GEODEPTH_3D 培训手册

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共成像道集（common-image gathers(CIG)）时使用的不同的成像方法；我们 主要集中在 GeoDepth 三维建模和成像的流程上，并重点介绍 GeoDepth3D 流
程基础和每一步的关键工具。
速度计算方法 Velocity Determination Methods
用地震资料来创建速度模型的方法通常分为两类：第一类是检验叠加（零偏
移距）成像质量；第二类是检验在共成像道集（common-image gathers(CIG)） 的反射时差。GeoDepth 两种方法都支持，对不同资料可以选择不同方法。第一 种基于叠加质量分析方法（象共速度叠加 common-velocity stack (CVS))对低
信噪比的资料有优势，尤其是在时间域，在没有叠加的 CMP 道集很难找到同向 轴时适用。但是在深度域，这种方法要求大量的人工参与。
从要计算的点，将剩余时差沿着反射射线与旅行时误差关联起来，然后把它 分配给地下模型误差，可以使用局部方法或全局方法来创建地下模型误差（或模 型变化）。速度局部优化方法中深度域的层速度模型首先被转化为时间域的均方 根速度，通过旅行时误差（剩余时差）和均方根速度误差的双曲线函数关系可以 独立解决局部的各个点；最后再将时间域更新后的均方根速度转换到深度域的层 速度，这本身是非常不稳定的过程。
下一步是时深转换。根据模型的复杂情况，GeoDepth支持各种深度转 换工具：图偏移法（垂直入射或图射线image rays）、垂直比例、基于射线追 踪的零偏移距层析成像方法。
完成深度建模后，接下来创建三维层速度网格（体），按照第二步优化 后的速度模型准备第一次三维叠前深度偏移迭代运算。请注意上面的流程并 不是僵硬不变的，可以相互结合和替换。墨西哥湾(GOM)是一个有趣的例子： 速度建模是从上到下，从准确定义海底开始，接着定义沉积层、定义盐丘的 顶面，然后使用“salt flooding”方法插入盐丘内幕，接着编制盐丘底面图，
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GeoDepth 三维培训手册
速度分析、地震成像
本手册是为 Epo s 3.0 新用户设计的，它介绍了 GeoDepth 3D 的产品结构和 功能，并按照流程方式一步一步进行讲解，使用户充分理解 GeoDepth3D 的功能 和工作流程。要求使用者具备基本的地球物理和地质知识，在使用前用户应熟知 诸如 CMP（共中心点）, stacking velocity（叠加速度）, migrations（偏移）, 和 tomography（层析成像）等术语概念。
在GeoDepth中优化速度模型的主要方法是基于3D模型（3D model based）或基于网格（grid-based）的层析成像方法。正如下面描述，3D深 度层析成像不仅是一种反演算法，而且是一个完整的系统，它建立在增强的 地球物理工具的基础架构上，包括如3D解释和可视化、先进的数据库管理、 3D建模、高效的成像算法和精准3D射线追踪等工具。
GeoDepth 3D 完全支持各向异性模型，它是通过 VTI 模型（纵轴对称的横
向各向同性）来定义，系统使用转换波（包括 OBC 数据）来处理 TTI 和横波。 在概述中，我们首先介绍不同建模方法的主要概念和假设条件，接下来介绍在速 度确认、以及为获得高精度的成像、和为声阻抗和弹性阻抗反演需要保幅处理的
创建初始的参考模型
对三维工区，我们第一步通常用含有时间偏移层位图和稀疏RMS速度谱 的输入数据来创建初始的参考速度模型。输入数据可以直接从GeoDepth导入 或从其它处理和解释系统输入。
首先使用时间偏移层位图创建三维构造模型，接着沿时间偏移层面 （Surface）从均方根速度谱中提取均方根速度。这一步中有可选步骤可以优 化均方根速度，通过运行叠前时间偏移来产生时间偏移的成像道集，产生基 于层位的用于剩余均方根速度分析的谱剖面（semblance profiles），然后沿 层优化均方根速度。我们强烈推荐用户至少执行一次这个优化步骤。优化后 的均方根速度将被用来转成（Dix公式）平滑的层速度图，该层速度图分配给 对应的时间偏移模型的地层（formations）。
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速度全局优化方法类似于层析成像方法，对整个地下或至少很大部分来进行 速度优化，分析时要同时使用大量的偏移道集数据。
比较局部优化和全局优化方法，二者各有优缺点。局部方法能让用户交互的 检测数据和拾取速度，另一方面，使用单点的方法法（single station）就无法估 算偏移道集上其它位置点对确定该点速度的影响。通常即使是在已经拉平的叠前 偏移道集上，用局部方法求取的速度往往在横向上也不稳定有抖动。之所以如此 的原因就是地震方法的主要问题，多解性。全局方法要求的人为干预比局部方法 要少，尤其是对大三维工区，能检测到速度的细微特征，通常仅观察局部点是很 难发现这些细小特征的。为了克服多解性，可以加入内部约束和地质观念通过层 析成像的方法来获得较可信的地质模型。
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GeoDepth 3D 概述
GeoDepth 3D 是三维速度建模和深度成像的综合软件。
输入数据包括地震处理前的 CMP 道集（海上或陆上资料），或根据井数据导 出的地质信息等，其它的输入数据还可以包括均方根或叠加速度、时间偏移成像
的数据和时间偏移解释层位图可以在 GeoDepth 产生也可以从其它系统输入。
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目录
速度计算和深度成像……………..………………………….………...4 GeoDepth 3D 概述 …………………….…… …………….…………6 任务管理介绍………………………………………………………….17 Epos 3.0 环境介绍 ……………………………...…………………...20 GeoDepth 3D 基于模型的深度偏移培训流程 ……………………..30 第一步：数据加载及质量控制………………………………….…….31
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多解性
正如上面谈到的，确定速度模型的标准是叠前偏移道集是否“拉平”或者根 据是叠加成像的质量好坏。不幸的是，可能会有许多种地下速度模型都能使我们 偏移道集拉平。有许多种因素影响速度计算的唯一性，最主要的原因是反射的方 法，炮点和检波点仅摆放在地面上，我们要通过炮点和检波点把感兴趣的区域里 面都刻画出来（正如医学上的成像一样），我们需要在地下模型上有更多的控制 点。
启动 Session Manager 创建新工区 加载 SEG-Y 数据 加载 ASCII 数据 对加载的 CMP 道集进行质量检查 对加载的图和速度谱进行质量检查 第二步：创建初始的均方根速度体………………………………….66 介绍 设置层位表 Surface Table 创建 3D 时间偏移层位模型图 创建 RMS 速度解释和 3D 模型图 创建 RMS 速度体 第三步：优化均方根速度体………………………………………....87 运行 3D 叠前时间偏移 沿层拾取剩余 RMS 剩余速度 优化 RMS 速度图并创建新的 RMS 速度体 重复前面步骤进行目标线的偏移
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更多的信息可以参考在线帮助 Paradigm Epos 3.0 Online Help， 它提供了有关的应用模块、图标、按钮、参数设置、工作流程 和相关技术的详细说明。
1、 在Epos 3.0 Online Help Menu在线帮助主菜单，点击产品名称，相 应的产品帮助菜单就会打开。以GeoDepth为例，点击Data Processing and Imaging栏，GeoDepth帮助菜单即打开 。
第二部分 使用 3D Canvas 窗口……………………………………192
第二步：创建初始的均方根速度体………………………………….193 第三步：优化均方根速度体…………………………………………………………234 第五步：优化层速度模………………………………………………251 附录 A 附录 B
GeoDepth 3D 支持两种典型模型，一种是基于模型的（model-based）和另
一种是基于网格的（grid-based）。通常，基于模型的（model-based）类型是一 种构造模型，当速度主要是受岩性或沉积年代控制的情形下使用；而基于网格的 （grid-based）是非构造模型，当速度主要是受压实作用或埋深控制情形下使用。 在实际建模是也可以结合两种模型同时使用。
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GeoDepth 3D 一般工作流程
GeoDepth 叠前深度偏移通常可分为两个大步骤： • 创建初始的参考速度模型 • 优化和更新速度模型
第一步的目的是创建一个符合零偏移距数据的速度模型，在零偏移距数 据上近和中偏移距的反射轴几乎是拉平的。这一步中，最重要的是在定义的 层间用变化的大波长尽可能简化模型。更复杂的速度变化可以通过后面的优 化步骤来完成，第二步的目的是校正速度模型，速度模型要与整个偏移距或 入射角数据符合（例如沿CIGS道集拉平远偏移距或大入射角的反射轴）。
本手册是基于模型的速度分析方法，前提假设地层是层状模型，每一层的速 度都由一个平滑的速度函数来定义，速度在越过地层界面时会改变。
手册将指导用户完成以下练习： z 数据加载及质量控制 z 创建初始的均方根速度场 z 优化 RMS 均方根速度场 z 创建初始的层速度模型 z 优化层速度模型
提示：因为操作过程要产生大体积的文件，因此要保证系统有足够的空间，本地 盘或 NFS 网络盘至少有 15 GB 的空间。
叠加速度（或均方根速度）分析时，叠加速度或均方根速度在某个固定点的 速度可以独立确定（局部的方法）。而层速度分析与之不同，确认在某个深度的 层速度依赖于地下其它的点的速度。因此常利用基于叠加能量的层速度分析方 法，从顶到底逐层剥离方法或者全局的层析成像方法。逐层剥离方法要使用不同 的试验速度，因此会应用多次偏移。当数据的质量可靠时，尤其是在深度偏移域 使用时差分析方法更有效。通过有效的叠前偏移算法可以首先产生偏移距或角道 集域 CIG。使用时差方法的关键是准确的速度，偏移后的 CIG 反射同向轴应该 仍保持在固定深度（成像原则——所有的炮检距道集或角道集的反射轴都应该是 平的）。当各个域（炮检距道集或角道集）的成像后反射轴没有被拉平，误差（剩 余时差）就被用来校正速度。
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第四步：创建初始的层速度模型……………………………………121 将均方根速度图转化为层速度图 编辑层速度图并创建 3D model 模型图 将时间偏移层位转化为深度域 创建深度域初始的层速度体
第五步：优化层速度模………………………………………………192 计算观测系统权值 运行 3D 叠前深度偏移 沿层拾取和网格化剩余深度延迟 创建 3D 模型剩余深度图 运行基于 3D 模型的全局层析成像 重新创建和检查速度模型 速度模型优化迭代，产生最终结果
其它导致多解性的原因还有：炮检距的排列长度有限、地震频带有限、噪音、 浅层地震波传播问题、射线方法的局限性、波传播原理的局限性（一些无法说明 的因素如，各向异性、衰减导致的弥散、散射发散和高频吸收等）。
克服多解性的一个方法是使用地质信息来指导和约束速度建模。如果一些关 键层在偏移剖面上能够解释出来，在这些层内速度的变化就非常平滑。当允许速 度在跨越层分界面时不连续，在每一层内寻找平滑的速度函数就成为必然了。