绿山层析静校正
利用地震勘探预测第四系厚度
033Huabei Natural Resources论文华北自然资源1 引言由地震勘探的生产实践可知，无论是地表相对平坦的东部地区，还是地表条件十分复杂（沙漠、隔壁、黄土塬、山前地带等）的西部地区，低速带测定都是野外采集的主要工作之一。
低速带具有密度小、速度低、弹性差的特点，复杂多变的低速带的存在对地震波能量有强烈的吸收作用，并且容易产生散射和噪声，还会导致反射波旅行时明显增大。
由于低速带的厚度和速度都会沿测线方向变化，因而造成反射波时距曲线形状的畸变，即非标准双曲线型。
为了校正低速带的存在对地震波传播时间和其他特点的畸变影响，就要对低速带的厚度、波速进行测定，为后续的静校正提供处理参数。
准确测定低速带的厚度、速度等有助于地震资料的静校正处理，而静校正的目的之一就是使校正后的资料尽量满足地震勘探原理的基本假设条件。
2 第四系厚度测定方法由于受多期构造运动的影响，形成了特殊的表层结构。
山西地区地形起伏剧烈，相对高差较大，风化剥蚀严重，低速带常为第四系黄土覆盖，部分地区老地层出露，山地表层结构复杂，速度纵向和横向变化剧烈。
所以，在地震勘探中，预测第四系的厚度、速度就显得尤为重要。
常用的低速带测定方法有微测井和小折射法。
微测井通常采用井中激发地面接收的观测方式，井深必须保证高速层有4个以上的控制点，激发深度设计遵循上部密、下部疏的原则，检波点按一定的偏移距呈扇形摆放。
小折射采用双边相遇观测系统进行施工。
3 第四系厚度的解释第四系厚度较大时，从地震资料可以获得第四系底界面的反射波，根据第四系底界面反射波（TQ 波），结合勘探区内及测区边界附近的钻孔经时深转换得到本区第四系底界面等高线平面图，地表高程减去第四系底界面等高线得到第四系等厚线图。
当第四系厚度薄，地震资料上采集不到第四系底界面反射波，或者地震时间剖面上难以形成连续可追踪的新生界底界面反射波时，结合微测井或小折射的解释成果和已知钻孔处的厚度，可以较好地预测全区第四系分布。
绿山(MESA)中文操作手册
Green Mountain（绿山）地震资料采集系列服务软件操作手册中国石化华东石油局第六物探大队2004年1月Green Mountain（绿山）地震资料采集系列服务软件操作手册手册编写：肖泽阳王军锋审核：刘厚裕刘红军项目负责：肖泽阳总工程师：杨振升单位负责：唐成鸽承担单位：华东石油局第六物探大队编写时间：2004年1月目录1 软件功能介绍 (2)1.1 MESA系列软件 (2)1.2 Millennium静校正软件包 (4)2 MESA 6.0软件 (7)2.1快速使用指南 (7)2.2 其它功能介绍 (18)3 MESA GRIP 2.1软件 (25)3.1 视窗介绍 (25)3.2 操作程序介绍 (25)4 MILLENNIUM系列软件 (33)4.1 GeoScribe II5.3模块 (33)4.2 BIO V5.3模块 (35)4.3 Branch V5.3模块 (36)4.4 Picker V5.3模块 (37)4.5 Fathom Analysis V5.3模块 (42)4.6 Fathom Modeling V5.3模块 (44)4.7 成果输出 (46)前言Green Mountain系列软件由美国绿山地球物理公司(GMG)研制，为地震勘探工作提供了较全面的功能模块，主要提供地震勘探设计、计划、咨询、地球物理服务、技术和手段。
产品主要包括三大系列：⑴ Millennium系列软件,由 GeoScribeⅡ(2D/3D观测系统定义和质量控制)、BIO （地震道格式转换）、Picker（折射初至拾取或自动初至拾取）、Branch（折射界面定义及控制）、Fathanal（折射界面速度分析及延迟时间求取）、Fathom (2D/3D初至拾取和折射静校正求解)、fathmodl&G2（静校正值输出）构成。
⑵ MESA系列软件，由MESA Core(观测系统设计及质量控制)，Advisor(设计辅助分析), GeoCost(观测系统选择及成本分析)，GMG-image(背景图象格式转换)及Grip(三维模型构造，射线追踪和CRP分析)组成。
层析静校正应用第一部分
砂20
砂40
砂37 英东101
砂33
砂34
砂38
砂39
15
层析静校正应用第一部分
西部 中部 东部
英东三维
单尺度层析
微测井
速度(m/s)
深 度 (m)
商业化层析
时间(ms)
深 度 (m)
单尺度层析
层析静校正应用第一部分
16
单尺度层析
商业化软件层析
单尺度层析
层析静校正应用第一部分
17
单尺度层析
尺度1(1*1)
尺度2(2*2)
尺度3(3*3) 尺度4(5*5)
尺度5(7*7)
尺度6(11*11) 尺度7(13*13) 尺度8(19*19) 尺度9(23*23) 尺度10(25*75)
层析静校正应用第一部分
23
层析正反演初始模型
dx=30m dz=10m
24
层析静校正应用第一部分
多尺度第1次迭代分解尺度1
2600m/s
长波长 区域
表层调查模型内插方法
层析静校正应用第一部绿分山层析反演方法
12
商业化层析软件
单尺度层析
单尺度层析
层析静校正应用第一部分
13
单尺度层析
商业化层析软件
单尺度层析
层析静校正应用第一部分
14
单尺度层析
柴达木盆地英东三维是2011年重点勘探项目，该区地表起伏剧烈，相对高 差100m以上，低降速带巨厚，表层结构复杂，静校正问题比较突出。我们采用 自主研发的层析静校正方法较好解决了该区的静校正问题。
层析静校正应用第一部分
42
多尺度第1次迭代累计合成尺度18
层析静校正应用第一部分
绿山折射静校正2
试验方法—不同的方法对应不同的结果
沙丘—模型法1叠加
沙丘—模型法2叠加
折射法叠加
剖面对比--不同的模型对应不同的结果
第一次反演底界
第二次反演底界
第三次反演底界
有三种建立近地表模型方法
----根据低速带速度建立模型
----根据折射界面形态建立模型
----交互建立模型
（1）根据低速带速度建立模型
静校正的处理方法很多，从最基本的野外人工 静校正到神经网络法和波动方程基准面校正有 50余种，每一种方法都有其本身的优点和应用 条件。从实际资料的处理结果出发，对一些生 产中常用的静校正处理方法进行分析和对比， 对它们的特点进行初步的讨论并给出应用时的 参考条件。
静校正可分为两大类：
----野外静校正 （1）微测井和小折射静校正 （2）沙丘曲线静校正 （3）初至折射波静校正
绿山公司利用大炮初至折射，反演近 地表模型来求取野外静校正值。 该静校正计算方法，既能求解短波长, 同时又能求解长波长, 以改善迭加的质量和 构造成像的精度。
技术 可行
----信噪比较高。单炮初至早于声波、面波等强
干扰，可产生精度更高的静校正值。
----反射波与初至同步记录，客观地反映了当时的
（2）与折射层速度有关的算法（RVD） 需要先求取折射层速度, 才能求得延迟时的算 法, 象GLI, 交互模型算法, 高斯－赛德尔算法。
优点----提供高质量的短波长延迟时。
缺点----如果折射层速度有误差，会影响长波长 延迟时, 导致不准确的长波长静校正值。
RVD算法为什么重要 ！！
（1）是三维折射静校正的主要算法。 （2）对观测系统无严格要求。适用于复 杂 的观测系统
G2 图示(plot)监控、编辑炮/检点的布设及观测系统
绿山xsaber模块操作手册
3. Batch Picking 批量拾取
你应该用少量的炮点记录来测试你的道预处理和图像预处理的参数设置。查看工区内不同地区的 炮点记录，查看初至参数去除初至到达前噪音的效果及初至趋势增强效果如何。你可以在 Trace Display（道显示）窗口中使用导航工具，或者在 Fold Plot （覆盖显示）窗口按下 shift 键并 在一个特定炮点处点击鼠标左键，以获取不同的炮点记录。用同一参数设置将一个真实的地震测 线上每一炮点记录转化为一个良好的可进行拾取的位图，是不可想象的。你只需要调整此设置并 进行足够多的点校验，以确认你的参数对多数炮点记录是否也能得到合理结果。
在 XSaber 中，我们决心使用一个不同的方法以处理拾取初至问题。我们不再看地震道的属 性，而是试图简化此问题。人眼对于识别线性趋势的图像很擅长。经过一定的对数据准备， 计算机边缘检测的算法已经证明是很成熟的。XSaber 使用多种图像处理技术以加强和分离 出地震记录的初至。
Method 方法
XSaber 将地震炮点记录转化为灰度位图图像。每一道代表位图中的一列像素。图像中每一 个样点像素值代表着原始地震道样点上的瞬时振幅，标准化为 0 到 255。在将数据转化为位 图前，有一些标准化地震处理技巧可以先应用于炮点记录，以极大地改进这一转换过程。 XSaber 在转换图像之前，可应用一些常规处理功能如滤波、振幅标定、初至切除和应用静 校正。
层析技术在静校正中的应用
层析技术在静校正中的应用
陈会芬
【期刊名称】《油气地球物理》
【年(卷),期】2003(001)002
【摘要】层析技术在医学中已经获得了巨大成功。
地球物理界同样受到了层析技术的影响和激励，对其研究及应用正在迅速发展。
文章根据层析技术的基本概念。
论述了地震层析成象及层析静校正的理论依据，给出了层析静校正在Promax系统软件中的实现方法。
介绍了该方法对野外实际地震资料的试验处理效果。
【总页数】4页(P40-43)
【作者】陈会芬
【作者单位】胜利油田有限公司物探研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P631.4
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三维地震勘探技术在山地黄土塬区的应用
三维地震勘探技术在山地黄土塬区的应用摘要:煤矿采区三维地震勘探技术在全国得到广泛推广和应用,但在西部山地黄土塬区由于地形高差变化大,黄土较厚、疏松、干燥,地震激发条件太差,地震波衰减快,低频干扰严重,信噪比低,为三维地震勘探开展带来困难。
笔者总结近几年在西部山地黄土塬区地震勘查经验,提出了山地黄土塬区三维地震勘探存在的技术难题和解决办法,并通过实例证明所采取的措施是行之有效的,可为同类地区三维地震勘探提供考改。
关键词:三维地震勘探山地黄土塬激发因素接收条件近年来随着煤田三维地震勘探范围的逐渐扩展,浅表层地震地质条件越来越复杂,尤其是山地黄土塬区的三维地震勘探工作面临着诸多技术难题。
山西中西部煤田为典型的山地黄土塬区地貌。
针对勘查区特点,结合地震施工条件,重点对激发和接收因素的选取进行讨论和论述。
1 主要技术难题(1)山地黄土塬区复杂的地貌条件即沟、梁、塬、川并存,既沟壑纵横,机械化难以开展工作。
(2)山地黄土塬区激发层位横向变化剧烈,黄土厚薄变化大,冲沟内基岩裸露,坡前并伴有砾石堆积,各种激发层位所产生的地震波能量有极大的差异。
在此种情况下如何选取成孔方式和激发井位置,才能产生足够强的目的层反射波是至关重要的。
(3)黄土塬区黄土结构松散、干燥、孔隙度大,地震波速度低,有强烈的吸收和衰减作用。
次生干扰发育,反射波信噪比和分辨率极低。
在此种情况下,如何在巨厚黄土层中寻找与选择适当的激发层位,保证在强吸收介质条件下激发足够能量的反射波至关重要。
(4)山地黄土塬区地形高差变化大,接收条件横向变化较快,近地表低(降)速带横向变化剧烈。
如何选择合适的静校正方法和参数,消除地形地表的影响,需要深入研究。
2 技术措施2.1 试验工作山地黄土塬区地形复杂,在认真踏勘测量之后,根据不同的地貌特征,合理的选择有代表性的试验点段。
试验点段的布设原则:在测区内基本均匀分布。
重点掌握厚黄土区、薄黄土区、基岩出露区、沟谷砾石堆积区等不同地段进行试验。
层析静校正技术在柴北缘地区的应用
ｏ ｓｉ ｉ ｓｃｉ ． ｈ ｐ ｌ ａ ｏ ｅ ｏ ｈｒ ａｇｎｏ ａｄ ｍ Ｂ ｓ ｏ ｓ ｈ ｔｈｓ ｔｏ ｐｏｅ ｅ ｔ ｉ ｆ ｅ ｍ ｃ ｅｔ ｎ Ｔ ｅａｐｉ ｔ ｎｉ ｔ ｒ ｅｎｍ ｒｉ Ｑ ｉａ ａｉ ｓ ｗ ａ ｔｉ ｍｅ ｄｉ ｒｖ ｓｈ ａ ｃ ｓ ｏ ｃ ｉ ｎｈ ｎｔ ｆ ｎｈ ｔ ｈ ｍ ｔ ｓ ｔｓ
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ｂ ｔｅ ｅ ｋ ｒｓｒ ｔ ｇｔｅｅｆｃ ｆｅ ｐｏａｉｎ Ｔ ｍｏ ｒ ｐ ｉ ｔｔ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆＧ ｅ ｎ ｕ ｔｉ ｓａｎ ｎ ｏｔ ｎ ｃ ｅ ｔ ｃｉ ｈ ｆ ｔｏ ｘ ｌｒｔ ． ｏ ｇａ ｈｅ ｓ ｉ ｃ ｒ ｃｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙｏ ｒ ｅ ｍｏ ｎａｎ ｉ ｏ ・ ｌ ｉ ｎ ｅ ｏ ａｃ ｏ
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绿山学习笔记
Green Mountain 地震资料采集系列服务软件操作手册1、Green Mountain系列软件主要包括三大系列：1）Millennium系列软件，由GeoScribeⅡ（2D/3D观测系统定义和质量控制）、BIO（地震道格式转换）、Picker（折射初至拾取或自动初至拾取）、Branch（折射界面定义及控制）、Fatanal（折射界面速度分析及延时时间求取）、Fathom（2D/3D初至拾取和折射静校正求解）、fathmodl&G2（静校正值输出）构成。
2）MESA系列软件，由MESA Core（观测系统质量及质量控制）、Advisor（设计辅助分析）、GeoCost（观测系统选择及成本分析）、GMG-image（背景图像格式转换）及Grip（三维模型构造，射线追踪和CRP分析）组成。
3）Alpine（野外采集、跟踪、管理系统）2、Mellennium静校正软件包1）软件结构：包括GeogScribeⅡ、Branch、BIO、Picker、Fathom Analysis、Fathom Modeling、RayStat、FathTomo共8中软件软件结构如下：GⅡBIOPickerBranchFathanalFathmodfathmodlMillennium软件结构（whw）静校正处理流程图(whw)2）GeoScribeⅡ—观测系统定义和质量控制静校正计算结果及有关折射层反演得到的信息能够通过软件内置的功能，用简单、直观的方式进行分析和评价。
GⅡ允许用户不断的修正反演所得到的有关信息，进一步优化静校正的最终求解。
静校正计算结果和模型信息可以通过软件的内置接口直接输出到处理系统，如ProMAX，Focus等，也能够以ASCⅡ文件格式输出。
3）BIO-Branch—初至拾取分析对初至进行分层是准确进行静校正的关键。
可以定义多个连续空变的折射层，软件提供简单、有效的方法分析折射层的偏移距分布，处理人员能够借助折射分层，理解工区近地表速度的分布，选择合适的折射层参与后续的分析和计算。
绿山(MESA)中文操作手册
Green Mountain（绿山）地震资料采集系列服务软件操作手册中国石化华东石油局第六物探大队2004年1月Green Mountain（绿山）地震资料采集系列服务软件操作手册手册编写：肖泽阳王军锋审核：刘厚裕刘红军项目负责：肖泽阳总工程师：杨振升单位负责：唐成鸽承担单位：华东石油局第六物探大队编写时间：2004年1月目录1 软件功能介绍 (2)1.1 MESA系列软件 (2)1.2 Millennium静校正软件包 (4)2 MESA 6.0软件 (7)2.1快速使用指南 (7)2.2 其它功能介绍 (18)3 MESA GRIP 2.1软件 (25)3.1 视窗介绍 (25)3.2 操作程序介绍 (25)4 MILLENNIUM系列软件 (33)4.1 GeoScribe II5.3模块 (33)4.2 BIO V5.3模块 (35)4.3 Branch V5.3模块 (36)4.4 Picker V5.3模块 (37)4.5 Fathom Analysis V5.3模块 (42)4.6 Fathom Modeling V5.3模块 (44)4.7 成果输出 (46)前言Green Mountain系列软件由美国绿山地球物理公司(GMG)研制，为地震勘探工作提供了较全面的功能模块，主要提供地震勘探设计、计划、咨询、地球物理服务、技术和手段。
产品主要包括三大系列：⑴ Millennium系列软件,由 GeoScribeⅡ(2D/3D观测系统定义和质量控制)、BIO （地震道格式转换）、Picker（折射初至拾取或自动初至拾取）、Branch（折射界面定义及控制）、Fathanal（折射界面速度分析及延迟时间求取）、Fathom (2D/3D初至拾取和折射静校正求解)、fathmodl&G2（静校正值输出）构成。
⑵ MESA系列软件，由MESA Core(观测系统设计及质量控制)，Advisor(设计辅助分析), GeoCost(观测系统选择及成本分析)，GMG-image(背景图象格式转换)及Grip(三维模型构造，射线追踪和CRP分析)组成。
层析静校正在准噶尔盆地地区应用
层析静校正在准噶尔盆地地区应用摘要：中石化西部区块准噶尔盆地地区地震勘探多在山地、山前带、戈壁、沙漠等低降速带变化大的复杂地区进行，静校正问题成为制约勘探成效的瓶颈。
关键词：近地表速度模型低速带初至时间1.引言层析静校正是一种非线性反演技术，该方法应用于西部地区准噶尔盆地，提高了静校正计算的精度，较好地解决了该区的静校正问题。
2.层析静校正的影响因素在层析静校正过程中，以下几个因素对静校正的精度和求解速度有较大的影响。
2.1初至拾取错误的观测系统使炮检关系与实际不符，导致计算结果错误，因此，在拾取之前要严格检查观测系统中的错误，并予以修改或者删除相应的炮或道。
在层析计算过程中，初至拾取的精度对层析静校正结果影响较大，因此初至拾取必须在交互拾取的状态下进行，边拾取，边分析，边认识，边解释，务必保证精度，同时注意尽量拾取所有道的初至，以便对反演有充分的约束，从而保证反演的稳定性，提高反演的精度。
为了能够更精确的拾取初至信息，物探院引进了APM自动拾取。
APM自动拾取能够方便高效的对单炮数据和动校正数据进行初至波自动拾取，还提供方便的初至监测和修改功能。
通过简单的操作就可以在短时间内完成二维、三维资料的初至波自动拾取工作。
不仅能够提高工作效率，还能够提高拾取质量。
（图1、图2）2.2网格单元大小网格单元的大小决定了层析反演的速度和精度。
网格单元划分过大，计算快但反演结果的精度会降低；网格单元过小，虽然有可能提高反演结果的精度，但由于反演中待求速度的数量增加，会使反演计算不稳定且计算速度变慢。
网格单元的大小取决于介质的复杂程度，其横向距离一般选取一倍道间距，而纵向距离要视层析反演区域内低、降速层的深度及横向分布而定。
沙漠等低降速层较厚的区域一般选择10m为宜，而盆地边缘的戈壁区以及山前带一般选择5m 左右较合适，这样既提高了层析反演的速度，又能保证反演结果的精度。
2.3初始模型尽管现在的层析算法对于初始模型的依赖大大减小，而且有多种初始模型可选。
三种折射静校正方法原理的比较
三种折射静校正方法原理的比较作者：王立会梁久亮来源：《科技资讯》2014年第25期摘要：随着折射静校正在地震勘探数据处理中的作用日显重要，需要对基本的折射静校正方法进行归纳与分析。
为此，本文介绍了三种常见的折射静校正方法的原理及计算步骤，比较了它们的相同点和不同点。
这对充分理解每种方法的实质大有帮助。
关键词：折射静校正加减法扩展广义互换法合成延迟时法中图分类号：O72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（a）-0016-02要获得准确的静校正量，重要的是搞清近地表结构，建立准确的近地表模型，即把近地表地层的速度和厚度求准确[1]。
在地震勘探中，反射记录上存在初至折射波，并且每一炮都有初至折射波，它可为建立近地表模型提供所需的资料，而不增加额外的工作。
所以，利用初至波求取近地表结构，估算静校正量便成了主要且有效的途径。
这一类方法统称为折射静校正。
一般情况下，近地表模型包括3个参数，分别为风化层速度、折射层速度和折射界面深度。
根据折射波基本理论，利用初至波的时距曲线可知，折射波对应的时间斜率的倒数等于折射层速度，直达波对应的时间斜率的倒数等于风化层速度，同时还可求出截距时间（折射波时距曲线延长后与时间轴交点的时间值）。
由此可得到折射界面深度，其计算公式如下：（1）这样求取近地表模型就转化为求取风化层速度、折射层速度和截距时间。
然而，利用初至估算风化层和折射层的速度以及截距时间并不容易。
这主要是因为风化层基底通常是起伏不平，旅行时距曲线也受到高程变化的严重影响，使得时距曲线不易解释[2]。
这样迫切需要一些特殊方法来求取近地表模型。
下面介绍的加减法、扩展广义互换法和合成延迟时法就是这类特殊方法。
1 加减法[3]加减法是由Hagedoorn（1959）首先提出来，它是一种间接计算截距时间和折射界面速度的方法，图1是加减法原理示意图。
定义加减时间值为：（2）方程右边所给的时间是从图1的三条射线路径的初至上读出来的时间值，由射线路径可知：（4）可以看出方程（4）中的加时间值与截距时间是相同的，所以，不是直接从炮记录测量截距时间，而是采用方程（2）求出截距时间。
层析静校正技术
层析静校正技术一级类目：油气勘探二级类目：前陆盆地油藏勘探技术三级类目：前陆盆地地震勘探技术——地震资料处理技术技术类型：前沿技术（中试或现场先导试验技术）在地形复杂、老地层出露地区，地表速度横向变化剧烈，折射界面不能连续识别时，传统的野外高程静校正、初至折射静校正很难解决好静校正问题。
层析静校正技术在这些地区尤其是在三维静校正方面具有明显优势。
从低速层底部折射的波可成功地用于计算和改善野外静校正。
层析静校正包括回转射线层析成像和静校正两部分。
1、层析成像首先利用回转射线层析成像估算近地表速度。
把要成像的介质离散成小矩形单元或格子状的网格，每个单元有一个单一速度（v）,输入数据是从单炮记录中人工拾取的折射（初至波）旅行时（t）, 震源和检波器都位于地表。
速度估算通过解下面方程组获得=?式中，D是射线段的矩阵（m×n），s是未知慢度的矢量（n×1），t为所观测时间的列向量（m×1）。
解方程?的方法很多，一般是最小二乘法和共轭梯度法。
相应的，不同求解方程?的方法形成不同的层析静校正方法。
使观测（拾取的初至折射）和预测的（根据初始模型进行射线追踪得到的）旅行时差最小。
其过程是一个迭代过程，一般分为5步：（1）拾取初至；（2）通过初始速度模型进行射线追踪；（3）射线路径分成小段，使其每个部分包括速度模型的每个网格；（4）对每条射线计算观察和预测的旅行时差；（5）将时差返回到速度模型，并不断地进行修正。
层析成像反演是一个非线形问题。
利用初始模型的一套射线追踪进行线形反演是实际可行的。
好的初始模型一般是根据初至旅行时或区域资料建立的。
当地形变化很严重时，建议用沿着变化的地形初始化的垂向速度梯度建立初始速度模型。
通过反演的速度模型和测井资料对比，回转射线层析成像可以估算比较精确的近地表速度模型。
2、静校正这个过程比较简单，从地面到下延拓基准面（利用所计算出的近地表速度场）垂直估算静校正值，然后用一常数替代速度，通过整体静态时移，将基准面上延到最后基准面。
07-层析反演静校正技术
层析反演静校正原理
层析成像的分类
1、根据地震勘探中的方法，分为地表反射（折射） 层析成像、井间层析成像、 VSP 层析成像和反向 VSP层析成像； 2、根据所利用数据类型分为反射层析、透射层析 和折射层析等； 3、根据所利用的地震剖面上的属性的不同可分为 走时层析、振幅层析和波形层析； 4、根据层析成像方法所利用的理论基础，基本可 分为以射线理论和波动理论为基础的绕射层析。
层析反演存在的问题
层析反演静校正 戈壁
初至折射静校正
层析反演存在的问题
1、目前的层析反演静校正应用软件是基于回折波 射线追踪原理开发的，对于层状介质或波场比较 复杂的山地适应性较差。 2、由于大炮采集的道距相对较大，近地表介质的 射线条数很少甚至没有，所以对靠近地表的模型 参数（速度）求取不准，导致静校正误差较大。 3、对于边界的处理还存在一定缺陷，但这是由于 射线较少造成的。
层析反演静校正实现
对模型反演结果的分析：
1、从模型反演的收敛程度分析，看所反演的模型 是否达到要求。一般情况下两次迭代之间速度变 化小于5％。
层析反演静校正实现
对模型反演结果的分析：
2 、从速度变 化规律上分 析。通过与 其他资料对 比分析看速 度变化是否 符合地质规 律，从而判 断反演模型 的可靠性。
层析反演静校正原理
层析静校正软件产品情况
1、美国劳雷公司的产品 2、美国I/O（绿山）公司的产品 3、中国科学院地质与地球物理研究所的产品
4、中国成都理工大学的研究成果
5、东方地球物理公司技术发展中心研究成果
. . . . . .
层析反演静校正原理
初始速度模型
射线追踪求旅行时 拾取初 至时间 求剩余时差 层析反演速度扰动 (SIRT) 修改速度模型
01-静校正基础知识分析
0
x 地表 高速层
CMP点
反射层
基本概念
低速带：存在于地表面的低速介质称为
低速带。低速带一般为近代沉积物或风 化层。
降速带：低速带之下速度高于低速带的
介质称为降速带。降速带是低速带与高 速层之间的过度带，它的岩性一般与低 速带差异不大，主要由于压实作用或含 水程度的不同造成的速度差异；但也有 与低速带岩性不同的情况。降速带有些 地方有而有些地方可能没有。
静校正工作实质上就是从地震角度对表层地质的系统研究
静校正基础知识
静校正工作的重要性 工作职责、标准和要求 静校正有关基础知识
静校正技术支持岗工作职责
1 负责本探区表层调查和静校正方法的确定及静校正技术设计 和有关要求的编写工作； 2 负责组织静校正技术攻关和方法试验工作，解决本探区存在 的静校正技术问题； 3 定期或不定期检查静校正基础资料和最终静校正成果；
4 负责确定使用的静校正软件资源，协调静校正软件资源中有 关问题的解决；
5 协助技术领导作好本探区静校正方面的科研工作； 6 负责本探区静校正技术人员的培训和考核及聘用工作； 7 负责组织本探区静校正数据库的管理和完善。
静校正技术操作岗工作职责
1 按标准、设计及有关要求完成表层调查原始资料的评价、 整理和解释； 2 定期或不定期检查表层调查野外采集质量及施工参数的正 确性； 3 完成上级技术部门要求的静校正方法研究的试验工作； 4 按设计和有关要求完成静校正计算工作； 5 根据实际情况提出表层调查和静校正方法的调整和改进建 议； 6 按标准和要求收集、整理静校正资料并上交地区经理部； 7 负责静校正所用软、硬件资源的日常维护、保养和管理， 项目完成后交回发放部门。
利用反射波
静校正基础知识
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Figure 8
GX Technology
层析反演流程图
初始速度模型
射线追踪求旅行时
拾取初 至时间
求剩余时差
修改速度模型
层析反演速度扰动
(SIRT)
是
模型解释、静校正量计算
Figure 9
否
GX Technology
在绿山的层析方法中，采用Um和Thurber于1987年提出的最
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
GX Technology
校正量对比 – 延迟时与层析反演
层析校正量
延迟时校正量 校正量包含高程校正
Figure 18
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层析混合方法
速度 延迟时方法的速度作为层析的初始速度模型 模型 用延迟时方法确定的模型底界作为层析模型底界 校正量 合并求解
Figure 19
三维资料层析实例
校正量对比
延迟时方法
层析混合方法
Figure 40
GX Technology
模型法
Figure 41
GX Technology
层析法
Figure 42
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中间基准线
模型底
Figure 43
GX Technology
层析法
模型法
在边界端差别较大
层析、折射静校正值比较
GX Technology
层析模型混合
采用延迟时模型初始化层析模型
层析迭代 - 0次
延迟时模型
V0 Vr
Figure 20
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层析模型混合
3次迭代后的层析模型
射线统计
Figure 21
GX Technology
校正量对比
层析校正量
混合校正量
校正量包含高程校正
Figure 22
计算并输出静校正
可视化有关数据
Figure 31
GX Technology
Figure 32
GX Technology
二维层析方法
地表高程
Figure 33
GX Technology
二维层析方法
Figure 34
GX Technology
三维层析混合方法
地表高程
Figure 35
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
Figure 69
GMG_EGRM算法迭加剖面
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
GMG_HY算法迭加剖面
Figure 70
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
GMG_TOMO算法迭加剖面
Figure 71
GX Technology
应用高程静校正
Figure 26
GX Technology
绿山层析软件与应用
Figure 27
GX Technology
GREEN MOUNTAIN GEOPHYSICS Geoscribe II BIO*.cpt
An INPUT/OUTPUT,Inc. Company
层析、折射静校正方法流程
Picker
Xsaber
Figure 10
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层析反演静校正原理
地震波走时公式
Figure 11
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速度模型
射线追踪
射线分割
层析反演
Figure 12
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2D 层析速度电影 – 13 迭代
Delay Time Model Fathom Model Surface Vo approx. 800m/sec Vr approx. 2100m/sec Figure 13
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Figure 24
结论
在试验资料上, 层析方法能够得到与延迟时方法相 似的结果 混合方法能够得到非常好的结果 某些静校正方法的不足，可以通过混合方法得以解 决
Figure 25
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层析混合方法的应用前景
深层模型 ----能够改进某些地区的长波长校正 垂向和横向速度变化 ---- 非地表一致性模型 与延迟时方法结合将提高静校正求解的唯一性
三维层析混合方法
观测系统
Figure 36
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三维资料层析实例
Figure 37
GX Technology
三维资料层析实例
延迟时校正(1820)
Figure 38
GX Technology
三维资料层析实例
层析混合校正(1820)
Figure 39
GX Technology
Figure 3
GX Technology
层析反演方法
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 回折波速度估算是一种较好的方法，已经证明 该方法能够较好地估算影响构造成像的静校正
低频分量
Figure 4
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层析反演方法
GX Technology
表层模型静校正的初叠剖面
Figure 59
GX Technology
绿山层析静校正的初叠剖面
Figure 60
GX Technology
A
B
表层模型静校正
Figure 61
GX Technology
A
B
绿山层析静校正
Figure 62
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
层析反演静校正应用效果对比
EGRM 算法
Figure 66
TOMO算法
共炮点迭加剖面对比
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
高程校正迭加剖面
Figure 67
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
Figure 68
GMG_GAUSS算法迭加剖面
GX Technology
FathTomo
Branch
Fathanal
Raystat V0
Output statics
Figure 28
Fathmodl
Go any model
GX Technology
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
绿山公司开发了二维及全三维回折波层析技术，建 立近地表速度模型，计算静校正值 这是一个速度反演过程，对任何观测系统，可以用 回折波迭代，求解炮点和检波点的近地表速度模型
Figure 5
GX Technology
FathTomo新增功能
增强了从GeoScribe输入速度模型的功能
Figure 6
横向速度变化大并且倒转
Figure 57
GX Technology
初至上时差达２００毫秒
北京市朝阳区亮马桥路39号第一上海中心写字楼302 美国输入/输出绿山地球物理公司北京代表处 电话: 68458445 84534347 传真: 84534351 Email: gmgbj@ 邮编: 100016 Figure 58
层析反演静校正方法
北京世纪绿山技术有限公司
Figure 1
GX Technology
提纲
层析反演方法 层析混合方法 软件和应用
Figure 2
GX Technology
层析反演方法
传统的折射理论,如Slop/Intercept法、延迟时法、 互换法、最小平方法和Time-term法等，都用首波 计算速度。在很大程度上，适用于速度和厚度变化 的层状模型地区，都能提供较好的静校正。 但这些方法在速度横向变化大和速度反转的模型 上，效果较差甚至无能为力。折射方法需要精确的 地表速度，才能解决速度/深度变化的不确定问题
各种算法静校正量曲线对比图
Figure 63
GX Technology
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
Figure 64
GX Technology
层析反演静校正应用效果对比
EGRM 算法
Figure 65
TOMO算法
共检波点迭加剖面对比
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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
GX Technology
三种不同静校正方法迭加剖面对比
层析
延迟时
层析与 延迟时 混合
Figure 23
GX Technology
层析反演方法的优缺点
优点 不以赖于折射分层 模型适合于大多数环境 不需要太多的解释 适合于各种观测系统
缺点 初始模型影响求解的唯一性 对错误拾取敏感 模型的底界多变