层析反演静校正技术

♣应用效果对比 ♣结论与认识
问题的提出
层析反演方法
层析反演是一个全三维回折波反演方 法，通过建立近地表速度模型，计算 静校正量，适用于二维和三维资料 ☻ 该方法用回折波或连续折射直达波， 交互反演近地表的速度变化 , 适用任 何观测系统
☻
层析反演静校正原理
速度模型
射线追踪
射线分割
层析反演
在绿山的层析方法中，采用Um和Thurber于1987年提出的最
层析静校正质量控制
层析反演静校正主要技术参数试验
来自青海油田，测线长度为： 27.15km ，总的炮数为482，覆 盖次数：30 道距：50米 炮距： 100米 水平基准面：2772米 填 充速度为：2000米/秒 整条测线 地表起伏比较平缓，沿测线高差 只有4米，但地表结构复杂，低 降速带变化比较剧烈,存在长、 短波长静校正问题.
层析反演静校正主要技术参数试验
初始速度模型参数
注：表层速度指的是地表的起始速度 速度梯度因子指的是随深度增加１米，速度的增加值
地表速度300米,梯度是8
地表速度700米,梯度是6
初 始 模 型 对 比
300米,梯度是8
速度图 初 始 模 型 对 迭 代 结 果 的 影 响
700米,梯度是6
层析反演静校正主要技术参数试验
2700 2680 2660 2640 2620 2600 2580 2560 2540 2520 2500 1 97 193 289 385 481 577 673 769 865 961 系列1 系列2
地表高程
高速顶高程
层析反演静校正实现
FathTomo 模块流程
打开*.mas 数据库 模型空间离散化定义 给定初始速度模型 设定有关迭代参数
大速度梯度射线追踪三维算法，这种方法根据费马原理 （Fermat’s Principle），在炮点和检波点之间通过计算最小的 旅行时间，找到两点之间的射线路径，而不是严格地验证Snell 定律。这种算法的优点是它的计算效率比较高，可以避免内插。 这种算法不要求有岩性边界或水平连续层面
层析反演静校正原理
计算静校正
可视化有关数据
层析反演静校正主要技术参数试验
模型空间离散化参数
注:最小高程指的是速度模型的底界,保证射线完全返回,它不 同于高程的最小值,一般应小于高程值
最小高程为:2300米
射线路径平面图
最小高程为:1867米
最小高程参数测试对比图
Inline=50m
迭代3次后误差对比图
Inline=200m
高速层顶界平面图
高速层顶界立体图
层析反演静校正应用效果对比
提
♣问题的提出
纲
♣层析反演静校正原理 ♣层析反演静校正实现
♣应用效果对比 ♣结论与认识
层析反演静校正应用效果对比
60 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 1 52 103 154 205 256 307 358 409 460 511 562 613 664 715 766 817 868 919 970 1021 1072 DATUM EGRM GAUSS-SEIDEL HY TOMO
不同系统EGRM算法迭加剖面对比
应用高程静校正
应用层析静校正
印 尼 三 维 迭 加 剖 面 对 比
应用高程静校正
应用层析静校正
1000ms
1000ms
2000ms
2000ms
长庆苏里格庙三维应用不同静校正后迭加剖面对比
层析反演静校正技术开发及应用
提
♣问题的提出
纲
♣层析反演静校正原理 ♣层析反演静校正实现
结论与认识（四）
适用层析反演的条件： 1、首先肯定工区存在比较严重的静校正问 题，因为层析反演的计算量比较大 2、单炮上有比较清晰的大炮初至，良好的 初至是保证计算正确的前提 3、最好有工区低降速带的相关资料（小折 射或微测井及地表露头资料）
结论与认识
结论与认识（五）
层析静校正的缺点： 1、计算量比较大 2、初始模型对最终结果影响比较大，即对 初始模型的准确性要求比较高 3、层析静校正是基于回折波的算法，对于 常速模型，从炮点到检波点没有回折射线， 因此，层析静校正不适用于常速模型
深度网格参数测试对比图
层析反演静校正主要技术参数试验
通过以上的模型空间离散参数的测试,我们可以得到这
样的参数设置结果:
最小高程值=工区高程的最小值-300米 Inline size=道距＊４ Crossline size＝线距稍大＆炮距＊４ 深度网格大小＝10－20米（最好根据区域选值，如黄土塬
选１０米）
可视化显示
层析反演静校正应用效果对比
这是经过11 次迭代得到的速度模型，通过模型我 们清楚地看到地下多处存在速度异常。
层析反演静校正应用效果对比
射线路径平面图
迭代误差平面图
层析反演静校正应用效果对比
层析静校正与折射波静校正曲线对比图
层析反演静校正主要技术参数试验
1000ms
2000ms
长庆苏里格庙三维，地 表平坦，地表起伏只有56米，但工区表层结构的 复杂，高速层顶界是古 河道，低降速带速度和 厚度横向变化剧烈，所 以在采用高程校正和折 射波校正后地层仍存在 大幅度的长波长问题
层析反演静校正技术开发及应用
提
♣问题的提出
纲
♣层析反演静校正原理 ♣层析反演静校正实现
♣应用效果对比 ♣结论与认识
问题的提出
问题的提出(1)
目前，我们常用的静校正算法,如西方OMEGA 系统
EGRM算法、GRISYS折射波剩余静校正等，都利
用折射波初至建立地表模型。对于速度垂向变化的
层状模型,静校正问题基本能够得到完全解决 但这些方法在速度横向变化剧烈和速度反转 的模型上，却无能为力
初始模型参数的设置，应综合考虑地表模 型的各种因素（包括收集工区或相邻工区的１ －２口微测井的资料或参考单炮记录或折射波 计算所得的速度模型）
层析反演静校正主要技术参数试验
层析静校正计算参数
注：模型基底的高程值指的是射线路径的相对稳定面
层析反演静校正主要技术参数试验
层析静校正计算参数
50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 1 系列1 系列2
层
析
输出速度模型 层析反演流程图
层析反演静校正原理
层析反演静校正的特点
1、考虑了介质速度能够纵横向任意变化的 情况，对复杂模型有比较强的适应性 2、能够利用不同类型的初至时间(如:折射波、 回折波等)，这样增加了已知信息的利用率， 也免除了识别初至波类型的困难 3、使用最大速度梯度射线追踪算法，可以 避免内插,提高反演的精度、速度及稳定性
各种算法静校正量曲线对比图
层析反演静校正应用效果对比
EGRM算法
TOMO算法 共偏移距显示offset=1500米
层析反演静校正应用效果对比
EGRM 算法
TOMO算法
共检波点迭加剖面对比
层析反演静校正应用效果对比
EGRM 算法
TOMO算法
共炮点迭加剖面对比
层析反演静校正应用效果对比
高程校正迭加剖面
长庆苏里格庙
地表高程图
层析反演静校正主要技术参数试验
水平方向速度切片 Inline方向速度剖面
层析反演静校正主要技术参数试验
射线路径平面图
迭代误差平面图
层析反演静校正主要技术参数试验
层析三维可视化立体图
同一高程的速度切片图
层析反演静校正量平面图
低降速带厚度立体图 INLINE208线地表模型剖面图
层析反演静校正应用效果对比
GMG_GAUSS算法迭加剖面
层析反演静校正应用效果对比
GMG_EGRM算法迭加剖面
层析反演静校正应用效果对比
GMG_HY算法迭加剖面
层析反演静校正应用效果对比
GMG_TOMO算法迭加剖面
层析反演静校正应用效果对比
GMG_EGRM_MISER01 OMEGA_EGRM_MISER01
OMEGA-EGRM 算法
TOMO算法
第一次剩余静校正后迭加剖面对比
层析反演静校正应用效果对比
OMEGA-EGRM 算法
TOMO算法
第一次剩余静校正后迭加剖面对比（放大显示）
结论与认识
结论与认识（三）
如果初始模型是基于 梯度变化建立的，会存 在边界问题，原因是： 边界射线过少，导致数 据不稳定
结论与认识
♣应用效果对比 ♣结论与认识
结论与认识
结论与认识（一）
通过以上几种算法得到静校正量的迭加剖 面对比 ，我们可以得到这样一个结论：层析 反演采用高度密集的速度单元划分,因此层析 反演可以描述更为复杂的速度场, 它能够较好 地解决长波长问题，避免”假构造”，更为有 效地识别低幅构造，使剖面更为真实地反映地 下构造特点
Output statics
Fathmodl
Go any model
层析、折射静校正方法流程
层析反演静校正实现
层析静校正流程
建立 GII 数据库 BIO转换SEGY数据为CPT文件 PICKER 拾取折射初至 FathTomo计算层析静校正
注: 前三步与模型法相同
层析反演静校正实现
层析静校正计算流程 层析静校正参数测试
基底为2300米
基底为高速层顶界
100 199 298 397 496 595 694 793 892 991
层析反演静校正主要技术参数试验
层析静校正计算参数，主要是基底高程的选择，
参数选择方法比较多：
１、可以采用地表模型向下延伸的参数设置方法
２、采用固定值的方法
３、采用折射波计算所得的结果
４、采用速度模型数据体沿某一速度的平滑面
层析反演静校正技术开发及应用
提
♣问题的提出
纲
♣层析反演静校正原理 ♣层析反演静校正实现
♣应用效果对比 ♣结论与认识
层析反演静校正实现
层析静校正计算流程 层析静校正参数测试
层析静校正质量控制
Geoscribe II BIO*.cpt
Picker
Xsaber
FathTomo
Branch Fatபைடு நூலகம்anal Raystat V0
Inline网格参数测试对比图
Inline=50m 15次迭代之后的速度模型图
Inline=200m 15次迭代之后的速度模型图
Inline=500m
速度图
Inline=200m
Inline方向网格参数对比图
深度网格为12m
速度图
深度网格为５m
深度网格参数对比图
深度网格为12m
迭代误差图
深度网格为５m
层析反演静校正实现
层析静校正计算流程 层析静校正参数测试
层析静校正质量控制
层析反演静校正主要技术参数试验
层析反演质量控制图
１、速度模型图、射线图、迭代误差图的 Inline、 Crossline 、水平切片显示图
２、完成同一速度的高程切片图、同一高程的
速度切片图
３、对于三维工区可以进行高程、速度的三维
问题的提出
问题的提出(2)

如果低速层下面的沉积层较厚，而且速度 垂直梯度变化较大，应当采用回折波的非
线性初至波代替线性首波

试验已经证明：回折波速度估算是一种较 好的方法，该方法能够较好地估算影响构 造成像的静校正低频分量
层析反演静校正技术开发及应用
提
♣问题的提出
纲
♣层析反演静校正原理 ♣层析反演静校正实现
地震波走时公式
层析反演静校正原理
层析反演方法

完整的层析速度算法包括以下几个步骤
初始模型
射线追踪
• 大炮初至拾取
• 成像域参数化 • 射线追踪和分割 • 剩余时间（误差）计算 • 更新速度、减小误差

初至时间
计算剩余时间
正演：计算炮/检对的旅行时间
反演：通过迭代更新速度模型，产生能 够同野外资料匹配的速度模型
反演古河道实例(长庆苏里格庙地区） 1）该工区地表高程变化不大在1330米左右 2）反演后其速度、延迟时间、模型底界、低降速 带厚度均有相应的变化 3）通过立体图示清楚地看到古河道体的存在 4）去掉了长波长静校正的影响
结论与认识
结论与认识（二）
层析静校正有利于剩余静校正的发挥， 原因是：层析静校正主要是解决低频静校 正问题，其高频分量主要是利用剩余静校 正解决，但必须在剩余静校正计算时应采
取相对较大的时移量
层析反演静校正应用效果对比
OMEGA-EGRM 算法
TOMO算法
初迭剖面对比
层析反演静校正应用效果对比