CN112269211A - τ-p域地表非一致性长波长静校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种τ‑p域地表非一致性长波长静校正方法，属于地球物理勘探的地震资料处理领域。本发明主要包括如下步骤：1)对陆上地震资料进行预处理；2)建立近地表速度模型；3）将预处理后的地震资料从时间‑空间域变换到τ‑p域；4)计算每一个射线参数对应的静校正量；5)对变换后的地震资料进行静校正；6)将静校正后的地震资料从τ‑p域变换到时间‑空间域。应用本发明，可以实现对不同深度界面的反射波沿其在近地表低速层中的实际传播路径进行校正，克服了常用地表一致性静校正方法的不足，得到更加准确的静校正结果。

Description

τ-p域地表非一致性长波长静校正方法
技术领域
本发明涉及一种τ-p域地表非一致性长波长静校正方法，属于地球物理勘探的地震资料处理领域。
背景技术
目前在陆上地震资料处理过程中广泛采用基于地表一致性假设的静校正方法。地表一致性假设认为近地表低速层的速度远小于其下覆基岩速度，反射波在近地表层中沿垂直方向传播。因此，地表同一位置接收的不同深度界面的反射波在近地表低速层中的传播路径相同，从而传播时间相同。将反射波在近地表低速层中的传播时间消去，就避免了近地表低速层对深部反射波同相轴的影响。这类方法在近地表低速层速度和基岩速度差异大的地区通常可以取得令人满意的结果。
然而，在近地表低速层速度和基岩速度差异小的地区，反射波在近地表低速层中沿倾斜方向传播。反射波在近地表低速层中的传播方向受反射界面的深度、炮检点间距、近地表低速层速度和基岩速度的影响。地表同一位置接收的不同深度界面的反射波在近地表低速层中的传播路径差异较大，具有不同的传播时间。因此，针对不同的反射波需要不同的静校正量。将基于地表一致性假设的静校正方法应用于这些地区采集的地震数据，难以消除近地表低速层对反射波同相轴的影响，降低了后续的成像质量。
发明内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种τ-p域地表非一致性长波长静校正方法，在τ-p域（截距时间-射线参数域）对不同的反射波沿其在近地表低速层中实际的传播路径进行校正，解决了基于地表一致性假设的静校正方法沿垂直方向进行校正的问题。
本发明是采用以下的技术方案实现的：本发明所述一种τ-p域地表非一致性长波长静校正方法，包括如下步骤：
步骤一：对陆上地震资料进行预处理；预处理包括振幅均衡、去除面波、压制随机噪声；
步骤二：利用初至走时数据建立近地表速度模型，近地表速度模型采用正方形网格离散；
步骤三：将预处理后的地震资料从时间-空间域变换到τ-p域；采用下式进行变换：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，（1）
式中，m是变换后的地震资料，τ是截距时间，p是射线参数，i是道号，n是最大的道号，d是预处理后的地震资料，xi是第i道地震资料对应的偏移距，t是采样时间；
步骤四：计算射线参数对应的静校正量；采用下式计算静校正量：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
，（2）
式中，Δτ是静校正量，k是近地表速度模型离散网格序号，nz是离散网格的最大序号，dzk是第k个网格在垂向上的大小，qk是射线穿过第k个网格时的垂直慢度；
步骤五：对变换后的地震资料进行静校正；采用下式进行静校正：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，（3）
式中，m’是静校正后的地震资料，τ’是静校正后的截距时间，p是射线参数，m是变换后的地震资料，τ是截距时间，Δτ是静校正量；
步骤六：将静校正后的地震资料从τ-p域变换到时间-空间域；采用下式进行变换：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，（4）
式中，d’是地表非一致性静校正后的地震资料，x是偏移距，t是采样时间，j是射线参数的序号，np是射线参数的最大序号，m’是静校正后的地震资料，τ’是静校正后的截距时间，pj是第j个射线参数。
本发明的有益效果是：将预处理后的地震资料从时间-空间域变换到τ-p域，然后在τ-p域对每一个射线参数，即p值对应的地震资料进行截距时间校正，可以实现对近地表低速层中路径相同的反射波进行相同的校正，最后将地震资料从τ-p域变换到时间-空间域，实现了根据射线路径进行校正而不是根据地表位置对应的垂直路径进行校正。本发明计算简单，易于实现，静校正效果好。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为真实速度模型图。
图3为正演模拟得到的第23炮地震记录图。
图4为τ-p域的第23炮地震记录图。
图5为第23炮地震记录在τ-p域进行炮点端静校正后的地震记录图。
图6为时间-空间域经过地表非一致性静校正后的第23炮地震记录图。
图7为时间-空间域经过地表一致性静校正后的第23炮地震记录图。
图8为去掉风化层后正演模拟得到的第23炮地震记录图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面以理论模型模拟数据为例并结合附图，对本发明作进一步详细说明。
本发明主要包括如下步骤：
步骤一：对陆上地震资料进行预处理；预处理包括振幅均衡、去除面波、压制随机噪声；
步骤二：利用初至走时数据建立近地表速度模型，近地表速度模型采用正方形网格离散；
步骤三：将预处理后的地震资料从时间-空间域变换到τ-p域；采用下式进行变换：
Figure 848263DEST_PATH_IMAGE001
，（1）
式中，m是变换后的地震资料，τ是截距时间，p是射线参数，i是道号，n是最大的道号，d是预处理后的地震资料，xi是第i道地震资料对应的偏移距，t是采样时间；
步骤四：计算射线参数对应的静校正量；采用下式计算静校正量：
Figure 765403DEST_PATH_IMAGE002
，（2）
式中，Δτ是静校正量，k是近地表速度模型离散网格序号，nz是离散网格的最大序号，dzk是第k个网格在垂向上的大小，qk是射线穿过第k个网格时的垂直慢度；
步骤五：对变换后的地震资料进行静校正；采用下式进行静校正：
Figure 482824DEST_PATH_IMAGE003
，（3）
式中，m’是静校正后的地震资料，τ’是静校正后的截距时间，p是射线参数，m是变换后的地震资料，τ是截距时间，Δτ是静校正量；
步骤六：将静校正后的地震资料从τ-p域变换到时间-空间域；采用下式进行变换：
Figure 878033DEST_PATH_IMAGE004
，（4）
式中，d’是地表非一致性静校正后的地震资料，x是偏移距，t是采样时间，j是射线参数的序号，np是射线参数的最大序号，m’是静校正后的地震资料，τ’是静校正后的截距时间，pj是第j个射线参数。
实施例一：
下面结合具体实施方式，对于本发明的理论模型测试进行解释和说明。
为了进一步说明本方法的实现思路及实现过程并证明方法的有效性，用水平层状模型进行测试，并和地表一致性静校正方法结果进行比较。
S1：建立一个真实速度模型，如图2所示。真实速度模型宽度为20 km，深度为2 km。真实速度模型共有4层。Z方向0.35 km至 0.8 km为近地表低速层，其下方有3个匀速地层。采用正方形网格离散真实速度模型，网格大小为10 × 10 m。
S2：观测系统：采用中间放炮两边接收的观测方式。炮点以100 m的间隔均匀分布在6.1-13.8 km。每炮有241个检波点接收地震记录。检波点以50 m的间隔均匀分布在炮点两侧。最小偏移距为0 km，最大偏移距为6 km。地震资料的采样时间为3.5 s，时间采样间隔为1 ms。
S3：由真实速度模型（详见图2）和震源函数为主频15 Hz的雷克子波，利用二阶声波方程正演模拟得到地震资料。图3是正演模拟得到的第23炮地震记录。
S4：对正演模拟得到的地震记录进行振幅均衡预处理。
S5：利用公式1，将模拟得到的地震记录变换到τ-p域。图4是τ-p域的第23炮地震记录。
S6：利用公式2，计算每一个射线参数对应的静校正量。
S7：利用公式3，对τ-p域的地震记录进行静校正。图5是第23炮地震记录在τ-p域进行炮点端静校正后的地震记录。和图4相比，图5中同相轴的截距时间变小了。
S8：利用公式4，将静校正后的地震记录变换到时间-空间域，从而实现地表非一致性静校正。图6是时间-空间域经过地表非一致性静校正后的第23炮地震记录。
图7是时间-空间域经过地表一致性静校正后的第23炮地震记录。对比图6和图7，可以发现图6中只有两个双曲线形状的反射同相轴，而图7中有三个双曲线形状的反射同相轴。图8是去掉地表低速层后正演模拟得到的第23炮地震记录。图8中只有两个双曲线形状的反射同相轴。对比图6、图7和图8，可以发现图6和图8在同相轴形态上更加接近，表明经过地表非一致性静校正后的结果更加准确。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的均等修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的专利涵盖范围内。

Claims (1)

1.τ-p域地表非一致性长波长静校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：对陆上地震资料进行预处理；预处理包括振幅均衡、去除面波、压制随机噪声；
步骤二：利用初至走时数据建立近地表速度模型，近地表速度模型采用正方形网格离散；
步骤三：将预处理后的地震资料从时间-空间域变换到τ-p域；采用下式进行变换：
Figure 278835DEST_PATH_IMAGE001
，（1）
式中，m是变换后的地震资料，τ是截距时间，p是射线参数，i是道号，n是最大的道号，d是预处理后的地震资料，xi是第i道地震资料对应的偏移距，t是采样时间；
步骤四：计算射线参数对应的静校正量；采用下式计算静校正量：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，（2）
式中，Δτ是静校正量，k是近地表速度模型离散网格序号，nz是离散网格的最大序号，dzk是第k个网格在垂向上的大小，qk是射线穿过第k个网格时的垂直慢度；
步骤五：对变换后的地震资料进行静校正；采用下式进行静校正：
Figure 195976DEST_PATH_IMAGE003
，（3）
式中，m’是静校正后的地震资料，τ’是静校正后的截距时间，p是射线参数，m是变换后的地震资料，τ是截距时间，Δτ是静校正量；
步骤六：将静校正后的地震资料从τ-p域变换到时间-空间域；采用下式进行变换：
Figure 40960DEST_PATH_IMAGE004
，（4）
式中，d’是地表非一致性静校正后的地震资料，x是偏移距，t是采样时间，j是射线参数的序号，np是射线参数的最大序号，m’是静校正后的地震资料，τ’是静校正后的截距时间，pj是第j个射线参数。
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