻度都能用来把相干度值表示为彩色或灰度值。根据本发明，还可以随意地把实际的相干值存入数据处理机中，并把它们连同最大相干度值一同显示出来。

应用本发明，可以测定、显示并解释各种速度，地质学家用同样方法已经解释了地震截面，即从侧面沿着感兴趣的层位的路线来解释。此外，在获得这个结果的过程中，只需要在某一个感兴趣层位附近的某一窄的窗口内进行计算，这样就可以略去很多计算。再有，对在一个感兴趣层面附近而言，这种独特的层位速度谱显示图比大量的传统的速度谱图包含更多其形式更为有用的信息。这种技术能完成下列任务：（a）能探测出不显著的横向速度异常点;（b）检测静态缺陷;（c）更加容易地检测出和排除各种各样的干扰。排除那些与感兴趣的层位有关的、可能错误地占据那些与感兴趣的层位有关的最大相干值本应占据的位置的较浅和较深的波至。所有这些用传统的速度分析方法很难或者根本不可能可靠地实现。此外，了解沿某一层位的速度变化，对考察工作是很有意义的。

根据本发明的一个特点，对多个CDP叠加地震道中的每一个，可以确定地震波旅行时和CDPI（共深点指数），即一个有序数组（T，I）。这些CDP叠加地震道包含有代表在一个旅行时-CDPI域记录中一个层位特征的地震波至（子波）。同样也能求出包含该层位反射波至（子波）的地震道的卓越周期。

对旅行时-CDPI记录图的主要的要求是：专业人员能从中确定一个感兴趣的层位，并能从中得到一些所需要的数据。旅行时、CDPI的记录图可以是通过把多个CDP叠加地震道显示在旅行时 -CDPI域上而获得的任何一个地震截面。时间-CDPI域上的记录图如果可以是例如利用对以区域速度的估算值为基础的CDP选排进行NMO校正后而获得的显示图，那就更可取了，当然对CDP选排的NMO校正也可能事先用专业人员熟知的方法完成了。这些予先经NMO校正的叠加截面有时也被称为“原生”叠加。

象组成一个层位的感兴趣的反射波至卓越周期这样的数据已经不适合于正在勘探地区一样，那么可以将这个感兴趣的层位的（T、I）数据方便地数字化，以便用在数据处理中，例如，可以用手工或其它方式来完成这个工作。

一个层位中待确定的（T、I）数组的数目应代表这个层位的变化情况。可以求出所有CDP叠加地震道的（T，I）数组，用来求出所需的极大值信息，并验证可靠性。所述的共深点叠加地震道具有层位代表性波至（子波）。如果每次只选取第十个、第二十个、第五十个等等包含有对感兴趣的层位有贡献的波至（子波）的CDP叠加地震道，那么也可求出较少数目的代表感兴趣区域的（T，I）数组。由于共深点位置的信息包含在（T，I）数组中，因此不必每次选取固定数目的波至。这样，本发明的一个优点在于勘探者只需选取那些他们想评价的波至（子波）。根据本发明的一个特别的优点是，勘探者只需选取表征他们想要评价的潜在的层位的那些波至，并根据本发明，相对于该层位，确定一个最大相干度叠加速度以进行NMO校正。

可以把多个共深点叠加地震道的平均周期确定为感兴趣层位波至的卓越周期，该平均周期是通过把这样的一些地震道的旅行时、CDPI记录图上的这样一些记录道的周期或者可见的估算的周期值取平均而得到的。

根据本发明的一个特点，对每个（T，I）数组，在时间T+tg到T-tg范围内，依某一范围内估算的叠加速度Vs，可以计算出相干度值C。此处tg代表CDP叠加地震道中有特征的层位的波至的卓越周期。tg的选取应优先保证使之能覆盖对感兴趣的层位有贡献的CDP叠加地震道中子波（波至）的正峰或负峰（即子波半周期）。为了做到这一点最好tg能约为由（T，I）确定的子波周期的1/4。tg的范围也可放宽到该周期的约1/8到约一个这样的周期，较为可取的范围是从该周期的约1/4到约1/2，最好如前所述，约为该周期的1/4。用本发明所建议的tg值业已取得较好的结果。

对于每一个CDP选排导至该CDP的叠加地震道，从地震道按上述步骤测定各（T，I）数据，就得到每个CDP选排的相干值。所述该步骤由在本发明所限定的时间范围和下面将要讨论的估算的叠加速度范围内进行速度分析组成，并可用专业人员所公知的市售程序来实现。如上所述，本发明所涉及的时间范围由下列两因素限定：（1）从旅行时-CDPI记录中鉴别和确定的一个或多个感兴趣的层位的（T，I）数组值;（2）tg。于是，根据本发明，只需对由感兴趣的层位的（T，I）数组值所决定的时间T±tg所代表的那部分旅行时记录进行速度分析。虽然不需要进一步描述，但以下说明充分地表述了专业人员所共知的，可用于根据本发明对感兴趣的层位进行速度分析的标准方法。

速度分析的基本方案是：沿上面提到的方程（1）所定义的双曲线轨迹横跨一个CDP选排进行叠加。为便于阐述这个方案的要点，考虑图2中理想的CDP选排。假定在图1中的一个无噪声反射形成一理想的双曲线Hop，并且对应于反射峰的零偏移距时间为T。还假定：根据时间T进行速度分析，被分析的速度的范围是从Va到Vb。分析如下进行：

（1）假设叠加速度的起始值是V₁＝Va，这个速度对应于双曲线H₁。用方程（1）进行NMO校正的计算，这等同于根据双曲线H₁校准各记录道;

（2）测量这些校准的各记录道间的匹配值（或相干值）。测量可以通过，比如在时间T将幅度求和，并测出输出功率（此即和的绝对值）的方法进行。相干值测量也可以用其它方式进行。

（3）使速度以一个彼此接近的步距递增，再进行新NMO校正。重新测量相干值。

（4）重复步骤（3），直到V＝Vb。

（5）然后，零偏移距时间由T开始递增，重复步骤（1）～（4）。

实际上，幅度求和（或其它相干值测量方法）过程或者在以上讨论的时间域值tg内进行;或者在逐个时间取样中分别进行，然后对整个时间域值tg求平均。

对于在特定的时间或时间范围内进行速度分析中所用的估算的叠加速度Vs的范围可以由专业人员根据为了防止漏掉感兴趣的各个地震道中的重要的波至（子波）而需要足够数量的Vs这个公知的原则来确定，通常Vs取值的速度间隔可以为100-200呎/秒，最好使所选取的速度范围大到能够包括被解释的数据所覆盖的速度范围。该速度范围可以根据已知的区域速度函数确定，而应规定不同的速度函数用于不同的旅行时间隔，所有这些都是从事速度分析工作的专业人员所应掌握的知识。

在某些算法中，在步骤（3）中是使标准时差或慢度等线性递增的，而不是叠加速度。

由于这个分析要对每个用来产生由（T，I）决定的CDP叠加地震道的CDP选排进行，因此对每个由一特定指数标定的CDP选排，可以产生多个（T，Vs，C）数组。由于这些数组都由一个CDPI标志，这实际上就组成了许多（T，I，Vs，C）数组。

测量相干值的方法有多种，这些都为专业人员所知。这些方法包括：对幅度求和、互相关（这可以是统计或能量意义上的正则化）、相似性检验等。所有这些及其它未提及的测量相干度的方法都能在本发明中应用。

步骤（1）-（4）中的分析结果可以用一个随时间变化的相干度测量（例如功率）曲线表示，也可以作为一个记录保存在数据处理器中，或用其它方式显示。按照每个时间增量，可以作出如图2中所示的相应T改变的新的曲线，因而整个CDP记录可以用一系列这样的曲线图表示。此外，从图2中还可见：当叠加速度从V₁开始增加时，功率累积也随之增加，记录道逐渐趋于同相。当所有记录道都准确同相时，即当叠加速度值达到了与双曲线Hop相对应的那个速度值时，相干度达到极大。此时的叠加速度就是最大相干值叠加速度。当速度继续增大时，各记录道的相位又逐渐不同，功率也随之回落。

速度分析结果最常见的显示形式是速度谱。通常在这些显示中，相干度值是时间和速度的函数。在谱图中，相干度值为时间和速度的函数，时间沿一轴变化，速度沿另一轴变化。为了校验图中的MCS速度测定值，常常在这些显示中还给出测试出的相干值的数字表格。可以采用多种形式的显示，根据需要，可以取能表示与在某一范围T 内的一系列T的取值相对应的一系列测定的相干值的摆动曲线显示，也可以取在时间-速度域上由代表相等的相干值的等值线组成的显示，还可以取表示相干值随密度变化的可变的密度显示。

根据本发明的一个特点，产生最大相干值叠加速度函数的步骤或在下述的确定静态误差的存在和位置的步骤中可以包括一个产生相干值的显示步骤：首先对每一个CDP的最大相干值都指定一个为显示目的用的同一个值来代表，然后在估算叠加速度-CDPI域内显示出某一范围内的共深点的这些被指定的值。

对每个共深点，可以把最大相关值指定为同一种颜色值，例如黑色，而把其余的那些较小的相干值指定为其它颜色值或灰度值，用这种方式表示每个共深点的各个相干测量值与最大相干值的关系。为了使对应一个共深点的一个最大相干值指定的显示值和为比最大相干值小的各个值指定的显示值之间的对比度增加，最好选择多种显示值。在相干值和显示值之间的比例或关系可以是线性的、非线性的，或者根据使用者的需要确定所熟习的刻度。

根据本发明的一个特点，专业人员能根据多个（T，I，Vs，C）数组确定一个Vs叠加函数，用来完成对CDP选排的标准时差校正。当对上述的共深点选排进行叠加以产生共深点叠加地震道，并在时间-CDPI域内显示时，就能形成一个如图1中记录10那样的地震截面。

根据本发明的一个特点，可以通过利用叠加速度-CDPI域内的相干度显示确定Vs叠加函数。由于从相干值图中可以看出速度值沿感兴趣的层位的变化，因此很容易沿感兴趣的层位进行速度勾选。相比之下，当使用通常的时间-速度域中的相干值谱时，必须产生、显示和比较沿地震线上的许多谱才能确定Vs叠加函数，而这项工作根据本发明仅需借助一个层位等值线图即能完成。除了按本发明沿着一个层位完成相干度的记录外，专业人员完全能够完成确定所要求的速度函数的步骤。这样，可以想象，专业人员完全能够根据本发明借助等值线图、摆动曲线图、密度图，借助或不借助通道编辑等专用人员常用的从速度谱中勾选叠加速度的各种手段，来完成叠加速度函数的勾选。

应用本发明的一个方法可以用于演示在产生一个叠加地震截面的各个CDP选排中的静态误差的存在和位置。本发明也可用于对静态校正效果的质量控制，例如可以先采用静态校正，然后根据本发明，对在本发明的速度谱中的静态异常评价这些结果。可以通过观察在能够代表在引起静态异常位置下面的地层特征的层位上的最大相干速度函数上的扰动来确定静态异常的存在。

静态残差对叠加速度的影响是广为人知的现象。对那些位于浅地层的异常点，叠加速度异常与由这些异常点引起浅地层的层速度变化成线性关系。由电缆长度造成的±12ms的静态残差很容易引起叠加速度750英尺/秒的改变。

如果异常点不在浅地层，情况就会复杂得多，对于一个给定的CDPI来说，在地层中的窄范围的异常对叠加速度偏差产生的影响和在地表面中的较宽范围的异常对叠加速度产生的影响相同。对于一个给定的共深点指数对应的一个给定的层位来说，异常范围越宽这个面的等效误差的影响范围越宽。对于一个给定的深成异常，只有靠近这个异常位置附近的且在它的下方的一些层位在一个较小的CDPI位置范围内受到影响，而比较深的一些层位不受影响，也就是说，对一个给定的受深成异常影响的CDPI，不同深度的层位的记录道数是不同的，但是这些层位都同样地受到一个表面异常的影响。所有这些为专业人员所了解的特性和其它情报都可以根据本发明所得到的显示图来评价。

参见图5，图5表示应用本发明判断静态误差的存在及其位置的一个实施例。根据本发明的这个方案，先根据本发明确定与多个位于不同深度的选定的层位相应的（T，I）数组。然后，对每个感兴趣的层位，根据本发明计算出对应于每个时间T的相干值和估算的叠加速度（C，Vs），这样就确定了对应于每个感兴趣的层位的（T，I，C，Vs）数组。然后，在旅行时-CDPI域内一个层位一个层位地确定相干值，最后就能确定代表静态误差的MCS速度函数的波动的存在及其大小。

根据本发明的这个方案，先根据本发明对多个层位进行分析和显示。然后，比较这些层位的显示图形，确认哪个或哪些层位上在代表静态误差的最大相关度速度函数中有异常点（若有的话）。如果这些异常出现在较深的层位中，而在较浅的层位中没有出现，这就表明：有一地下非均匀构造或异常存在，它位于不存在异常影响的那些层位和出现异常影响的那些层位之间。如果这样的异常存在于所有层位中，那就表明异常存在于地表和浅地层中。

要依据本发明所述方法进行评价的那些层位的数目可按照被勘探的区域的地层要了解其它什么样的信息而变化。显然，对于标准时差校正，需依照本发明的方法至少评价一个层位。同样，如果在代表静态误差的MCS速度函数中存在异常，至少需评价两个层位。典型情况是，为给解释人员提供足够多有关被勘测区域内速度场的变化情况的信息，需要处理两个以上的层位，这样才能鉴别出代表静态误差的那些扰动。典型情况是，至少需评价8～12个层位。可以这样说，为有效地鉴别出那些代表静态误差的最大相干度速度函数的扰动，并确定那些造成静态误差的地下构造异常点的位置，层位的数目可以放宽到从约2个到约30个或者更多，最好限于从约8个到约30个的范围内。

本发明的一个很大的优点是，它对数据处理的要求很低。例如，用本发明所述的方法处理10个感兴趣的层位，对一个地震截面，需要在例如10×48ms时间门＝480ms的时间范围内完成速度分析;而用常规的速度分析手段，这样的处理工作按被分析的地震截面的情况需1000～10000ms的时间范围。若需评价的层位多至30个，那么与常规分析方法相比，本发明所述方法对数据处理要求低的优点就更明显了。

详细参见图6。图中区域60是一个在地表或浅地层有两个静态缺陷区域A和B为特征的地震勘测区域。A和B分别具有一个或两个跨距长。根据本发明，静态误差本身的影响分别用显示图70、80、90、100来模拟并显示，这四个显示图分别代表了旅行时-CDPI域内四个在地壳中逐渐增深的层位中最大相干叠加速度（用黑色表示的）的显示图。

MCS速度函数用位于每个层位图中部附近的实线、有时为点划线显示，下一个相干值的极大值域用白色表示，较小的相干度值的值域用从灰色逐渐加深至近黑色的阴影表示。

静态误差异常引起的MCS速度函数波动（振荡）随着地下层位深度的增加而增加，但对各个层位来说，这些波动总是出现在指数相同的位置上。从图6中可见，地下一个层位的最大相干叠加速度起伏与共深点指数轴上相同位置的其它层位的最大相干叠加速度起伏相对应，也与在区域60所指出的静态误差异常相对应。

不难发现，跨距比较长的异常区B的静态误差对被显示出的最大相干函数的干扰要比短跨距异常区A的静误差对被显示出的最大相干函数的干扰更不易察觉;然而利用本发明的显示图，即使在比较长的跨距误差的情况下，可能使在比较深的层位上的这些异常表现出来。根据由本发明所得到的显示图中最大相干速度函数上的扰动，能够使跨距更短的引起静态误差干扰区更容易发现。

图6说明了随着层位深度的增加，在最大相干叠加速度函数上的扰动越来越显著。图6还可以用来说明根据本发明来寻找引起静态误差的地层中的结构异常的应用。假设层位显示70是代表了发现这样一些异常的第一个地下层位的特征，而比该层位浅的一些层位（未示出）没有表现出有这样的异常的迹象。在这种情况下，表明在地层中的结构异常出现在层位70的上方，和在没有表现出这样一些异常存在的较浅的层位中最深的层位之下方。当然正如图6直接所示出的那样，如果所有的层位都发现有表征静态误差异常存在的MCS速度的扰动，则表明该结构异常位于地表面或近地表面的浅地层中。

根据本发明的一个构思，可以利用静态校正程序，并利用本发明的分析和显示的方法来评价静态校正的效果。

这个应用可以用来论证未经校正过的地形的变化的存在，以及地层的不均匀性的存在。通过在利用本发明的这项技术之前，或随后，或既在之前又在之后对多个CDP选排进行静态校正来完成这个应用，以便确定静态误差的存在和位置。因此本发明可以简便地用于静态校正的质量控制。

尽管本发明业已借助于优选实施例和具体的应用对方案进行了描述，但本发明不受这些描述的限制，而将由所附权利要求来确定保护范围。

Claims

1、一种在估算叠加速度-CDPI(共深度点指数)域内产生相干记录的方法，包括：

对于一组共深度点叠加地震道的每一个，确定地震旅行时和CDPI(T，I)，这样确定的每个(T，I)代表了与在旅行量-CDPI域内显示的该组共深度点叠加地震道的一个单层位相对应的某一个共深度点叠加地震道上的一个波至；

计算一组共深度点选排的相干度C，该组共深度点选排被用来对多个与处于T+tg到T-tg范围内的多个时间相关的估算叠加速度V_s产生相应的一组共深度点叠加地震道，其中，T针对某一个共深度点选排，由按照本权利要求前述的步骤来确定的一个共深度点叠加地震道所对应的(T，I)来确定，tg代表在(T，I)被确定的每个共深度点叠加地震道中，上述表征层位的波至的主要周期，由此对多个层位中的每一个得到多个(T，I，Vs，C)数组；

从这些数组(T，I，Vs，C)选出一个最大相干叠加速度函数，以便对各个共深度点选排完成标准时差校正，其中，选择最大相干叠加速度函数的步骤包括一个在估算叠加速度-CDPI域内获得相干度显示的步骤，该步骤是：为显示目的，对于每个CDPI的最大相干值指定为相同值，然后，在估算叠加速度-CDPI域内显示这种指定值。

2、如权利要求1所述的方法，进一步还包括：对于在旅行时-CDPI域上显示的这组共深度点叠加地震道上多个层位中的每一个，重复权利要求1的步骤。

3、如权利要求2的方法，其特征在于多个层位的个数可以从1至30。

4、如权利要求2的方法，其特征在于多个层位的个数可以从8至30。

5、如权利要求2的方法，其特征在于该方法主要包括对多个时间T施行权利要求1的上述各步骤，所述多个时间T是对上述多个层位确定的。

6、如权利要求1的方法，还包括：将每个CDPI对应的最大相干值用同一种颜色代表，将相应每个CDPI的较小的相干值用其它的颜色来代表，用这种方式表示每个CDPI的各相干值与每个CDPI的最大相干值的关系。

7、如权利要求1的方法，其特征在于：用统一的显示值代表每个CDPI对应的最大相干值，而用其它的灰度值来代表每个CDPI对应的其余的较小的相干值;对这些其余的较小的相干值中最大的一个选取显示值，使它和代表最大相干值的显示值形成对比。

8、如权利要求1的方法，其特征在于：tg的范围是代表一个共深度点叠加地震道中的一个层位的波至周期的1/8-1倍左右。

9、如权利要求1的方法，其特征在于：tg的范围是代表一个共深度点叠加地震道中的一个层位的波至周期的1/4-1/2倍左右。

10、如权利要求1的方法，其特征在于：tg的范围是代表一个共深度点叠加地震道中的一个层位的波至周期的1/4;且其中

权利要求1的步骤仅对某一部分时间施行，这部分时间的特征为：估算时间1/2tg的层位个数使之能覆盖共深度点叠加地震道中感兴趣的波至的整个旅行时间。

11、如权利要求1的方法，进一步包括评价静态误差的方法，该评价静态误差的方法包括如下步骤：

对于一组共深度点（CDP）叠加地震道的每一个测定地震旅行时和CDPI（T，I），这样，测定的每一组（T，I）代表了一特定共深度点叠加地震道中的一个波至，该波至与在一旅行时-CDPI域显示的该组共深度点叠加地震道中的一个层位相对应;

对于显示在一个旅行时-CDPI域上的该组共深度点叠加地震道的多个层位的每一个，重复上述的步骤;

对于多个层位的每一个层位，估算一组共深度点选排的每一个的相干度C，该组共深度点选排被用来依据若干个估算叠加速度Vs来获得所述共深度点叠加地震记录道，上述的Vs又是由一给定层位的（T，I）数组所决定的从T+tg至T-tg内的若干时间确定的;其中T针对一个共深度点选排的一个给定的表征层位的波至，由对于一个相应的共深度点叠加地震道所确定的（T，I）来确定，而该相应的共深度点叠加地震道又是由本权利要求中前述步骤所确定的;其中tg代表上述（T，I）被确定的表征层位的波至的周期;于是，对若干个层位中的每一个，能得到许多（T，I，Vs，C）数组;

得到多个（T，I，Vs，C）数组后，对每个层位，在一估算的Vs-CDPI域内，产生一最大相干叠加速度函数;

然后，对每个CDPI，为显示目的，把最大相干度值，指定为相同的值，逐层位把这些指定值在估算叠加速度-CDPI域上显示，从而获得相干度在估算叠加速度-CDPI域上的显示图，将每一层位的多个数组特征同其它层位的那些特征比较，确定代表静态误差的最大相干叠加速度的扰动。

12、如权利要求11的方法，还包括：

在完成权利要求11的各步骤后，对构成该共深度点选排的记录道进行静态校正，然后重复权利要求11的方法。

13、如权利要求11的方法，还包括：

在施行权利要求11的各步骤以前，对构成共深度点选排的记录道施行校正以备静态校正。

14、如权利要求11的方法，其特征在于所述的多个层位的个数在2-30之间。

15、如权利要求11的方法，其特征在于所述的多个层位的个数在8-30之间。

16、如权利要求11的方法，其特征在于：该方法主要包括仅对多个时间T执行权利要求11的第三步骤，该多个时间T是在权利要求11的第一第二步骤中，针对上述多个层位确定的。

17、如权利要求11的方法，还包括：把每个CDPI对应的最大相干值指定为一个统一的颜色值，把每个CDPI对应的较小的相干值指定为其它颜色值，用这种方法代表每个CDPI的各个相干值与最大相干值的关系。

18、如权利要求17所示的方法，包括：把每个CDPI最大相干值指定为一个统一的显示值，而把每个CDPI的其它较小的相干值指定为其它的灰度显示值，对这些其余的较小的相干值中最大的一个选取显示值，使它和代表最大相干值的显示值形成对比。

19、如权利要求11的方法，其特征在于：tg的范围是代表在共深度点叠加地震道中的一个层位的波至周期的1/8-1倍左右。

20、如权利要求19的方法，其特征在于：tg的范围是代表在共深度点叠加地震道中的一个层位的波至周期的1/4-1/2倍左右。

21、如权利要求19的方法，其特征在于：tg的范围是代表在共深度点叠加地震道中的一个层位的波至周期的1/4;并且其中，权利要求11的第三步骤仅对某一部分时间施行，该部分时间的特征为：估算时间1/2tg的层位个数使之能覆盖该组共深度点叠加地震道中感兴趣的波至的整个旅行时。