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AB = A到B点的地面距离； =临界角。
这说明折射波到达时间可表示为A、B两点的时间深度之和再加上AB的距离/V2。
四川石油管理局地球物理勘探公司
A 临界角
G
B
V1 V2
某一站点G的时间深度TD(G)需用A、B两个炮点的三个折射旅行时:
TD(G )
(TAG TGB TAB ) 2
面我们用直线拟合方式求得了V2,所以实际上只有ZG和V1两个未知数，而折射层 的速度-深度正是由它们确定。为了得到ZG和V1，我们再来看另一个观测值：临
V1 V 2
界距离，所谓临界距离即折射波最先道达那一道的炮检距。临界距离XC与临界角
的关系是:
X C 2 ZG tan
(4)
四川石油管理局地球物理勘探公司
式（4）说明，在V2已知的前提下，临界距离XC也是ZG和V1的函数。于是由
TD(G )
和
ZG cos V1
X C 2 ZG tan
两个方程可最终求得ZG和V1。有了各站点（G）的厚度和速度V1，折射层的速度 深度模型也就确定了。
四川石油管理局地球物理勘探公司
问题3:数据在什么时候校正到固定基准面?
四川石油管理局地球物理勘探公司
三种可能的选择: 1、动校前 2、动校后 3、叠加后
1、动校前:与直接使用固定基准面差别不大 2、动校后,即速度分析和动校正在浮动基准面上进行: 浮动基准面是平滑的,在局部范围内可看成直线,这时的静校 正相当于倾斜地层的动校正,倾角为浮动基准面倾角和地层 倾角的综合。动校后CMP道集内同相轴拉平,此时校正到固 定基准面后同相轴会有时差,但因浮动基准面比地表平滑,时 差不及直接使用固定基准面那么大,有时或许可用剩余静校
两端与直达波相接形成拐点。
因为相邻道折射波到达时间之间的差由它们传
播路径不同引起的,而不同的这段路径为高速。
四川石油管理局地球物理勘探公司
Omega系统的折射静校正模块 EGRM
EGRM是Extnded Generalized Reciprocal Method(扩
展常规互换法)的简称,该模块根据折射初至拾取时间使用
M
基准面
这种计算校正量的 方法有时误差太大
V
误差来自于把三角形的一个
P
边的长度看作另两边之和， 其误差随基准面离地面的距 离和炮检距的增加而变大。
高程校正示意图
四川石油管理局地球物理勘探公司
通常不直接校正到标准基准面而是先校正到浮动 基准面，以后再校正到标准基准面。
问题:
1、为什么要使用浮动基准面?
正解决。
3、叠加后:理论上叠加成像最好,但这时已没有炮点、检波点的
概念,校正须按CMP点进行。
四川石油管理局地球物理勘探公司
野外高程校正中的替换速度为常数，当探 区内无低降速带变化或变化很小可忽略不计时， 使用野外高程校正即可解决静校正问题。但对 于复杂地区而言，情况就不那么简单，因为在 这些地区，低降速带的厚度和速度通常都存在 变化，这时就不能使用高程静校正了。
高程静校正 折射静校正 层析静校正 剩余静校正
四川石油管理局地球物理勘探公司
高程静校正
解决地形起伏、爆炸井深不一引起的静校正问 题可用野外高程校正方法解决。该方法利用野外测 量成果和预定的基准面高程及其上覆层速度来计算 校正量。
四川石油管理局地球物理勘探公司
炮点校正量
S R
检波点校正量
地面
R1
S1
高斯-赛德尔迭代旅行时分解
该方法就是用迭代分解的办法计算各站点折射层的时间深度，有了时间深度，即可
按照前面的方法得到折射层的速度深度模型。式（1）
ZA COS AB ZB COS V1 V2 V1 表示折射旅行时是炮点、检波点时间深度之和再加上偏移距/V2，为便于叙述，可写成： TAB
四川石油管理局地球物理勘探公司
折射静校正的两个必要条件：
1、存在稳定的折射层；
2、能够从炮记录的初至中拾取到折射波初至。
如果不存在稳定的折射层或者或不能拾取到折射波初至，
则无法实现折射静校正。
四川石油管理局地球物理勘探公司
问题2:折射波初至在记录上有什么特征?为什么?
与直达波初至比较,相邻道时差小,所以显得平直,
AB TB V2 显然迭代计算公式就是 AB TA TAB TB V2 AB TB TAB TA V2 AB TAB TA TB V2 AB 其中，TA =炮点A的时间深度，TB=检波点B的时间深度， TAB TA
（2）
TAB= A点激发B点接收的折射时间； TAG= A点激发G点接收的折射时间；
TBG= B点激发G点接收的折射时间。
四川石油管理局地球物理勘探公司
并非所有点都能使用互换法求取其时间深度，如测线两端、炮点不规则 段等。对这些点必须使用其它办法:
1、Time-depth Project
利用相邻点的时间深度做最小平方（线性）拟合
四川石油管理局地球物理勘探公司
折射静校正
如果低降速带存在，则它与高速层的分界面 是一个很好的反射界面。当入射波以临界角入射 到该界面时，将产生折射波。折射波传到地面为 检波器所接收，根据折射波的初至时间可估算低 降速带的速度和炮点及检波点的延迟时间，这就 是折射静校正的基本思路。
四川石油管理局地球物理勘探公司
四川石油管理局地球物理勘探公司
折射模型的建立
为了建立折射模型，先将时间-深度表达式做一下变换：
将式（1）代入式（2），经一系列计算并考虑到 AB AG GB 最后得到：
TD(G )
ZG cos V1
（3）
其中，ZG为折射层厚度,
sin 1
在式（3）中，ZG、V1和临界角 都是未知的，但临界角可由V1、V2求得。前
临界角θ： sinθ=VR/ VS
A θ
B
地面
低降速带 速度：VR
折射面
H C D G 地层速度：VS
折射示意图
A点激发，B点接收的折射波到达时间TAB为： TAB = AC/VR+CD/VS+DB/VR 考虑到sinθ=VR/VS ,且VR < VS , 上式变为 TAB = TA +AB/ VS + TB （折射波旅行时方程） 其中，TA = AHcosθ/VR 为炮点的延迟时间 (时间深度)， TB = BGcosθ/VR 为 检波点的延迟时间(时间深度) 。 或 TAB = AH/（VR cosθ）+[AB-（AH+BG）tanθ]/VS+BG/（VR cosθ）
2、在什么情况下须使用浮动基准面?
3、数据在什么时候校正到固定基准面?
四川石油管理局地球物理勘探公司
炮点校正量
问题1:为什么要使用浮动基准面?
检波点校正量
S S2
浮动基准面
S1 M
R R2 R1
地面 基准面
V
浮动基准面与地面
P
高差较小,可降低静 校正计算误差
高程校正示意图
四川石油管理局地球物理勘探公司
对以上折射波旅行时方程可用互换法或迭代法求解。
四川石油管理局地球物理勘探公司
问题1:在什么情况下能在记录上拾取到折射波初至?
因为临界角θ： sin VR / VS
当低降速带速度
VR 与地层速度VS 差别不大时,临界角会
很大,在有限的排列内可能收不到折射或折射波到达时,其 它波已先行到达, 所以低降速带速度与地层速度的差别必 须足够大才能在记录上拾取到折射波初至。
动校正
剩余静校正
叠加
偏移
四川石油管理局地球物理勘探公司
静校正概述
问题:在地震资料处理中为什么要做静校正?
1、 为使地下构造形态不受地表起伏的影响; 2、一个探区需使用统一的基准面,以便测线之间接点; 3、地震资料处理的一些重要步骤是在反射波时距曲线为双 曲线的前提下进行的（速度分析、动校正等），但反射 波时距曲线为双曲线的条件是：地表水平、上覆介质速度 为常数。为了后续处理的需要，应把反射时间校正到炮点、 检波点均在一个水平面上一样的情况。
静校正的目不是要将炮点、检波点校正到同一水平面上吗？
只校正到浮动基准面，动校正的条件满足吗？
浮动基准面在局部范围内可看作是平面，它可能是水平面，也可能是倾 斜面。如果是水平面，静校正的目的已经达到。如果是倾斜面，则反射波 走时图如左图。我们将该图做旋转，使倾斜的浮动基准面变为水平，原本 水平的反射界面就变为倾斜。这样一来，我们就把倾斜基准面的问题变成 了倾斜反射面的问题。而倾斜反射面的时差校正将由倾斜反射面的动校正去解决。
… …
Vn Vn+1
… A、B：炮点 G： 接收点
DO5=AG5-BG5= 正值
DT= 初至时差 DO= 偏移距差
四川石油管理局地球物理勘探公司
DT
+ G5 DT：时间差
_ G3 G2
G4
+
DO
DO：偏移距差
G1
_
Vn+1= 拟合直线斜率/2
四川石油管理局地球物理勘探公司
互换法延迟时间(以时间表示的深度)计算
S R S R
如果地下反射界面原本就是倾斜的，旋转后变成什么样呢？
四川石油管理局地球物理勘探公司
问题2:在什么情况下须使用浮动基准面?
当地表起伏太大时须使用浮动基准面!
通常用炮点、检波点的平滑面作为浮动基准面，平滑长度
一般为排列长度。浮动基准面静校正只计算炮点、检波点到浮 动基准面的校正量，以后再计算浮动基准面到标准基准面的校 正量。炮点、检波点实际静校正量等于两部分相加。
2、Refractor Elevation Project 先将相临点的时间深度转换为折射层高程，再做最小平方（线性）拟合 3、Overlay Extrapolation of Time-Depth 将拾取的初至时间依次连续扩展到整条测线，这些扩展时间就叫做重复 时间（overlay-times），重复时间与要估算时间深度的区域的临近站点的 时间进行最小平方意义下的比较，并按最小平方拟合线扩展到估算区域。这 种方法等同于外插和内插地结合。
1、扩展常规互换法,该技术是常规互换法技术的扩展
能获得准确有效的折射延迟时估算,且与折射速度场的误差相对无关。 2、高斯-赛德尔迭代分解法(最小平方法) 有很强的外推特性,因该方法要同时估算炮点、检波点折射延迟时和射 速度,所以与折射速度场的误差有关。
3、混合EGRM/迭代算法
以上两种算法组合。 三种方法既可单独使用,也可按某种组合使用。
距曲线已不是理论上的双曲线分布。如何对记录的反射时 间进行校正，使反射时距曲线还原为双曲线，这就是静校 正要解决的主要问题。静校正通常包括三个方面： 1、野外高程变化引起的时差校正；
2、低、降速带引起的时差校正；
3、以上两种校正留下的残余和其它因素引起的剩余时差校正。
四川石油管理局地球物理勘探公司
目前我们常用的静校正方法
互换法或(和)高斯-赛德尔迭代法求解获得炮点项和检波点
项的折射时间深度和折射速度层速度信息，并由此构建出 折射层的速度深度模型，再并根据速度深度模型计算出静
校正量。
总体静校正量= 地面到中间基准面时间+中间基准面到标准基准面的时间
以折射层速度计算 以替换速度计算
四川石油管理局地球物理勘探公司
三种提取折射信息的方法:
A B DA
DR X Y V2 DB V1
TAB
DA DR DB V1 V 2 V1
当V2比V1大得多时,上式可近似地改为:
ZA COS AB ZB COS TAB V1 V2 V1
（1）
TAB=折射波到达时间； ZA=A点的折射层厚度；ZA= B点的折射层厚度；
四川石油管理局地球物理勘探公司
地表水平、上覆介质速度为常数时,地震波传播路径如下图:
x
S
M R
1 tx 2
P
1 t0 2
v
V
x t t 2 v
2 2 0
2
（双曲线方程）
四川石油管理局地球物理勘探公司
在地震勘探中，由于受地形起伏、爆炸井深不一、低
降速带的厚度和速度变化等因素的影响，地震波的反射时
四川石油管理局地球物理勘探公司
静校正处理
（黄大云）
2008.4
四川石油管理局地球物理勘探公司
内容
• • • • • 静校正概述 高程静校正 折射静校正 层析静校正 剩余静校正
四川石油管理局地球物理勘探公司
地震资料常规处理一般流程
数据输入
观测系统加载
坏炮坏道去除
静校正
噪声压制 振幅补偿
反褶积
速度分析
四川石油管理局地球物理勘探公司
扩展常规互换法
四川石油管理局地球物理勘探公司
互换法折射速度计算
A G1 G2
G3 G4
G5
V1 DT1=TAG1-TBG1= 负值
DO1=AG1-BG1= 负值
Vn Vn+1源自…DT3=TAG3-TBG3= 0
G1
V1
G2
G3
G4
G5
B
DO3=AG3-BG3= 0
DT5=TAG5-TBG5= 正值
这说明折射波到达时间可表示为A、B两点的时间深度之和再加上AB的距离/V2。
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A 临界角
G
B
V1 V2
某一站点G的时间深度TD(G)需用A、B两个炮点的三个折射旅行时:
TD(G )
(TAG TGB TAB ) 2
面我们用直线拟合方式求得了V2,所以实际上只有ZG和V1两个未知数，而折射层 的速度-深度正是由它们确定。为了得到ZG和V1，我们再来看另一个观测值：临
V1 V 2
界距离，所谓临界距离即折射波最先道达那一道的炮检距。临界距离XC与临界角
的关系是:
X C 2 ZG tan
(4)
四川石油管理局地球物理勘探公司
式（4）说明，在V2已知的前提下，临界距离XC也是ZG和V1的函数。于是由
TD(G )
和
ZG cos V1
X C 2 ZG tan
两个方程可最终求得ZG和V1。有了各站点（G）的厚度和速度V1，折射层的速度 深度模型也就确定了。
四川石油管理局地球物理勘探公司
问题3:数据在什么时候校正到固定基准面?
四川石油管理局地球物理勘探公司
三种可能的选择: 1、动校前 2、动校后 3、叠加后
1、动校前:与直接使用固定基准面差别不大 2、动校后,即速度分析和动校正在浮动基准面上进行: 浮动基准面是平滑的,在局部范围内可看成直线,这时的静校 正相当于倾斜地层的动校正,倾角为浮动基准面倾角和地层 倾角的综合。动校后CMP道集内同相轴拉平,此时校正到固 定基准面后同相轴会有时差,但因浮动基准面比地表平滑,时 差不及直接使用固定基准面那么大,有时或许可用剩余静校
两端与直达波相接形成拐点。
因为相邻道折射波到达时间之间的差由它们传
播路径不同引起的,而不同的这段路径为高速。
四川石油管理局地球物理勘探公司
Omega系统的折射静校正模块 EGRM
EGRM是Extnded Generalized Reciprocal Method(扩
展常规互换法)的简称,该模块根据折射初至拾取时间使用
M
基准面
这种计算校正量的 方法有时误差太大
V
误差来自于把三角形的一个
P
边的长度看作另两边之和， 其误差随基准面离地面的距 离和炮检距的增加而变大。
高程校正示意图
四川石油管理局地球物理勘探公司
通常不直接校正到标准基准面而是先校正到浮动 基准面，以后再校正到标准基准面。
问题:
1、为什么要使用浮动基准面?
正解决。
3、叠加后:理论上叠加成像最好,但这时已没有炮点、检波点的
概念,校正须按CMP点进行。
四川石油管理局地球物理勘探公司
野外高程校正中的替换速度为常数，当探 区内无低降速带变化或变化很小可忽略不计时， 使用野外高程校正即可解决静校正问题。但对 于复杂地区而言，情况就不那么简单，因为在 这些地区，低降速带的厚度和速度通常都存在 变化，这时就不能使用高程静校正了。
高程静校正 折射静校正 层析静校正 剩余静校正
四川石油管理局地球物理勘探公司
高程静校正
解决地形起伏、爆炸井深不一引起的静校正问 题可用野外高程校正方法解决。该方法利用野外测 量成果和预定的基准面高程及其上覆层速度来计算 校正量。
四川石油管理局地球物理勘探公司
炮点校正量
S R
检波点校正量
地面
R1
S1
高斯-赛德尔迭代旅行时分解
该方法就是用迭代分解的办法计算各站点折射层的时间深度，有了时间深度，即可
按照前面的方法得到折射层的速度深度模型。式（1）
ZA COS AB ZB COS V1 V2 V1 表示折射旅行时是炮点、检波点时间深度之和再加上偏移距/V2，为便于叙述，可写成： TAB
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折射静校正的两个必要条件：
1、存在稳定的折射层；
2、能够从炮记录的初至中拾取到折射波初至。
如果不存在稳定的折射层或者或不能拾取到折射波初至，
则无法实现折射静校正。
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问题2:折射波初至在记录上有什么特征?为什么?
与直达波初至比较,相邻道时差小,所以显得平直,
AB TB V2 显然迭代计算公式就是 AB TA TAB TB V2 AB TB TAB TA V2 AB TAB TA TB V2 AB 其中，TA =炮点A的时间深度，TB=检波点B的时间深度， TAB TA
（2）
TAB= A点激发B点接收的折射时间； TAG= A点激发G点接收的折射时间；
TBG= B点激发G点接收的折射时间。
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并非所有点都能使用互换法求取其时间深度，如测线两端、炮点不规则 段等。对这些点必须使用其它办法:
1、Time-depth Project
利用相邻点的时间深度做最小平方（线性）拟合
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折射静校正
如果低降速带存在，则它与高速层的分界面 是一个很好的反射界面。当入射波以临界角入射 到该界面时，将产生折射波。折射波传到地面为 检波器所接收，根据折射波的初至时间可估算低 降速带的速度和炮点及检波点的延迟时间，这就 是折射静校正的基本思路。
四川石油管理局地球物理勘探公司
四川石油管理局地球物理勘探公司
折射模型的建立
为了建立折射模型，先将时间-深度表达式做一下变换：
将式（1）代入式（2），经一系列计算并考虑到 AB AG GB 最后得到：
TD(G )
ZG cos V1
（3）
其中，ZG为折射层厚度,
sin 1
在式（3）中，ZG、V1和临界角 都是未知的，但临界角可由V1、V2求得。前
临界角θ： sinθ=VR/ VS
A θ
B
地面
低降速带 速度：VR
折射面
H C D G 地层速度：VS
折射示意图
A点激发，B点接收的折射波到达时间TAB为： TAB = AC/VR+CD/VS+DB/VR 考虑到sinθ=VR/VS ,且VR < VS , 上式变为 TAB = TA +AB/ VS + TB （折射波旅行时方程） 其中，TA = AHcosθ/VR 为炮点的延迟时间 (时间深度)， TB = BGcosθ/VR 为 检波点的延迟时间(时间深度) 。 或 TAB = AH/（VR cosθ）+[AB-（AH+BG）tanθ]/VS+BG/（VR cosθ）
2、在什么情况下须使用浮动基准面?
3、数据在什么时候校正到固定基准面?
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炮点校正量
问题1:为什么要使用浮动基准面?
检波点校正量
S S2
浮动基准面
S1 M
R R2 R1
地面 基准面
V
浮动基准面与地面
P
高差较小,可降低静 校正计算误差
高程校正示意图
四川石油管理局地球物理勘探公司
对以上折射波旅行时方程可用互换法或迭代法求解。
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问题1:在什么情况下能在记录上拾取到折射波初至?
因为临界角θ： sin VR / VS
当低降速带速度
VR 与地层速度VS 差别不大时,临界角会
很大,在有限的排列内可能收不到折射或折射波到达时,其 它波已先行到达, 所以低降速带速度与地层速度的差别必 须足够大才能在记录上拾取到折射波初至。
动校正
剩余静校正
叠加
偏移
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静校正概述
问题:在地震资料处理中为什么要做静校正?
1、 为使地下构造形态不受地表起伏的影响; 2、一个探区需使用统一的基准面,以便测线之间接点; 3、地震资料处理的一些重要步骤是在反射波时距曲线为双 曲线的前提下进行的（速度分析、动校正等），但反射 波时距曲线为双曲线的条件是：地表水平、上覆介质速度 为常数。为了后续处理的需要，应把反射时间校正到炮点、 检波点均在一个水平面上一样的情况。
静校正的目不是要将炮点、检波点校正到同一水平面上吗？
只校正到浮动基准面，动校正的条件满足吗？
浮动基准面在局部范围内可看作是平面，它可能是水平面，也可能是倾 斜面。如果是水平面，静校正的目的已经达到。如果是倾斜面，则反射波 走时图如左图。我们将该图做旋转，使倾斜的浮动基准面变为水平，原本 水平的反射界面就变为倾斜。这样一来，我们就把倾斜基准面的问题变成 了倾斜反射面的问题。而倾斜反射面的时差校正将由倾斜反射面的动校正去解决。
… …
Vn Vn+1
… A、B：炮点 G： 接收点
DO5=AG5-BG5= 正值
DT= 初至时差 DO= 偏移距差
四川石油管理局地球物理勘探公司
DT
+ G5 DT：时间差
_ G3 G2
G4
+
DO
DO：偏移距差
G1
_
Vn+1= 拟合直线斜率/2
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互换法延迟时间(以时间表示的深度)计算
S R S R
如果地下反射界面原本就是倾斜的，旋转后变成什么样呢？
四川石油管理局地球物理勘探公司
问题2:在什么情况下须使用浮动基准面?
当地表起伏太大时须使用浮动基准面!
通常用炮点、检波点的平滑面作为浮动基准面，平滑长度
一般为排列长度。浮动基准面静校正只计算炮点、检波点到浮 动基准面的校正量，以后再计算浮动基准面到标准基准面的校 正量。炮点、检波点实际静校正量等于两部分相加。
2、Refractor Elevation Project 先将相临点的时间深度转换为折射层高程，再做最小平方（线性）拟合 3、Overlay Extrapolation of Time-Depth 将拾取的初至时间依次连续扩展到整条测线，这些扩展时间就叫做重复 时间（overlay-times），重复时间与要估算时间深度的区域的临近站点的 时间进行最小平方意义下的比较，并按最小平方拟合线扩展到估算区域。这 种方法等同于外插和内插地结合。
1、扩展常规互换法,该技术是常规互换法技术的扩展
能获得准确有效的折射延迟时估算,且与折射速度场的误差相对无关。 2、高斯-赛德尔迭代分解法(最小平方法) 有很强的外推特性,因该方法要同时估算炮点、检波点折射延迟时和射 速度,所以与折射速度场的误差有关。
3、混合EGRM/迭代算法
以上两种算法组合。 三种方法既可单独使用,也可按某种组合使用。
距曲线已不是理论上的双曲线分布。如何对记录的反射时 间进行校正，使反射时距曲线还原为双曲线，这就是静校 正要解决的主要问题。静校正通常包括三个方面： 1、野外高程变化引起的时差校正；
2、低、降速带引起的时差校正；
3、以上两种校正留下的残余和其它因素引起的剩余时差校正。
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目前我们常用的静校正方法
互换法或(和)高斯-赛德尔迭代法求解获得炮点项和检波点
项的折射时间深度和折射速度层速度信息，并由此构建出 折射层的速度深度模型，再并根据速度深度模型计算出静
校正量。
总体静校正量= 地面到中间基准面时间+中间基准面到标准基准面的时间
以折射层速度计算 以替换速度计算
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三种提取折射信息的方法:
A B DA
DR X Y V2 DB V1
TAB
DA DR DB V1 V 2 V1
当V2比V1大得多时,上式可近似地改为:
ZA COS AB ZB COS TAB V1 V2 V1
（1）
TAB=折射波到达时间； ZA=A点的折射层厚度；ZA= B点的折射层厚度；
四川石油管理局地球物理勘探公司
地表水平、上覆介质速度为常数时,地震波传播路径如下图:
x
S
M R
1 tx 2
P
1 t0 2
v
V
x t t 2 v
2 2 0
2
（双曲线方程）
四川石油管理局地球物理勘探公司
在地震勘探中，由于受地形起伏、爆炸井深不一、低
降速带的厚度和速度变化等因素的影响，地震波的反射时
四川石油管理局地球物理勘探公司
静校正处理
（黄大云）
2008.4
四川石油管理局地球物理勘探公司
内容
• • • • • 静校正概述 高程静校正 折射静校正 层析静校正 剩余静校正
四川石油管理局地球物理勘探公司
地震资料常规处理一般流程
数据输入
观测系统加载
坏炮坏道去除
静校正
噪声压制 振幅补偿
反褶积
速度分析
四川石油管理局地球物理勘探公司
扩展常规互换法
四川石油管理局地球物理勘探公司
互换法折射速度计算
A G1 G2
G3 G4
G5
V1 DT1=TAG1-TBG1= 负值
DO1=AG1-BG1= 负值
Vn Vn+1源自…DT3=TAG3-TBG3= 0
G1
V1
G2
G3
G4
G5
B
DO3=AG3-BG3= 0
DT5=TAG5-TBG5= 正值