0-1--地震偏移成像基本原理PPT课件

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地震映像方法PPT课件

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3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、 岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1)测量方法
共偏移距法
2)记录点的位置
激发和接收的中点,反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3)最佳偏移距
不局限于反射波的最佳,而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
7、水上连续探测
福建平潭海峡大桥选址的地震映象波形图
8、断层的探测
断层存在时,在岩性突变点或断层的角 点产生绕射波,在地震映像图上,出现 明显的双曲线型同相轴。
8、断层的探测
可以看到明显的绕 射波,绕射波双曲 线的顶点即为断层 在剖面上的端点; 在断层端点两侧的 地震波形特征有明 显的差异,断层端 点左侧有多组反射 波,为泥岩地层中 多个泥岩薄层或含 煤层的反映;右侧 为较厚的砂岩地层 的反映。
小结
前面所举出的实例中,采用地震映象方法探 测时,都采用了1种以上的有效波,这样分析 解释就有更充分的依据,结合地质资料后, 能得到较好的地质效果。但分析地震波的种 类、合理地采集有效波,准确地分析地震映 象图的基础仍然是制作和分析试验剖面。必 要时在一个工地上,需要在地质条件变化处 作多个干扰剖面。
地震映像方法及其原理
各种波在地震映像波形图上的反映
1、折射波
1、折射波
在实际工作中,如选择折射波为有效波,则 地震映像波形图上的第一个同相轴为折射波。
折射波同相轴的变化,反映了折射界面深度和 (或)界面以上介质速度的变化。界面水平时, 折射波到达时间反映激发点下界面深度,也是界 面上各点的深度。而界面起伏时,折射波到达时 间只能表示滑行波传播路径内界面的平均深度。
1、折射波

地震第7章 偏移

地震第7章 偏移

i
2
v2
2 k x z
(7 15)
§7.3 波动方程偏移的成像原理
和下行波场的反向外推公式
u ( z ) u ( z z )e
i
2
v2
2 k x z
(7 16)
正向外推公式用于模拟下行波场的地震记录,反向外推公式用于反向 求源问题的计算。
二、成像条件
波场延拓是偏移处理的必要步骤,但是要将所有的反射界面和绕 射点自动找到并显示出来,还需要进行成像处理。 1.爆炸反射界面成像条件 爆炸反射界面成像原理由D. Leowenthal首先提出,它是最常用、 最简单的一种成像原理。该原理把地下反射界面想像成具有爆炸性的 物质或者爆炸源,爆炸源的形状、位置与反射界面的形状和位置一致, 它所产生的波为脉冲波,其强度、极性与界面反射系数的大小和正负 一致。并且假设在t=0时刻,所有的爆炸反射界面同时起爆,发射上 行波到达地面各观测点。
§7.3 波动方程偏移的成像原理
(1)反射点和记录点的偏移量越来越小; (2)记录时间越来越小。这意味着当波场继续下移时,总可以将偏移量 减小到零,从而实现偏移归位的目的,偏移量AB和波的旅行路径AS,地 层倾角 的关系为
AB 2 AS (sin

2
)
(7 4)
图7-7
延拓和偏移的关系示意图
§7.2 射线理论偏移
图7-6 由成像点的位置和速度决定了叠加剖面上绕射双曲线的 轨迹,沿双曲线轨迹求和的振幅作为成像点的振幅 (a)D点在叠加剖面上的绕射双曲线 (b)偏移剖面上绕源自点D;§7.2 射线理论偏移
沿双曲线轨迹取地震波的振幅并进行叠加,将叠加振幅置于偏移剖 面上的绕射点 D ( xd , zd ) 上。当绕射点不存在时,绕射双曲线同相轴也 不存在,沿双曲线叠加的振幅为零,如果地下确实存在一个绕射点,沿 双曲线叠加的能量应该有较大的幅值,将每个网格点上的叠加振幅都显 示出来,就得到了偏移后的剖面。绕射扫描叠加方法既能使绕射波能量 收敛,同时也能使反射波同相轴偏移归位,因为反射同相轴可以看成许 多绕射同相轴的渐近线,沿渐近线的振幅能量是相干的,可以得到同相 叠加的效果,这些相干能量应放置在各绕射双曲线的顶点,各顶点的连 线就是反射界面的真实位置。

地震第1章 地震数据处理基础PPT课件

地震第1章 地震数据处理基础PPT课件

是连续的,满足傅里叶变换存在条件,则利用上述(1一1)式可以得到其傅
里叶变换分X~ ( w ),其变量 表示圆频率,它与频率 f 之间的关 2πf

~
X (w)
,称为地震道x(t)的频谱。
由于傅里叶变换是可逆的,如果已知地震道的频谱
~
X
(w)
,则利用傅
里叶反变换(1-2)式可以得到原来的地震道函数x(t)。
Chapter1 地震数据处理基础
§1.1 一维傅里叶变换及其应用
傅里叶变换是地震数据处理的主要数学基础。它不仅是地震道、地 震记录分析和数字滤波的基础,同时在地震数据处理的各个方面都有着 广泛的应用。例如,在反褶积处理、叠加处理和偏移处理及地震波场的 分析中也都有其重要的应用。
一、一维傅里叶变换及频谱分析
或简写成 xn{x0,x1,x2,,xN 1}
由(1-9)式,此x(n△t)的频谱为
X ~(m f)tN1x(nt)ei2π m f nt (m,n=0,1,2,···,N-1) n0

Zei2eiwt
令△t=1,则 Zei,w 这时x(n△t)的频谱
~
X
(m可f )以写成以Z为变量
积。这样就可以将函数在时间域复杂的褶积运算通过傅里叶变换变成为其频谱在
频率域的乘积运算。这种转变在地震数据处理过程中是非常方便和有用的。
6、相关
如有一函数x(t)的傅里叶变换为
~
X
(w
)
,其自相关函数
rxx() x(t)x(t)dt
(1-22)
的傅里叶变换为
~
Rxx() rxx()eiwd [ x(t)x(t)d]teiwd
简谐成分 x()在t=0时的初始相位。

地震资料数字处理 第六章 反射地震资料的偏移(3).ppt

地震资料数字处理  第六章 反射地震资料的偏移(3).ppt
深度偏移
复杂的非双曲线时差
叠前偏移
3D构造
3D偏移
国外有学者通过研究给出了一个构造复杂程度、速度变化状 况及应采用的偏移方法之间的关系表:
简单构造 复杂构造
常 速 速度随深度 速度横向缓慢 速度横向急剧变
变化
变化

垂直射线深 成像射线深度 真深度偏移
度转换
转换
时间偏 时间偏移+垂 时间偏移+成 真深度偏移
第6-4节 地震资料的叠前偏移(简介)
一.问题的提出
前面介绍的偏移方法都是叠后偏移,其输入剖面是水平叠 加剖面,因此其偏移效果和质量不仅与偏移方法本身及其 参数选择有关,而且也和水平叠加剖面本身的质量有直接 的关系。而我们知道,水平叠加理论是建立在界面水平、 均匀,无横向速度变化的假设前提之上的,一旦不满足 这些假设,如地层倾角较大、横向速度变化剧烈,或叠 加速度求取不准时,水平叠加效果就会很差;而如果利 用这样差的资料进行偏移处理,即使采用方法再好(如 使用波动方程的深度偏移),也很难取得理想的效果。
介质假设),因此在处理横向变速的地震资料时,就存在 着理论缺陷,以致造成偏移归位错误。
8.0-8
8.0-9
8.0-10
8.0-9
strong
mild to moderate
8.0-11
8.0-12
由图可知,当横 向速度变化严 重时,绕射点的 响应是一畸变 的旅行时曲线, 意味着构造解 释会出现失误, 时间偏一不再 是可接受的,必 须用深度偏移
的基础上的。由于地层倾角和空间速度变化造成叠后偏移剖面与实际地质 构造存在很大的差异,特别是在复杂构造或横向变速情况下其差异很大。 传统的叠加+偏移无法正确揭示深度—速度场信息,不能正确处理速度界 面产生的绕射,从而导致同相轴错位和不聚焦,以致不能产生正确反映反 射层位置的成象,有时根本得不到反射信号的成象。针对偏移问题,四川 地调处采用了“用构造模式和速度模型对地震资料的偏移进行指导和检 验”。他们根据高陡构造的特点,研制了多种偏移方法。

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3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、 岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1)测量方法
共偏移距法
2)记录点的位置
激发和接收的中点,反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3)最佳偏移距
不局限于反射波的最佳,而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
2、反射波
2、反射波
资料解释:
主要也是根据反射波同相轴的变化 反射波的传播时间主要是与界面深度有关
T 4z2 L2 V1
2、反射波
适用条件:
适用于存在波阻抗差异的各种地质条件 当界面深度发生变化时,反射波的传播时间会发
生变化,如在断层两侧现为突变;如果是倾斜 界面,反射点的位置会偏离记录点向界面的上倾 方向移动。同样可以可根据反射波同相轴的变化 情况定性推断界面的起伏情况。
1、洞穴的探测 2、岩石中溶洞 3、岩溶塌陷 4、基岩面起伏 5、 管线探测 6、 大型混凝土构件的质量检测 7、 水上连续探测 8、 断层的探测
1、人工洞穴的探测
人工土洞上的 地震映象图
1、人工洞穴的探测
岩溶作用形成 的土洞
2、岩石中溶洞的探测
以破碎带形式存 在的岩溶通道
较完整的石灰岩 中的岩洞
3、岩溶塌陷
桂林市中心广场
3、岩溶塌陷
黎塘水泥厂试验剖面
3、岩溶塌陷
溶沟
4、基岩面起伏:利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏:利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏:利用折射波
云南楚雄垃圾场试验剖面
4、基岩面起伏:利用折射波

地震映像方法ppt课件

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用于探测地下污染源、污染物 散布等情况,为环境污染治理 提供根据。
考古研究
用于探测地下文物、古迹等, 为考古研究提供帮助。
地震映像方法的重要性
提供地下信息
地震映像方法能够提供详细的地下结 构信息,帮助人们更好地了解地下地 质情况。
提高资源利用率
通过地震映像方法可以更准确地确定 资源的位置和储量,提高资源利用率 ,避免浪费。
地震映像方法 PPT课件
汇报人:XXX 202X-XX-XX
目录
• 引言 • 地震映像方法的原理 • 地震映像方法的数据采集 • 地震映像方法的数据处理 • 地震映像方法的应用实例 • 结论
01
CATALOGUE
引言
什么是地震映像方法
01
地震映像方法是一种地球物理勘 探方法,利用地震波在地下的传 播规律来探测地下结构、地质构 造和地层岩性等特征。
地下水探测
总结词
地震映像方法在地下水探测中具有广泛的应用,能够帮助确 定地下水的储量和散布,为水资源管理和开发提供根据。
详细描述
地震映像方法通过探测地下岩层的结构和性质,能够推断出 地下水的储量和散布。这种方法在水资源稀缺的地区尤为重 要,能够帮助确定地下水的可利用性,为农业灌溉、工业用 水和生活用水提供保证。
05
CATALOGUE
地震映像方法的应用实例
石油勘探
总结词
地震映像方法在石油勘探中发挥着重要作用,能够准确探测地下石油资源的散布 和储量。
详细描述
地震映像方法利用地震波在地下的传播规律,通过接收地震波的反射和折射信息 ,可以推断出地下岩层的散布、结构和性质。在石油勘探中,这种方法能够确定 油藏的位置、形态和储量,为油田的开发和生产提供重要的数据支持。

地震偏移与成像

地震偏移与成像

纵向分辨率的基本问题
极限分辨率的计算——ricker子波
雷克子波:
W t 1 2

f pt
2

e

f
pt
2
f p为峰值频率
振幅谱:
Wf
2
2 f e p

f fp
2

f
3 p
峰值频率50HZ的ricker子波及其频谱
纵向分辨率的基本问题

1 2.31 fd
用主频表示的Rayleigh极限分辨率 用主频表示的Ricker极限分辨率
纵向分辨率的基本问题
极限分辨率的计算——ricker子波
b 1 1 2 2.6 f p 2.0 fd
TR

1 3.0 f p

1 2.31 fd
zb

d
4
zR

d
4.62
用主频表示的Rayleigh极限分辨率 用主频表示的Ricker极限分辨率 用主频表示的Rayleigh极限厚度 用主频表示的Ricker极限厚度
(5)J. F. Claerbout, Imaging the Earth’s Interior (地震成像理论与方法) (6)A. J. Berkhout, Imaging of Acoustic Energy by Wave Field
Extrapolation (地震偏移-波场外推法声波成像) (7)E. A. Robinson, Migration of Geophysical data (地球物理数据偏移)
纵向分辨率的基本问题
(1)Rayleigh准则 主波峰到第一个波谷的距离:b / 2
光波的衍射

处理三大基本手段之一偏移

处理三大基本手段之一偏移

处理三大基本手段之一偏移论文摘要地震偏移技术是现代地震勘探数据处理的三大技术之一,它是在过去古典技术上发展起来的,其它两大技术都是从其它相关学科引进地震中来的。

所以偏移技术具有地震勘探本身的特征。

但是地震偏移方法本身由于使用计算机而引起了许多革命性的变化。

这就使得它从研究简单的探测目标的几何图形进而发展成研究反射界面空间的波场特征,振幅变化和反射率等。

实践证明对于解释工作者,正确理解时间剖面的偏移现象和有关的偏移归位的一些原理、概念等问题对地震资料的解释是十分重要的。

下面简要介绍有关时间剖面的偏移现象,偏移迭加原理,偏移叠加、叠加偏移、叠前偏移、二维偏移和三维偏移基本概念论。

正文第一层、时间剖面的偏移现象一、经过动校正的时间剖面虽然能直观地反映地下界面,但不能完全真实地反映地下的构造形态。

由于时间剖面得到的是来自三维空间地震反射层的法线反射时间,而不是一个射线平面上来的。

反射波到达每个测点的时间减一个相应的时差△t(正常时差),变为该点的垂直时间t,这个、这个时间位于测点的正下方;因而记录点的位置与界面反射点的真实位置是有差别的。

二、当界面水平时,对水平界面的原始记录经过动校正后,把波形画在爆炸点与接受点之间的一半位置,即共中心点位置的正下方,反射同相轴所反映的界面段位置与真实界面的空间位置是基本相符的。

三、当界面倾斜时,实际上反射点并不在接收点的正下方。

如图1--1所示,仍然按水平界面时的情况进行动校正和共中心点显示,水平位置在BE的倾斜界面段(图1-1 a),在对应的水平迭加剖面上,同相轴水平位置却在AD处(图1-1 b),向下倾方向偏移。

反射界面倾角越大,这种偏移现象越严重。

(a) (b)图1—1 倾斜界面同相轴向下倾方向偏移(a)界面段的水平位置是BE (b)水平叠加剖面上同相轴的水平位置是AD图1-2 水平迭加剖面与时间偏移剖面的比较(a)深度剖面;(b)水平迭加剖面四、图1-2说明了偏移现象的严重性。

地震偏移

地震偏移

地震正演
地震偏移
地震正演与反演结合、多源信息综合有利于储层的确定性解释和预测
18
地震正演和反演的联合应用研究
地震剖面 (资料来自塔里木油田)
速度模型
零偏移距剖面
深度剖面
19
4.成像原理与实现方法
偏移有两个基本步骤:延拓与成像。延拓 又称外推,是将地面记录的波场值通过运算,
此时波的旅行时 t 2 AS / V ,反射记录放 在A’处,且 S A OS ,新的偏移距为OA’. 随着观测面向地下深处移动,具有特征: (1)偏移距愈来愈小; (2)旅行时间愈来愈短。 当偏移距缩小为零,则实现偏移归位
a. 为什么要做叠前偏移
b. 为什么要做叠前时间偏移 c. 如何做叠前时间偏移
30
a.为什么要做叠前偏移
(1) 消除水平叠加过程中速度不正确的影响。提高偏移归位和成像质
量。水平叠加剖面质量如果存在问题,再好的偏移方法也无力回天;
(2) 消除水平叠加过程中的“倾角歧视”作用;提高横向分辨率,使陡
倾角界面和断面得以显现;
从理论上看,叠前深度偏移要优于叠前时间偏移。做叠前时间偏移主要是 从应用角度和偏移策略来考虑,因为: 1. 叠前深度偏移对速度模型的依赖程度高,若速度模型不正确,深度偏移效 果比时间偏移的效果还差; 2. 叠前深度偏移的成本高,因为:
a)要同时考虑绕射项和薄透镜项,计算时间长;
b)速度模型的调整要多次迭代,反复进行; c)若速度出现强的横向变化,叠前深度偏移常采用有限差分法或频率-波 数域法实现,但计算时间长。 3. 克希霍夫求和法属于时间偏移类,易处理起伏地形和三维偏移问题,且计 算效率高; 4. 利用层替换和基准面延拓等技术也可用时间偏移处理强横向速度变化问题。

地震波偏移成像课件

地震波偏移成像课件

地震波偏移成像的展望
技术创新 随着科技的不断进步,未来将有更多的新技术应用于地震 波偏移成像,如人工智能、大数据等,有望提高偏移成像 的精度和效率。
多学科融合 未来地震波偏移成像将更加注重多学科的融合,如物理学、 数学、计算机科学等,通过多学科的交叉融合,有望突破 现有技术的限制。
应用拓展 随着地震波偏移成像技术的不断成熟,其应用领域也将不 断拓展,如矿产资源勘探、环境监测、城市工程等领域。
地震波偏移成像
03
例分析
实例一:某地区地震波偏移成像结果
总结词
该实例展示了地震波偏移成像技术在某地区的应用,通过偏移成像结果,可以清晰地反映出地下结构的形态和特 征。
详细描述
该实例选取了一个具有复杂地质结构的研究区域,利用地震波探测技术采集地震数据,并采用偏移成像方法对数 据进行处理和分析。最终得到的偏移成像结果能够清晰地反映出地下岩层的分布、界面起伏以及断层结构等信息, 为地质勘探和资源开发提供了重要的依据。
05
总结地震波偏移成像的主要内容
基本原理
应用领域
地震波偏移成像是一种通过分析地震 波在地下的传播规律,反演地下结构 的地球物理方法。它利用地震波在地 下介质中的传播速度差异,通过记录 和分析地震波的传播路径和时间,推 断地下介质的分布和性质。
地震波偏移成像广泛应用于地质勘探、 矿产资源评估、油气田开发、环境工 程、城市地下空间开发等领域。通过 地震波偏移成像,可以揭示地下结构 Байду номын сангаас形态、分布和性质,为相关领域的 科学研究和实践提供重要的数据支持。
地震波数据处理技术
数据预处理
数据预处理包括数据格式转换、 噪声去除、滤波和振幅补偿等, 以提高数据质量和信噪比。

第七节---地震偏移成像

第七节---地震偏移成像

偏移归位原理
实际地震资料中凹陷产生的回转波、背斜产生的
发散波及断层棱角点产生的绕射波等严重影响了
地震记录的横向分辨能力。
因此,必须对水平叠加时间剖面进行偏移归位处 理,将水平叠加时间剖面的同相轴从最初不正确 的共中心点校正到正确位置,分解干涉波,收敛 绕射波,改善时间剖面的横向分辨能力。
为了实现偏移,可以对波场进行向下延拓,当把地
面得到的资料向下延拓到不同的地下反射界面时, 地震剖面就转换成为对应的深度模型,反映出反射 界面的真实形态。 波动方程偏移常用的有三种方法:
• 有限差分法(在时间-空间域处理)
• F-K法(即在频率-波数域进行偏移)
• 积分法
关于这些偏移方法的具体公式和实现过程同学们可 查阅有关资料。
如果我们在比OA更靠近A″点的O′B平面上的B点 进行观测,这时将把来自A″点的反射,显示在B 点正下方的B′点。显然B′点相对A″点的偏移要比 A′点的小得多,在极限情况下,在A″点进行观测, 就不会产生偏移了。
O′
波动方程偏移方法的基本原理:通过把观测 面一次次向地下靠近地质体,可以得到不同深 度上地质体的真实形态。
偏移叠加不仅能实现真正共反射点叠加,同时也能正 确地定出反射点的真实位置。 此外,不难理解
• 偏移叠加也可能使绕射波收敛到真正的绕射点位
置上;
• 使回转波归位,恢复凹界面的真实形态;
• 水平叠加时间剖面上一些倾斜同相轴的交叉、
“打架”,也会得到分解而“各就各位”了。
通过偏移后的叠加得到更好的叠加只解决具有不同叠加速度的相冲倾斜地层的问题叠前全时间偏移输出偏移剖面不产生未经偏移的中间叠加剖面所以不太受欢迎因为解释人员普遍喜欢既有叠加剖面又有偏移剖面但无论如何这是解决相冲倾斜地层问题最严密的方法叠前部分偏移是这种处理方法的一种简化叠前深度偏移用于存在严重横向不均匀的情况这时已无法作合适的叠加处理三维叠后时间偏移叠加剖面上出现有来自射线平面以外的倾斜同相轴这是叠后最常用的一种三维偏移形式三维叠后深度偏移用来解决三维复杂构造面和强烈横向变化问题三维叠前时间偏移在叠前部分偏移不能解决问题时以及在叠加剖面中包含旁侧倾斜地层反射三维叠前深度偏移只要计算机允许并且又能精确知道三维速度模型时候就能应用从几何地震学原理提出的偏移叠加方法按照多次复盖方法各组激发点与接收点对称于它们的共中心点m在倾斜界面情况下得到的并不是一组真正的共反射点道集它们对应的反射点分布在一小段界面上

地震偏移成象培训

地震偏移成象培训

FD 串联4次
FD 串联8次
FD 偏移 串联次数:0
FD 串联4次
FD 串联8 次
EXIT
地震资料偏移成像方法小结
F-X偏移的特点
波动方程两级近似 (45°方程) 修正方程精确到65° 分裂法分两级精度达到80° 适应速度的纵向变化,横向变化 计算量大 陡倾角有频散
FX 65°偏移
FX 80°偏移
V 2 V12 V22 V32 .... VN2
V为地层真正层速度,Vi为每级偏移的 层速度
地震资料偏移成像方法小结
串联偏移
串联偏移时空间真倾角与每次偏移的空 间倾角有下式:
N
cos cos j j 1
θ为地层的空间真倾角,θj为第j次偏移时 看到的空间真倾角
地震资料偏移成像方法小结
串联偏移
F-K域算法 水平层状介质 纵向变速 横向不变速 精确到90° 计算量很大,生产中不常用
Phase-shift 偏移
Phase-shift 偏移
地震资料偏移成像方法小结
FK相移法偏移的特点与问题
假设条件: 自激自收数据、纵向变速,横向不变速, 各项同性弹性介质。
优点:1。90度陡倾角偏移成象;
地震资料偏移成像方法小结
一、基本概念 二、叠后时间偏移
分类及特点 偏移速度选取 偏移误差、频散及假频 常用偏移方法的优缺点
三、叠后深度偏移的概念 四、叠前时间偏叠后时间偏移算法种类
FD Migration FX Migration Extended_Stolt Migration Phase_Shift Migration Kirchhoff Migration Tou-P transform 混合使用(stolt,FD) 逆时偏移

地震映像PPT课件

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地震映像方法的野外工作方法在震源选择、测线设计等方 面与其他地震方法相同。特别需要指出的是: (1)测量方法。在测量过程中,每次激发,在接收点采用单个 检波器接收。仪器记录后,激发点和接收点同时向前移动一 定的距离(或称为点距),重复上述过程可获得测线上的一 条或多条地震映像时间剖面。 (2)记录点的位置。这种装置的记录点位于激发和接收距离的 中点,反映中点两侧射线传播范围内地下的岩层、岩性的变 化。 (3)最佳偏移距。在地震映像数据采集中,最佳偏移距已不仅 局限于纵波反射,而是扩展为对全波列而言。为了获得具有 高信噪比和分辨率的地震映像记录,需要做试验剖面,进行 干扰波调查,分析各种波的传播规律,确定能够最好地反映 探测目标的有效波,以及该有效波在时间域和空间域的最佳 时空段。在最佳偏移距处有效波在空间距离和时间上与其他 干扰波分离,信号清晰。
地震映像方法的关键是根据干扰波调查剖面确 定最佳偏移距,必要时在一个工地上,需要在具 有不同地质条件的地方做多个试验剖面。
第四节 地震映像资料的时频分析方法
时间域和频率域信息结合的分析方法称为时频 分析。
地震映像方法由于激发和接收的条件保持不变, 如果地质条件不变,折射波、反射波和面波等的 同相轴在地震时间记录剖面上均为直线录中还包含了各种地 震波的频谱信息。如果能够同时利用时间域和频 率域的信息,可以获得更多分析解释参数,使地 震映像这种常用的浅层地震方法获得更好的地质 效果。
二、各种波在地震映像波形图上的反映
3、面波
二、各种波在地震映像波形图上的反映
4、绕射波
在炮检距相同的条件下, 随着激发点O到D 点距 离的改变,绕射波的传 播路径发生变化,绕射 波传播时间会逐渐增大, 在地震映像记录上出现 双曲线型同相轴。这也 成为异常体、断层、岩 性分界面的特有标志。

第7章 偏移 (2)

第7章 偏移 (2)

自激自收条件下,反射同相轴与反射界面之间的关系
2)从广义绕射的观点讨论
地下界面上的每一点均可认为是一个绕射点,它们 在入射波的激励下会向界面上方辐射广义绕射波。地下 一个绕射点对应到记录上就是一条绕射双曲线,即一大 片,这正是一个模糊化过程。
由于真实界面由许多绕射点所组成,它们都辐射绕射波, 自 激自收剖面上的视界面是所有这些绕射波双曲线的公切 线,其位臵与双曲线顶点连线不一致 ,发生了偏离。
图7-4 叠加记录的偏移脉冲响应 (a)只包含一个孤立脉冲的叠加记录;(b)深度域的偏移脉冲响应
一、圆弧叠加法
叠加剖面上每一个脉冲的偏移响应轨迹为偏移剖面 上的1个半圆,偏移响应在半圆轨迹上的振幅与输入脉 冲的振幅成正比。叠加剖面上的每个同相轴可以看作由 许多脉冲构成,将所有脉冲的偏移响应相加,在相加的 过程中,有些振幅得到加强,由强振幅轨迹(同时也是 各个半圆的包络线)构成偏移后的反射界面(图7-5),此 时的同相轴反映了地层的真实位置和形态
图7-3 不同观测面上接收到的地震记录示意图
我们把由波场 u ( x, z 0, t ) 推算波场 u ( x, z , t ) 的过程称 为波场延拓,由 u ( x, z , t ) 计算 ( x, z , 0)称为成像。 延拓和成像是波动方程偏移的两个重要步骤。 以上讨论的是绕射点的情况,由于反射界面可以看作绕射点的集 合,因此上面的讨论适合于任何反射界面的。
偏移处理就是将绕射波能量正确地会聚于其双曲线顶 点, 结果能量收敛、模糊化消除、界面也自然恢复到其真 实位臵处(即双曲线顶点连线位臵)。
3)从波场分析的角度来讨论
可以将偏移处理过程看作为自激自收剖面形成的反 过程。众所周知,波场函数既是时间变量的函数,又是 空间变量的函数: u ( x, y, z, t ) ,地下任何一点处均存在 着波场,地震记录仅是地面处的波场值: u ( x, y,0, t ) 偏移处理也就是将已知的地面波场值(自激自收记录 剖面)作为边界条件反过来求地下各点处波场值的过程。

第1章节地震偏移成像基础

第1章节地震偏移成像基础

第一章地震偏移成像基础地震偏移技术是现代地震勘探数据处理的三大基本技术之一。

它是在过去的古典技术上发展起来的,其它两大技术都是从其它相关学科引进到地震中来的。

所以,偏移技术具有地震勘探本身的特征。

但是,地震偏移方法本身由于使用计算机而引起了许多革命性的变化。

这就是把它从研究简单的探测目标的几何图形进而发展成研究反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射率等。

本章主要介绍地震偏移成像技术的基础知识。

首先给出偏移成像的概念;第二节介绍有限差分法的基础知识;第三节叙述基于波动方程的波场外推与地震成像原理;第四节讨论波场外推的Kirchhoff积分法;第五节简单分析Born近似和Rytov近似;最后阐述基于De Wolf近似、薄板近似、屏近似和相屏传播算子计算反向散射波场的方法。

§1.1 偏移成像的概念反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发,并在地面的一定范围(孔径)内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。

因此,也可以把它看做是一种反散射问题。

就反射地震观测方式的特点,它的成像问题要分做两步,第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波,第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理,使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。

而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。

地震偏移可在叠前做也可在叠后做。

叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。

在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应,如扩散与衰减等。

最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面,即偏移剖面。

叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的,针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题,采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。

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3. 偏移方法分类
二.基于射线理论的叠后偏移 与叠前偏移
• 经典的偏移方法和早期的计算机偏移方法
• 都是基于射线理论
• 经典的偏移方法只研究到达时间。叠后偏移有圆 弧切线法和线段移动法;叠前偏移包括椭圆切线 法和交会法等
• 早期的计算机偏移方法利用了波前、绕射等地震 波传播的惠更斯原理,尽管只是定性的、概念性 的,但与手工操作法相比偏移剖面除了归位精度 提高外,还考虑了波形特征。叠后偏移有波前模 糊法、绕射曲线叠加法; 叠前偏移有Rockwell偏 移叠加法和Paturet-Tariel偏移叠加法等。
2). Kirchhoff积分法波动方程法偏移:70年代中期,French和 Schneider等在绕射偏移法的基础上使用了波动方程解的Kirchhoff 积分公式,发展为地震偏移的波动方程积分法。使绕射偏移建立 在可靠的波的基本原理上。因而改善了偏移剖面,取得了良好的 效果。
3).富里叶变换法波动方程法偏移:70年代后期,Stolt和Gazdag等 又先后提出了在频率-波数域解波动方程,外推地震波场的方法。 这种方法被称为F-K域偏移方法。由于该方法计算简单,效率高, 因而很快得到了推广。
z0
1
ch(v0t0 )
1
r
பைடு நூலகம்
1
sh(v0t0
)
(1.1.2)
2). 波前模糊法
波前模糊法也可以称为波前切线法,它是对叠加后的地 震剖面进行偏移的方法。这个方法是反推反射界面上的波场。
以地面接收点为中心,把相当于反射到达时间上的值送到 以间表v2t 示z 的,深就度把为反半射径数的值圆送弧到上以去t为。半如径果的我圆们弧把上深去度(z仍图以1双-4)程。时
3).波动方程偏移技术(70年代 后)------定性或/和定量地对反 射波运动学或/和动力学特征 成像.
波动方程偏移技术的发展
1).有限差分法波动方程偏移:70年代初期,J.Claerbout教授首先 提出了用有限差分法解单程波动方程的近似式,用地面观测的地 震数据重建地震波在地下传播过程中的波场,从这些传播过程的 波场中提取使地震界面成像的那些数据,组成地震偏移剖面。由 于这种偏移方法在计算过程中要解波动方程或其近似式,所以被 称为波动方程法偏移技术。
地震成像原理与方法
第一章 偏移成像 第二章 三维叠前深度偏移成像理论与方法 第三章 共聚集点偏移 第四章 共反射面叠加 第五章 偏移速度建模
第一章 偏移成像
§1.1 偏移成像的基本原理 §1.2 波动方程偏移 §1.3 叠前偏移 §1.4 偏移速度分析 §1.5 深度偏移 §1.6 三维偏移 §1.7 二维和三维叠前深度偏移
1. 叠后偏移
叠后偏移: 即叠加偏移,是对叠加后的地震记录做偏移。
下面介绍圆弧切线法、波前模糊法和绕射曲线(面)叠加法。
1). 圆弧切线法
一次反射波NMO后, 得到时间叠加剖面

z*
1 2
vt0
(1.1.1)
得到视深度剖面
如果界面的倾角 =0或者很小,例如只有 或更小,则视深度界面就
是真深度界面。如果界面倾角不可忽略,则应1当 进行倾角校正,以求出反
过渡到地震波动力学特征 3.提高地震空间分辨率和保真度
§1.1 偏移成像的基本原理
一.偏移成像的概念
偏移
反偏移
反射地震方法: 1.激发弹性波,2.记录反射波, 3.研究地质岩层结构和 物性特征。是一种反散射问题。
反射地震成像分做两步: 1. 记录反射波,2. 处理反射波。地震偏移技术是使 反射界面最佳成像的一种技术。
dt t{1 [1 (v 2 tan 2 t ) / 4]1/ 2}
tant tant /[1 (v2 tan2 t ) / 4]1/2
2. 发展史
1).古典的偏移技术(60年代前) ------反射点的空间位置成像;
2). 早 期 的 计 算 机 偏 移 技 术 (60~70年代)------ 定性和概念 性地对反射波运动学特征成 像;
要求:较密的地震道和较高的信噪比,以得到满意的偏移 剖面。
3). 绕射曲线(面)叠加法
绕射曲线或绕射曲面叠加法是把地震剖面上的波场振幅值按 绕射波时距曲线进行相加。因为绕射波时距曲线与所有反射波的 时距曲线形状相比较,其凸率最大,故亦可称它为最大凸率法。
具体做法是,当要得到地震剖面上某个(x0 , t0 )点的偏移后
1. 偏移成像的基本概念
地震偏移: 叠前或/和叠后偏移
叠前偏移: 使CSP道集记录或COF道集记录中
的反射波归位, 绕射波收敛
叠后偏移: 基于水平叠加剖面,采用爆炸反射
面概念实现倾斜反射层归位和绕射波收敛
偏移原理和偏移效果见下图
偏移原理图
偏移过程的定量分析图
dx (v2t tant ) / 4
地震技术的发展趋势:
1. 三维叠前深度偏移(3DPSDM)------地震成像
(波动方程法3DPSDM, CRS叠加, CFP偏移)
2. 四维地震------开发地震
(VSP技术, P-S技术, 井间地震, 3D_AVO技术, 4D地 震, 弹性波阻抗反演, 裂缝分析, 岩石物理, 地震相与地 震属性分析, 油藏描述等)
把各道上的所有反射波值都按这个原则去做,并把送到同一点
的值叠加起来,就可以组成偏移剖面。把某道 x0 上某时间t上的
振幅值送到相邻各道上的时间 ti由下式算出:
1
ti
t 2
4 xi v
2 2
(1.1.3)
其中
xi xi x0
用波前振幅叠加来求反射界面发出的波前实际上就是用这种 方法做切线。
Reflection point smearing
(h2 / D) cos sin
NMO_DMO _PostMig Correction
三大处理技术:
反褶积、叠加、和偏移成像
反褶积和叠加引自其它相关学科 偏移成像基于古典技术
偏移成像:
1.具有地震勘探本身的特征。 2.计算机使其研究由地震波运动学特征
射界面的真实位置。
校正的做法是以地面各点为圆心,以各点
下至视界面的垂直距离为半径做圆弧,其圆弧 族的切线即为校正后的反射界面(v=cont)。
当速度是深度的函数时,例如 v v0 (1 z), 为常数时,
则圆弧的圆心不位于地面上,而位于地面点的正下方某深度 上。这时,圆心的深度和圆弧的半径由下式求出:
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