初至与静校正

初至拾取与静校正

1、初至拾取

初至拾取一直是地震勘探中的一个基础而又非常重要的问题。初至拾取是地表低速带静校正的基础，特别是再地表速度教委复杂的地区，这种静校正更为重要也更为复杂。准确拾取地震波走时还是地震层析成像方法中计算速度的重要依据。迄今为止，已经提出了许多初至拾取的方法，如相关法，能力比法，最大振幅法及神经网络法等。这些方法的一个共同特点是只利用了初至的波形和振幅特征。

拾取是在共炮点道集上进行的，拾取的初至范围要依反演的地质区域内降速层的最大速度和深度而定。而近偏移距道初至时间的准确拾取是层析静校正方法控制表层速度的关键。

2、准确拾取初至

初至时间是折射波静校正的基础数据，直接影响到延迟时间、折射层速度以及低降速带速度或厚度的计算精度。为了提高初至拾取精度，可以采用以下措施；1对单炮记录进行增益、滤波处理。改善初至显示质量；2显示地表高程、炮检距曲线。为初至拾取提供参考。同时，还可以监视观测系统的正确性；3对单一类型的震源，应保证全区初至拾取位置的一致性；4对单炮记录首先应用野外静校正量，然后进行初至拾取。同时显示线性动校正，以保证初至拾取的质量，提高初至拾取的效率。

3、静校正的方法

近地表静校正方法有很多种，常用的主要有高程静校正、模型法、

沙丘曲线法、折射波近地表校正法、层析反演法以及初至波剩余静校正等6种方法。

（1）高程静校正：它不考虑低速带, 仅对物理点与基准面的高程差进行校正。

严格地讲, 高程静校正只适合不存在低速带或者低速带结构横向没有变化的地区。如果某一地区有低速带, 但低速带横向上的变化对静校正量的影响仅仅是高频的, 或者低速带的剥离和填充对静校正量的影响仅仅是高频的, 可以在精细剩余静校正的基础上使用高程静校正。高程静校正的优点是计算效率高，较好地解决了长波长静校正问题。其缺点在于适应条件有限, 解决短波长静校正问题能力比较差。

（2）模型法近地表校正：通过小折射、微测井等常规低速带调查方法得到离散点, 内插出空间速度结构, 进而计算出静校正量的一种方法。

模型法只适合低降速带具有相对稳定的层状地区, 并且具有一定密度及精度的低测成果。其优势是建立近地表模型效率高, 可以较好地解决中长波长静校正问题, 尤其能够按三维方式建立全区统一的静校正量库, 真正达到了先闭合, 后处理的要求。缺点是对近地表调查资料的准确度及精度依赖大, 解决短波长静校正问题能力比较差。

（3）沙丘曲线法静校正：首先需要在工区做精细的表层地质调查, 建立试验数据库, 再生成工区内的各离散点值, 形成沙丘曲线量

板。计算时, 只需给定工区范围和炮、检点坐标, 用量板一量, 即生成对应点的静校正量值, 将其应用到炮集上即可。

沙丘曲线法静校正适应于低降速带速度随深度变化曲线相对稳定和潜水面稳定的地区。该方法解决近地表问题效率高, 可以较好地解决中长波长静校正问题。缺点是对沙丘曲线量板的代表性依赖较大, 解决短波长静校正问题能力较差。

（4）折射波法近地表静校正：该方法是基于层状地表模型的反演方法, 折射波静校正方法有许多种, 如：延迟时法、互换法等。

使用折射波法要求必须预知V0（表层速度）, 要有相对稳定折射层、良好的折射初至以及足够高的覆盖次数。能够较好地解决短、长波长静校正量问题。缺点是该方法采用分层模型, 不能模拟层内的速度变化。它不适合求解不存在明显折射界面或者存在速度倒转和层尖灭的近地表速度模型。

（5）层析反演法：利用初至波反演表层低速带速度结构, 并据此计算静校正量的方法。层析反演方法采用“块状体”建模, 能考虑介质速度的纵、横向变化, 反演模型精度较高, 对复杂地区静校正效果较好。模型的摄动和求解有很多方法, 如SIRT、SVD、LSQR 等。

层析反演近地表静校正用于表层速度比较复杂的地区，在这些地区, 初至能够较好地连续追踪, 并且还要求有足够的覆盖次数。该方法能够适应复杂地表条件, 提供高质量的中、长波长静校正量。但由于介质被网格化为一系列单元, 引入了大量未知量, 需要间接的正则化约束, 反演具有多解性, 稳定性差; 通过逐次线性化迭代求解, 使

得反演对初始模型依赖性强; 初至拾取精度对反演结果影响大。

（6）初至拟合法剩余静校正：它是一项初至波静校正技术, 用初至时间, 分别在共炮点域、共接收点域、共偏移距域交互计算静校正量。该技术在消除资料中的中、短波长静校正量, 实现最佳叠加成像方面具有较好效果。

初至拟合法主要应用于存在较大短波长静校正量和初至波质量较高的地区。该方法可以适应复杂的地表条件, 提供高质量的短波长静校正量。但无法解决长波长静校正问题。

4、静校正量的评价思路

静校正的方法很多，各有其应用条件和适用范围。从计算步骤和要解决的问题来区分，静校正量可以分为基准面静校正量（一次静校正量）和剩余静校正量，对应两类静校正计算方法。基准面静校正量基于近地表速度模型，目的是解决影响时间域构造成像的中、长波长静校正问题，是静校正的基础部分。在基准面静校正的基础上，剩余静校正量一般通过对地震数据的统计来求取，目的是解决影响成像效果的短波长静校正问题。

在实际地震资料处理中，不同的静校正方法常被用于计算同一个工区的静校正量，在分析对比不同静校正方法处理结果的基础上，确定一套最佳的静校正方法，用于最终的静校正处理。

针对不同近地表条件地区的静校正问题，我们认为应该从基准面静校正量的计算和应用（即处理结果）两个角度进行评价。从基准面静校正量的计算角度评价的可靠性和建模过程中的质量控制。静校正

量的应用效果分析主要看基准面静校正是否已经将静校正的高频误差控制在剩余静校正可以解决的范围内。只有适应工区近地表速度模型，计算可靠的中、低频静校正分量；而影响成像质量的高频静校正分量，可以利用剩余静校正技术，通过对地震数据的统计分析得到。

仅从应用效果来评价静校正的合理性是片面的，因为能够使地震数据较好成像的静校正量的中、长波长分量不一定可靠。

静校正评价基本思路

建模技术的适应性分析是静校正评价的基础。不同的近地表建模技术所建立的近地表模型是不可靠的。所采用的建模技术依据现有资料是否可以建立可靠的近地表模型，是判断建模技术适应性的关键。根据现有的与近地表有关的资料，包括地质地貌、小折射与微测井等调查资料、大炮记录上的初至特征等，建立对工区近地表速度模型特征的基本认识，在这种认识的基础上，判断所用建模技术的适应性。

如果根据对大炮初至特征、微测井资料等信息的分析，认为工区近地表不存在稳定的折射层，或者存在高速折射屏蔽层、速度倒转或薄层构成的隐蔽层，又没有足够的微测井资料约束，那么利用折射静校正技术建立的近地表速度模型就不一定可信。

初至层析静校正技术被认为是适应能力较强的一种技术，该技术最适用于纵向速度梯度递增的近地表速度模型，对速度模型的横向变换有很强的适应能力。但在没有足够微测井资料约束的情况下，对浅层地表存在高速初至屏蔽层（如高速砾岩层、永动层）、速度倒转或薄层构成的隐蔽层时，层析静校正技术往往也无法建立可靠的近地表