第4章多次覆盖 勘探地震学教程
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质):(Horizontal Multi Stack Principle)
利用一次反射波经动校正后，存在着剩 余时差的差异，来达到突出一次反射波 和压制多次波，从而提高地震资料的信 噪比的目的的。
• 这也是多次覆盖方法能提高地震资料信 噪比的原因。
2020/10/18
22
总
结：
• 一次反射波(动校正后)剩余时差为0 ，波 形对齐，同相叠加，振幅增强。
to Noise (S/N))
2020/10/18
7
分析(Analysis):
• 1．共反射点时距曲 线(Common Reflect Point Time Distance Curve)：(双曲线 hyperbola)由于各接 收点炮检距不同---即 各道之间存在着正常 时差(Exist in Normal Moveout)。
• 多次波(动校正后)剩余时差不为0，波形 对不齐，不同相叠加，振幅减弱。
2020/10/18
23
x
x
动校正
叠加
t
t
(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
x
x
t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
t
图 6 . 1— 4 5 共 反 射 点 叠 加 原 理 示 意 图
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δt=(tx-Δt)-t0=t0-t0=0 • 在理想情况下，一次反射波剩余时差为0。
即时距曲线经正常时差校正后，成为直 线 余(时t=差t0)(,相各位道差之)间，反叠射加波为时同间相相叠等加，(sa无m剩e
Phase Stack)
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3．叠加效应(Stack Effect)
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ti
t0 t1
t2
x
0 x1 x2 xi
xi x2 x1
O i O 2O 1 M O 1 S2 Si
t0 t1 t2
ti
V
图 6 . 1— 4 5
R 共反射点时距曲线
8
2．叠加之前，必须进行动校正。Data Must Are Corrected of Normal Moveout
由于各接收点旅行时不同，所以叠加前必须进 行动校正(校正到共中心点M处的反射时间)。
2020/10/18
12
• (1)正常时差Δt(Normal Moveout)：
t tt0 t02vx2 2 t0
• 正常时差Δt与炮检距x，波速v，和共中心点处垂直反射
时x增间大t而0有增关大。。当速度V和t0一定时，正常时差Δt随炮检距
二． 水平界面多次反射波叠加效应 Horizontal Interface Multi Reflection Stack Effect
1．方程(多次波时距曲线方程)
(Multi Reflection T-X Equation)
• 多次波时距曲线方程形式与一次反射波时距 曲线方程一样，都是双曲线。但曲线的弯曲 度不同。
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3.多次波叠加效应(Stack Effect)
• 对多次波的叠加，相当于不同位置，不 同时间波的不同相叠加，叠加后，能量 相互抵消，压制了多次波。
• 这也从反面说明了多次覆盖方法为什么 可以压制多次波，提高资料信噪比
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3。水平多次叠加方法的原理(物理实
• 4．共反射点叠加法就是利用了这个特点
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第二节． 共反射点多次叠加的叠加效应 Passage 2 Common Reflect Multi Stack Effect
• 一张原始的地震记录上除了有一次反射 波外，还记录有各种各样的波 ，当对原
始记录做过正常时差校正后，共反射道 集上的一次反射波在理想情况下应同相 排齐，即剩余时差为0，而其它各种波的 剩余时差则各不相同，因此，多次覆盖 对一次反射波和多次波等规则干扰波及 不规则干扰波的叠加效应是不同的，下 面我们就分别讨论这几种波的叠加效应。
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不存在一个共反射点 (只有一个共中心点)
• 当界面倾斜时，虽 然炮点和接收点仍 以共地面点对称布 置，但此时反射点 分散在一般界面上， 即不存在一个共反 射点，而只存在一 个共中心点
O1 O2 O3 O4 M
h1
h3 h4
R1 R2R3R4
D4 D3 D2
D1
界面
图 6.1— 51 倾 斜 界 面 的 共 中 心 点 道 集
Stack (CDP))
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3
多次覆盖方法的提出？
• 在前面我们介绍了共炮点观测系统，它是对地下 反射界面只进行一次观测(连续观测)，这样得到
的剖面叫单次覆盖的时间剖面。由于这种剖面信
噪比低，往往不能满足解决地质问题的需要，很
难准确提供钻井的位置。为了提高资料的精度，
人们就设想既然对界面观测一次信噪比不高，能
• (2)正常时差校正(Normal Moveout Correction)： • 把共反射点各叠加道的旅行时间减去它的正常时
差，叫做正常时差校正，也称为动校正。 • ti- Δt •
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• (3)剩余时差(Residual Moveout)：动校正
后的时间与t0时间之差。即：
24
三． 倾斜界面一次反射波的叠加效应 Dip Interface A Reflection Stack Effect
• 1.不存在一个共反射点(只有一个共中心点) • (Not Exist a Common Reflect Point,only
Exist a Common Middle Point)
第四 章 共反射点多次叠加法
(多次覆盖)
Chapter 4 Common Reflect Point Multi Stack/Multifold
2020/10/18
1
本章讨论主要内容：
• 多次覆盖(Multifold)定义 • 多次覆盖方法的提出？ • 多次覆盖目的? • 多次覆盖方法的理论基础是什么？(叠加
现校正不足的现象，即多次波时距曲线拉不平， 校正后曲线仍向上弯曲，即出现了剩余时差。
• 剩余时差定义(Residual Moveout)：多次波经动
校正后的时间与t0时间之差值。用δtd 表示。 δtd =(td -Δt)-t0=t0-X2/(2. t0 .Vd2)- t0
• =X2 (1/Vd2-1/V2)/(2. t0 )=q.X2 • 其中： q=(1/Vd2-1/V2)/(2. t0 )
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一．水平界面一次反射波的叠加效应
Horizontal Interface a Reflection Stack Effect
1．共反射点时距曲线：(双曲线) (CRP T-X Curve) Is Hyperbola
t
t
2 0
Hale Waihona Puke Baidu
x2 v2
2．动校正(Normal Moveout correction)
• 一次反射波的叠加效应
(a Reflection Stack Effect)：多次覆盖 (Multifold)对于一次反射 波来说，相当于不同位 置相同时间波的同相叠 加，叠加后能量增强。 这就回答了为什么多次 覆盖能突出一次反射波， 提高资料信噪比。
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x
x
动校正
叠加
t
t
(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
一次波曲线的上 方。
Vd
V
h
hd
Ad
A
td t
t0 X
G
D D'
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• 2．动校正
• (Normal Moveout Correction )
• (1)剩余时差(Residual Moveout)
• 由于多次波比一次波时距曲线弯曲(陡)(各点 的td(xi)>t(xi)),所以，如果这时仍按一次波速度 对多次波进行动校正(正常时差校正)，就会出
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(2)剩余时差特点(Character)
a.剩余时差是二次曲线(抛物线); δtd =X2 (1/Vd2-1/V2)/(2.t0)
b.剩余时差与X2成正比，即各叠加道剩余 时差是不同的，叠加时为不同相叠加， 总有一部分能量抵消，所以，叠加后能 量总振幅小于单个能量振幅，从而压制 了多次波。
x
x
t 图 6 . 1— 45
t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
共反射点叠加原理示意图
15
动校正，叠加整个过程可用图表示
x
动校正
x
叠加
t
t
(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
x
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t 2020/10/18 图 6 . 1 — 4 5
t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
共 反 射 点 叠 加 原 理 示 意 图 16
6
第一节． 共反射点多次叠加原理 Common Reflect Point Multi Stack Principle
• 1。叠加原理(Stack Principle)：它是利用
有 效 波 (Signal)( 一 次 反 射 波 ) 和 干 扰 波 (Noise)( 多 次 反 射 波 ) 经 正 常 时 差 校 正 (Normal Moveout Correction)后，存在 着剩余时差(Residual Moveout)的差异， 来突出(Strenghten)有效波(一次反射波)， 压制干扰波(Suppress Noise)(多次波)，提 高资料信噪比的(Raise Data Ratio Signal
量不强。那我们是否可以对界面多观测几次，把
它们进行某种处理后，再相加，这样不就提高了 反射波的能量？因此，60年代在地震勘探中出现
了共反射点多次叠加法，又称多次覆盖，它是对
反射界面上的各个反射点进行多次观测，然后进
行动校正，再把校正后的波动信号相加，这样得
到的剖面叫多次覆盖的时间剖面。
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• td=(x2+td02v2)1/2/V 多次波时距曲线方程 • t=(x2+t02v2)1/2/V 一次波时距曲线方程
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结论1(Conclusion 1)：
• 多次波时距曲线
t
比具有相同t0时间
的一次波曲线弯
曲。即t0时间相等， t 0 d = t 0
但二次波曲线在
0
0
M
共反射点叠加原理示意图
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9
• 3．动校正时将产生两种情况(结果)：
Two Results
• (1)正常时差正好被校正掉，双曲线变成直线 (t=t0直线)，不存在相位差(剩余时差)，叠加为 同相叠加，结果振幅增强(一次反射波)。
• (2)正常时差校正不完全，双曲线变成曲线(不 是直线)，各道间仍有相位差(存在剩余时差 Exist in Residual Moveout)，叠加为不同相叠 加，结果振幅变小(多次波，随机干扰)。
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4. 剩余时差(Residual Moveout)
• 剩余时差：为倾斜界面共中心点时距曲线与具 有相同t0时间的水平界面的反射波t 之差。
• δtΦ=(tΦ-ti)=(t0+ X2/(2.t0.VΦ2))-(t0+ X2/(2.t0.V2) • =X2(1/ VΦ2-1/V2)/(2.t0) • = X2 (cos2Φ-1) /2.t0.V2=q.X2 • 其中：q=- sin2Φ/(2. t0.V2) • 剩余时差曲线也是二次曲线(抛物线)
原理？) • 多次覆盖方法的叠加过程、效果如何？
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2
1。Multifold method Introduce:
• 又称： • 水 平 多 次 叠 加 (Multiple Horizontal
Stacking) • 共 反 射 点 叠 加 (Common Reflection
Stack (CRP)) • 共 深 度 点 叠 加 (Common Depth Point
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2.时距曲线方程 (Time Distance Curve Equation)
• tΦ=(t02+X2/VΦ2)1/2 • =t0 + X2/(2.t0.VΦ2)
• VΦ=V/cosΦ
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3.结论(Conclusion)：
• 具有相同t0时间的倾斜界面，一次反射波 时距曲线比水平界面一次反射波时距曲 线缓。此时，如果对倾斜界面的共中心 点时距曲线仍按水平界面一次反射波时 距曲线的动校正量进行动校正，必然会 出现校正过量的现象，出现负的剩余时 差，即剩余时差曲线是下弯的曲线。
before Stack.
• 由于各接收点旅行时 不同，所以叠加前必 须进行动校正(校正 到共中心点M处的反 射时间)，这样才可 达到同相叠加，否则，
叠加后能量将变弱 (非同相叠加)。
x
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动校正
叠加
t
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(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
x
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t 图 6 . 1— 4 5
t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
利用一次反射波经动校正后，存在着剩 余时差的差异，来达到突出一次反射波 和压制多次波，从而提高地震资料的信 噪比的目的的。
• 这也是多次覆盖方法能提高地震资料信 噪比的原因。
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总
结：
• 一次反射波(动校正后)剩余时差为0 ，波 形对齐，同相叠加，振幅增强。
to Noise (S/N))
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分析(Analysis):
• 1．共反射点时距曲 线(Common Reflect Point Time Distance Curve)：(双曲线 hyperbola)由于各接 收点炮检距不同---即 各道之间存在着正常 时差(Exist in Normal Moveout)。
• 多次波(动校正后)剩余时差不为0，波形 对不齐，不同相叠加，振幅减弱。
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叠加
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(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
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t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
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图 6 . 1— 4 5 共 反 射 点 叠 加 原 理 示 意 图
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δt=(tx-Δt)-t0=t0-t0=0 • 在理想情况下，一次反射波剩余时差为0。
即时距曲线经正常时差校正后，成为直 线 余(时t=差t0)(,相各位道差之)间，反叠射加波为时同间相相叠等加，(sa无m剩e
Phase Stack)
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3．叠加效应(Stack Effect)
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图 6 . 1— 4 5
R 共反射点时距曲线
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2．叠加之前，必须进行动校正。Data Must Are Corrected of Normal Moveout
由于各接收点旅行时不同，所以叠加前必须进 行动校正(校正到共中心点M处的反射时间)。
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• (1)正常时差Δt(Normal Moveout)：
t tt0 t02vx2 2 t0
• 正常时差Δt与炮检距x，波速v，和共中心点处垂直反射
时x增间大t而0有增关大。。当速度V和t0一定时，正常时差Δt随炮检距
二． 水平界面多次反射波叠加效应 Horizontal Interface Multi Reflection Stack Effect
1．方程(多次波时距曲线方程)
(Multi Reflection T-X Equation)
• 多次波时距曲线方程形式与一次反射波时距 曲线方程一样，都是双曲线。但曲线的弯曲 度不同。
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3.多次波叠加效应(Stack Effect)
• 对多次波的叠加，相当于不同位置，不 同时间波的不同相叠加，叠加后，能量 相互抵消，压制了多次波。
• 这也从反面说明了多次覆盖方法为什么 可以压制多次波，提高资料信噪比
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3。水平多次叠加方法的原理(物理实
• 4．共反射点叠加法就是利用了这个特点
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第二节． 共反射点多次叠加的叠加效应 Passage 2 Common Reflect Multi Stack Effect
• 一张原始的地震记录上除了有一次反射 波外，还记录有各种各样的波 ，当对原
始记录做过正常时差校正后，共反射道 集上的一次反射波在理想情况下应同相 排齐，即剩余时差为0，而其它各种波的 剩余时差则各不相同，因此，多次覆盖 对一次反射波和多次波等规则干扰波及 不规则干扰波的叠加效应是不同的，下 面我们就分别讨论这几种波的叠加效应。
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不存在一个共反射点 (只有一个共中心点)
• 当界面倾斜时，虽 然炮点和接收点仍 以共地面点对称布 置，但此时反射点 分散在一般界面上， 即不存在一个共反 射点，而只存在一 个共中心点
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界面
图 6.1— 51 倾 斜 界 面 的 共 中 心 点 道 集
Stack (CDP))
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多次覆盖方法的提出？
• 在前面我们介绍了共炮点观测系统，它是对地下 反射界面只进行一次观测(连续观测)，这样得到
的剖面叫单次覆盖的时间剖面。由于这种剖面信
噪比低，往往不能满足解决地质问题的需要，很
难准确提供钻井的位置。为了提高资料的精度，
人们就设想既然对界面观测一次信噪比不高，能
• (2)正常时差校正(Normal Moveout Correction)： • 把共反射点各叠加道的旅行时间减去它的正常时
差，叫做正常时差校正，也称为动校正。 • ti- Δt •
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• (3)剩余时差(Residual Moveout)：动校正
后的时间与t0时间之差。即：
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三． 倾斜界面一次反射波的叠加效应 Dip Interface A Reflection Stack Effect
• 1.不存在一个共反射点(只有一个共中心点) • (Not Exist a Common Reflect Point,only
Exist a Common Middle Point)
第四 章 共反射点多次叠加法
(多次覆盖)
Chapter 4 Common Reflect Point Multi Stack/Multifold
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1
本章讨论主要内容：
• 多次覆盖(Multifold)定义 • 多次覆盖方法的提出？ • 多次覆盖目的? • 多次覆盖方法的理论基础是什么？(叠加
现校正不足的现象，即多次波时距曲线拉不平， 校正后曲线仍向上弯曲，即出现了剩余时差。
• 剩余时差定义(Residual Moveout)：多次波经动
校正后的时间与t0时间之差值。用δtd 表示。 δtd =(td -Δt)-t0=t0-X2/(2. t0 .Vd2)- t0
• =X2 (1/Vd2-1/V2)/(2. t0 )=q.X2 • 其中： q=(1/Vd2-1/V2)/(2. t0 )
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一．水平界面一次反射波的叠加效应
Horizontal Interface a Reflection Stack Effect
1．共反射点时距曲线：(双曲线) (CRP T-X Curve) Is Hyperbola
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2．动校正(Normal Moveout correction)
• 一次反射波的叠加效应
(a Reflection Stack Effect)：多次覆盖 (Multifold)对于一次反射 波来说，相当于不同位 置相同时间波的同相叠 加，叠加后能量增强。 这就回答了为什么多次 覆盖能突出一次反射波， 提高资料信噪比。
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动校正
叠加
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(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
一次波曲线的上 方。
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• 2．动校正
• (Normal Moveout Correction )
• (1)剩余时差(Residual Moveout)
• 由于多次波比一次波时距曲线弯曲(陡)(各点 的td(xi)>t(xi)),所以，如果这时仍按一次波速度 对多次波进行动校正(正常时差校正)，就会出
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(2)剩余时差特点(Character)
a.剩余时差是二次曲线(抛物线); δtd =X2 (1/Vd2-1/V2)/(2.t0)
b.剩余时差与X2成正比，即各叠加道剩余 时差是不同的，叠加时为不同相叠加， 总有一部分能量抵消，所以，叠加后能 量总振幅小于单个能量振幅，从而压制 了多次波。
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t 图 6 . 1— 45
t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
共反射点叠加原理示意图
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动校正，叠加整个过程可用图表示
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动校正
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叠加
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(a) 一 次 反 射 波 得 到 加 强
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t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱
共 反 射 点 叠 加 原 理 示 意 图 16
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第一节． 共反射点多次叠加原理 Common Reflect Point Multi Stack Principle
• 1。叠加原理(Stack Principle)：它是利用
有 效 波 (Signal)( 一 次 反 射 波 ) 和 干 扰 波 (Noise)( 多 次 反 射 波 ) 经 正 常 时 差 校 正 (Normal Moveout Correction)后，存在 着剩余时差(Residual Moveout)的差异， 来突出(Strenghten)有效波(一次反射波)， 压制干扰波(Suppress Noise)(多次波)，提 高资料信噪比的(Raise Data Ratio Signal
量不强。那我们是否可以对界面多观测几次，把
它们进行某种处理后，再相加，这样不就提高了 反射波的能量？因此，60年代在地震勘探中出现
了共反射点多次叠加法，又称多次覆盖，它是对
反射界面上的各个反射点进行多次观测，然后进
行动校正，再把校正后的波动信号相加，这样得
到的剖面叫多次覆盖的时间剖面。
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• td=(x2+td02v2)1/2/V 多次波时距曲线方程 • t=(x2+t02v2)1/2/V 一次波时距曲线方程
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结论1(Conclusion 1)：
• 多次波时距曲线
t
比具有相同t0时间
的一次波曲线弯
曲。即t0时间相等， t 0 d = t 0
但二次波曲线在
0
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M
共反射点叠加原理示意图
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• 3．动校正时将产生两种情况(结果)：
Two Results
• (1)正常时差正好被校正掉，双曲线变成直线 (t=t0直线)，不存在相位差(剩余时差)，叠加为 同相叠加，结果振幅增强(一次反射波)。
• (2)正常时差校正不完全，双曲线变成曲线(不 是直线)，各道间仍有相位差(存在剩余时差 Exist in Residual Moveout)，叠加为不同相叠 加，结果振幅变小(多次波，随机干扰)。
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4. 剩余时差(Residual Moveout)
• 剩余时差：为倾斜界面共中心点时距曲线与具 有相同t0时间的水平界面的反射波t 之差。
• δtΦ=(tΦ-ti)=(t0+ X2/(2.t0.VΦ2))-(t0+ X2/(2.t0.V2) • =X2(1/ VΦ2-1/V2)/(2.t0) • = X2 (cos2Φ-1) /2.t0.V2=q.X2 • 其中：q=- sin2Φ/(2. t0.V2) • 剩余时差曲线也是二次曲线(抛物线)
原理？) • 多次覆盖方法的叠加过程、效果如何？
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1。Multifold method Introduce:
• 又称： • 水 平 多 次 叠 加 (Multiple Horizontal
Stacking) • 共 反 射 点 叠 加 (Common Reflection
Stack (CRP)) • 共 深 度 点 叠 加 (Common Depth Point
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2.时距曲线方程 (Time Distance Curve Equation)
• tΦ=(t02+X2/VΦ2)1/2 • =t0 + X2/(2.t0.VΦ2)
• VΦ=V/cosΦ
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3.结论(Conclusion)：
• 具有相同t0时间的倾斜界面，一次反射波 时距曲线比水平界面一次反射波时距曲 线缓。此时，如果对倾斜界面的共中心 点时距曲线仍按水平界面一次反射波时 距曲线的动校正量进行动校正，必然会 出现校正过量的现象，出现负的剩余时 差，即剩余时差曲线是下弯的曲线。
before Stack.
• 由于各接收点旅行时 不同，所以叠加前必 须进行动校正(校正 到共中心点M处的反 射时间)，这样才可 达到同相叠加，否则，
叠加后能量将变弱 (非同相叠加)。
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动校正
叠加
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t (b) 多 次 反 射 波 得 到 削 弱