第三节动校正与静校正

t
t
t0
1 V
x2 4h2 2h V
或t
x2 V2
t02
t0
式中t0＝
2h V
代表M点的自激自收时间。
这个精确公式有时讨论问题不够直观。在一定的条件下， 用二项式展开可得简单的近似公式，以后讨论某些问题 时经常用到。
1
t
2h
1
V
x2
4h 2 V2
V
2
2
t0 t t
动校正 在水平界面的情况下，
通常包括井深校正、地形校正、低速带校正。
这种校正不随时间而变，只与炮点和检波点的位 置有关，因此也称之为静校正。
(1)井深校正
井深校正是将激发源O的位置由井底校正到地面Oj 其方法有二:
• 在井口埋置一井口检波器，记录直达波由O传至地
面Oj的时间Δτj，即井深校正值，又称为井口时间。
• 用已知的表层参数及井深数据，按下式计算井深校
那么，界面倾斜的情况下又如何呢? 这时怎样做 动校正? 会出现什么问题?
首先，S点接收到的反射 经动校正后应算哪一点? 这时从x／2处的M点向 界面作垂线与界面交于 R'，而真正反射点在R， 这两者是有偏移的（见 右图）。
但当φ不大，界面较深，x较小时，RR' 很小，生产中近似地认为R与R'相差很小， 可忽略。若倾角较大，此问题就不能忽略。
h
j
(1 V0
1) V
在检波点处的校正量为：
'i
hi
(1 V0
1) V
故此道(第j 炮第i道)总的低速带校正量为：
' ji
' j 'i
(hj
hi
)( 1 V0
1) V
因为基岩速度总大于低速带速度，故低速带校正量总为正。
那么，接收点S总的静校正量为：
静 井深校正 地形校正 低速带校正 j ji ' ji
正量
j
h v0
因为井深校正总是向时间增大的方向校正（所有的校正都是减去 校正量），故此式前面取负号。
式中v0是低速带波速，h是炸药埋置探度。
(2)地形校正
地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和
检波点校正到基准面上。炮点和检波点地形校
正量分别为:
0
1 v0
h0
s
1 v0
hs
hs――接收点到基准面的垂直距离。
剩余静校正假设 • 波在低速带内垂直于地面传播，即同一炮点或 同一接收点的剩余静校正量相同。
• 各炮点（或接收点）由于地形起伏及低速带变 化引起的剩余静校正量是随机的，其均值为0 ， 即在一个排列的长度上，有的炮点（或接收点） 的剩余静校正量为正，有的为负，其均值为0。
基准面静校正也称野外静校正，基本思想是人为 选定一个静校正基准面，一般在地表与低速带底 界面的中部。将所有炮点和检波点都校正到该基 准面上，用低速带层以下的速度代替低速带的速 度，其目的是将由于地形、低速带和爆炸深度等 因素对地震波传播时间的影响加以消除，校正到 一个统一的基准面上，从而去掉表层因素的影响， 以满足地表水平、表层介质均匀的假设条件。
从观测到的波的旅行时 中减去正常时差Δt，得x ／2处的t0时间，这一过 程叫做正常时差校正或 称为动校正（NMO）。 经过动校正后，反射波 同相轴一般就能形象地 反映界面的形态了。
未动校正 动校正后
界面倾斜情况下的动校正: 从理论上讲，水平界面情况下，已知一个界面的
反射波同相轴的t0，用某种方法得到介质的波速资料， 根据各道的炮检距，利用水平界面计算正常时差的公 式，就可以进行动校正，把共炮点记录变换成自激自 收的记录，得到形象反映界面形态的同相轴。
1 V
x2 4h2
这种差别是因为在S点观测时，炮检距不为0的原故。
2、正常时差的定义
界面水平情况下，对界面上某点以炮 检距x进行观测得到的反射波旅行时同以 零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射 波旅行时之差，这纯粹是因为炮检距不为 零引起的时差。
3、正常时差的定量计算
根据正常时差的定义，可以得出水平界面情况下正 常时差Δt的精确表达式是：
2、折射波静校正
基准面静校正需要风化层速度和厚度的信息。
但是，野外测量工作有时不能准确地提供这些信 息，由于风化层的速度低于下伏地层的速度，因 此地震记录上能够记录到来自风化层底界的折射 波。
一般情况下，折射波先于地下反射波到达地表， 我们能够比较容易地从地震记录中识别折射波， 进而拾取到折射波的初至时间。
当静校正值是-4个采样间隔时，则该记录道的全部 样值要依次向后搬动四个单元，开始搬时将倒数 第五个样值搬到最后，并倒序依次向后搬，结果 原记录上的最后四个样值冲掉，把最前面的四个 单元冲零。
对于不满一个采样间隔的校正量则由插值滤波实 现校正。
由于对于同一道地震记录，静校正值相同，这便 是静校正中"静"的含义。
第三节 动校正与静校正
➢ 思考题
1. 为何要做动、静校正？ 2. 什么是动校正、野外一次静校正？什么是剩余
静校正？
主要内容
动校正概念 动校正量的计算 动校正的实现 静校正 折射波静校正 静校正的实现
一、动校正概念
当地面水平，反射界面为平面，界面内介质均匀 的情况下，反射时距曲线为一条双曲线，下图(a)所示， 它不能直接反映地下界面的起伏情况，只有在激发点 处接收的t0时间，才能直观地反映界面的真深度。
t0 t t
浅层波组 拉伸严重
在浅震勘探中，由动校正引起的波形拉伸畸变 较严重，尤其在大炮检距的接收点上。
因此，在动 校正后应进行浅 层切除，将波形 畸变严重部分充 零，以免这些波 形参与叠加，影 响时间剖面的质 量。
对浅层畸变大的波形切除示意图
四、静校正
几何地震学理论前提： 以地面为水平面、近地表介质均匀。
t0
t0
动校正前后反射时距曲线
其它各点接收到的反射波旅行时间，除了与界面 真深度有关外，还包括由炮检距不同引起的正常时差。 如能去掉正常时差，则每个接收点就好象是自激自收 点了。时距曲线可变成处处都是t0 的直线，即与界面 产状完全一致了，见图 (b)。
所以，动校正定义为：把炮检距不同的各道上 来自同一界面、同一点的反射波到达时间，校正为共 中心点处的回声时间。即正常时差校正。目的是实现 同相叠加。
①在O点激发，S点接收，记录下 来的反射波并不是来自O点正下 方，也不是来自S点正下方。在 界面水平的情况下，该反射来自 OS/2处M点的正下方。
②在M点自激自 收，R点的反射 时间为：
t0M
2h V
,
(t0
M
表示是M点的t0时)
若按上述条件在O点激发，S点接收，当然仍可接收到来自R点
的反射，但反射时间：tORS比t0M大，tORS
式中h是激发点O处界面的法线深度；t0M=2hM/ V, hM是 炮检中点M处界面的法线深度。但是，因为φ和hM都未 知，无法用上式精确地计算倾斜界面的动校正量。实
际的做法是用水平界面的公式近似计算倾斜界面的动
校正量。即
t' 1 V
x2 4h02 t 0
反射波时距曲线各记录道的动校正量约为
t
x2 2t0V
其次，怎样计算动校正量呢?最精确的办法应当是： 动校正量等于波的实际传播时间减去炮检中心点 M处的自激自收时间。即
t t t0M t t t (t t0M ) t0M
这样，动校正后就把t变换成t0M了。具体地说，精确 的动校正量是：
t
1 V
x2 4h02 4h0x sin t0M
在推导反射波时距曲线方程时，假设观测面是一个 水平面，地下传播介质是均匀的。但实际情况并非 如此，观测面不是一个水平面，通常是起伏不平的， 地下传播介质通常也不是均匀的，其表层还存在着 低降速带的横向变化。因此野外观测得到的反射波 到达时间，不满足双曲线方程，而是一条畸变了的 双曲线。
静校正就是研究由于地形起伏、地表低降速带横向 变化对地震波传播时间的影响，并进行校正。
而折射波初至时间中包含风化层厚度和速度的信 息，利用这些信息进行静校正，通常称之为折射 波静校正。
五、 静校正的实现
由于静校正值有正有负，校正时则使记录道样值 可能向前(向小时间方向)或向后(向大时间方向)在 计算机内存中搬家。
如果记录校正值为+4个采样间隔，则该道记录全 部样值要向前般动四个单元，搬动时要从小时间 的样值开始并依次搬，记录道最前面的四个样值 校正后被冲掉，结果第一个样值就是原记录道上 的第五个样值，然后把 则： Δt深＜Δt浅
如图所示： A(t)－某记录道动校正前的记录，A′(t)－动校正后的 记录。 显然，波间隔：t1t2＜to1to2 所以，动校正总是将反射波波形拉伸。从而使 反射波视周期增大、视频率降低。这种情况称为动校 正的波形拉伸畸变（或波形畸变）。
2
改写成各样点的动校正量的计算公式为：
tij
xi 2 2t0 Vj t0 j 2
(i 1,2, , M ; j 1,2, , N )
式中：M－道集内总道数；N－每道的总样点 数。Vt0j－t0j时刻的叠加速度。
显然 tij 既是 t0 j 的函数，又是 xi 的函数。
对任一道来说，深、浅层反射波 t0 j 和 xi
1 V0
(h0
h'0
)
1 V0
(h0
hs
)
(1 V0
1 V
)(
h
j
hi )
1 V0
(h j
hs
h'0
hi
)
1 V
(h j
hi )
如果在地面激发，则：
静
ji
' ji
1 V0
(h0
hs
)
(1 V0
1 V
)(h
j
hi )
用计算机进行处理时，只需将各炮点和检波点 的高程、低速带厚度、速度等资料送入处理程序， 程序按公式自动算出相应的静校正量。
实际情况：地形起伏不平、地表介质不均，速度 变化大，震源深度不一。
地震资料处理技术要求：地形水平，炮点、接收 点在同一水平面上，低速带均匀。
随着勘探工作的深入和勘探地区的复杂化，静校 正问题越来越突出，甚至严重困扰着地震勘探工 作的开展。
尤其我国西北地区，地表条件比较复杂，静校正 问题更为严重。目前地震勘探的重点主要在我国的 西部，在这些地区，静校正问题严重制约着地震勘 探的效果，解决好静校正问题具有重要的理论意义 和实际意义。
剩余静校正：
野外一次静校正是否精确主要取决于：低速带 资料的精度。 由于技术上的原因或某些人为因素，例如低速带
速度及厚度难以测准，使得野外实测资料往往不 很准确，故进行了野外静校正后仍残存着剩余静 校正量。 提取剩余静校正量并加以校正叫剩余静校正。
剩余静校正量不能由野外实测资料求得， 只能直接利用地震记录提取。实际工作中 常用统计方法自动计算剩余静校正量。
一般说来，动校正处理是针对共中心点道集 的。动校正的实现分两步进行：一是计算动校正 量；二是实现动校正。
二、动校正量的计算
1、正常时差概念的引入 我们在前面提出过，采用自激自收观测，可以得
到在每一观测点处界面的t0时间，可以得到形象地反 映界面的形态的地震记录。但是从实际生产的可能性 来考虑，又必须采用一点激发，多道接收，这样做就 出现了两个问题：
不同，动校正量不同，即动校正量随时间而 变，这就是动校正中所谓“动”的含义。
三、动校正的实现
1、计算动校正量 tij
2、从 t0 j tij 对应的存储单元搬到与 t0 j 对应的
存储单元中。这样就实现了某道对应时刻 t0 j 的动
校正。 显然，实现动校正，要进行两个循环：
先 t0 j 循环；后 xi 循环。
著名地球物理学家迪克斯教授生前曾说，解决好静 校正就等于解决了地震勘探中几乎一半的问题。可
具体来讲，主要反映在如下几个方面： 静校正问题严重影响着剖面的成像质量。 静校正问题也会影响到资料的分辨率。 静校正还会影响到构造的准确性。 静校正工作复杂，需要长期研究。
塔里木盆地库车山地
1 、基准面静校正
将基准面下的低速层速度用基岩速度代替，消除 由于低速带的存在使地震波传播时间延迟的影响。
2000 1900 1800 1700 1600 1500 1400
555000
风 化 层
高速层顶 界面
560000
565000
570000
地表高程
575000
580000
585000
在炮点处的校正量为：
' j
此道 （第j炮第i道）总的地形校正量为 :
ij
1 v0
(h0
hs )
地形校正量有正有负，通过h0 ,hs的正负体现出 来。通常规定当测点高于基准面时为正，低于
基准面时为负。
野外(一次)静校正量计算示意图
1.基准面； 2.地形线 3.基岩顶面 4.反射界面 O—炮点 Sj—接收点
(3)低速带校正