地震资料处理001

第一章概述
1.地震勘探包括：采集处理解释
2.地震处理包括：反褶积叠加偏移成像
3.地震处理包括：预处理，常规处理，特殊处理
4.三高：高分辨率，高保真度，高信噪比
第二章数字滤波
1.滤波器：任何一种对输入信号的改造作用都可以看成滤波，实现这种滤波的系统成为滤波器
2.模拟滤波器：通过不同结构的电网络实现滤波
3.数字滤波器：用数学运算通过数字计算机技术实现滤波
4.数字滤波与模拟滤波器的异同点：（1）模拟滤波是对连续信号进行滤波，输出的是连续信号，输入和输出信号都可以用一连续的图形表示出来，而数字滤波器是对离散化之后的信号进行滤波，输入和输出都是离散数据；（2）电滤波是用不同的点网络实现滤波的，数字滤波是用数学运算的方式通过数字计算机技术实现滤波的
5.滤波器的物理性质：（1）滤波器是实参数的，（2）滤波器是物理可是实现，充要条件h（n）=0，n<0，（3）稳定性，（4）能量是有限输出的（5）最小相位性质，最小相位信号对相同振幅的物理可实现信号，分辨率是最高的。

6.最小相位信号：具有相同振幅的物理可实现信号中最小的信号、
7.最小相位滤波器：具有相同振幅相应的一切可能的滤波器中能量延迟最小的滤波器
8.纯振幅滤波器：也成为零相位滤波器，信号通过这个滤波器之后，只有振幅的变化，没有相位的变化，又称为理想滤波器
19.理想滤波器：低通理想滤波器，带通理想滤波器，带陷理想滤波器，高通理想滤波器
10.频率域滤波的实现步骤：
首先对地震记录x（t）作傅里叶变换，得到其频谱X（ω），进行频谱分析。

根据有效波的频带范围，设计合适的滤波器H（ω），在频率域进行滤波，然后对输出Y（ω）做傅
里叶反变换，得到滤波后的输出y（t）。

11.使用fft应注意的问题
输入数据：输入数据点数NFFT应是2k个点；输出数据，计算出的频谱宫NFFT个点，从第一个点开始，以NFFT/2+1处为对称点，与后面的点有共轭关系；输入与输出数据采样间隔的关系，ΔtΔf=1/NFFT
12.时间域滤波的两种常用方法：褶积滤波、递归滤波
13.褶积滤波的两种模型:无噪声，x(t)=b(t)* ξ(t)，有噪声x(t)=b(t)* ξ(t)+n(t)
14.设计递归滤波器应注意的问题
递归滤波器的阶数，阶数越大越精确，但计算量大，通常，n=4,；滤波器的稳定性。

15．时变滤波的目的
由于地层的的吸收作用，地震波再地下传播的过程中，高频要被吸收，频率变的越来越低，浅中深层的频谱成分差别很大，这是如果做带通滤波，就不能从浅层到深层用同一个滤波门，而应根据不同的时刻，设置变化的滤波门，进行时变滤波
16.数字滤波的特殊性，离散型、有限性
地震波可用震动图和剖面图表示
17.二维傅里叶变换的性质：
二维抽样定理，f n=1/2Δt>=f c,1/2Δx>=k;二维频波谱的共轭性；二维频波谱的周期性
18.视速度滤波：k*=1/λ*=1/V*T=f/V*,地震资料的频波谱除
与频率和视波数单独有关外，还与构成他们内在联系的视速度信息有关，由于视速度再地震勘探中有明显的物理意义，所以，由F-K变换进行的滤波成为视速度滤波19.视速度滤波的处理流程：输入数据→二维傅氏变换→扇形滤波→二维F反变换
第三章反褶积
1.反褶积：是指由函数与地震记录褶积得到反射系数的过程。

主要作用是压缩地震子波，提高地震资料的时间分辨率，从而提高资料解释的精度，反褶积还可以短周期鸣震和其
他多次波干扰，突出有效波，提高信噪比。

2.反褶积特点：多解性，分辨率与信噪比相互制约，被反演理论超越。

3.预白化处理：地震记录含噪声后，求得的反子波与不含噪声时有差别，但这一点并不影响反褶积的效果，反而可增加方程组求解的稳定性，有时为了需要，要人为地加进一些噪声，这就是预白化处理。

4.预测反褶积与子波的关系：
设地震子波满足最小相位关系，反射系数为自噪声，褶积模型为
X(t)=b(t)*ξ(t)=
则有t+l时刻的输出值：
Ⅰ：包含将来时刻（t+1,t+2,、、、,t+l）的信息，Ⅱ：包含现在和过去时刻(t,t-1,t-2,、、、)的信息，结合e(t+l)=x(t+l)- 看出Ⅱ与预测值相吻合，Ⅰ与误差e(t+l)相吻合，Ⅰ具有物理意义，e(t+l)= 我们将有一个子波的前部和反射系数褶积就得到了预测误差，反过来讲，用这种方法可以压缩子波长度，提高地震的分辨率。

5.鸣震现象在地震记录上有以下规律：1.恒定的周期2.极性正负相间3.波形基本保持一致，但又衰减。

6.地震子波的提取：1.由公式给定子波2.自相关法和最想相位子波提取。

3.直接观测法4.Z变换法5.用测井资料求取子波。

7.子波相位通常由最小相位、混合相位和最大相位三种。

8.各种子波比较：1.振幅相同的子波，零相位子波的分辨率最高2.海上勘探和陆上爆炸最接近最小相位子波，可控震源的子波为零的子波3.数字滤波，反褶积滤波和反演种用零相位子波
9.相位对反褶积精度的影响：
1.子波振幅相同时，最小相位子波对期望输出为零延时脉冲的反褶积误差最小。

2.在子波为混合相位和最大相位时，期望输出的相位应与子波的相位匹配，有一个最佳延迟，
只要这样才能得到合适的反褶积结果。

11.为什么要进行反Q滤波：由于底层的吸收作用，地震经过底层传播之后，能量被帅将或损耗，频率遍地，为恢复与拿来的能量，处理时，须做吸收不常，即Q补偿，或从滤波的角度讲，就是反Q滤波
12.Q因子的物理意义
随着波在介质中传播，波产生的弹性能将逐渐被介质吸收，最后转换为热能，弹性能转换为热能的过程称为吸收，Q因子反映的就是能量损耗的比率，原能量与传播所损耗的能量之比即为Q。

13.Q值估算
振幅包络法，频谱比法，常Q扫描法，和李氏公式等。

振幅包络法：（1）滑动时窗，计算振幅谱（2）再相邻道上做躲到平均，（3）将振幅谱表示成分贝数，并用最小二乘法计算包络的斜率s ，B(f)=-27.3fQ-1t(QB) (4)Q值估算，得到时窗中点的Q值，Q=27.3t/|s|. （5）插值计算，使每个样点处均有Q值，第一个时窗和最后一个时窗两端取起始值和终止值
14.谱白化处理：是一种展宽频的方法，不过它不改变子波的相位谱，是一种“纯振幅”的滤波过程，谱白化处理可以在频率域中完成，也可以再时间域中进行。

第四章速度分析、动静校正和叠加
1.速度分析是为叠加提供最佳叠加速度
2.动校正是消除炮检距对反射波旅行时的影响
3.静校正是消除地表起伏和低速度带的变化对反射波旅行时的影响
4.速度分析方法：t2-x2法，速度扫描法，常速叠加（CVS）法，速度谱法
5.影响速度估算的因素（简答）排列长度，叠加次数，s/n 比，时窗宽度，速度采样密度，相干属性量的选择，对双曲线正常时差的偏离度，数据的频谱宽度
6.层速度分析是一种沿着所选定的关键层再每个cmp位置提取速度信息的有效方法
11.剩余静校正的三个步骤及相互关窗口的选择：拾取（决定性作用），分解，剩余静校正时移。

其中拾取步骤对剩余校正起绝对作用。

相互关窗口选择：1尽量多包涵有效符号，以提高相关值2尽量大一些，并且取在切除带以外
第五章偏移成像
1.偏移的目的作用
地震偏移可在叠前做也可在叠后做。

叠前偏移是把共炮点和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，在把反射波归位到反射截面，绕射波收敛到绕射点的过程中，要去除传播过程中的效应（扩散，衰减等），最后得到能反映反射截面反射系数特征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归位和绕射波不能正确收敛的问题，利用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。

偏移的两大基本理论：射线方程、波动方程
2.叠后偏移和叠前偏移的方法
叠后偏移：圆弧切线法，线段移动法，波前模糊法，绕射曲线（面）叠加法
叠前偏移：椭圆切线法，交会法，rock偏移法，paturet-tariel偏移法
3.波前模糊法和绕射叠加法的异同
无论是波前模糊法还是绕射叠加法，其基本原理都是根据惠更斯原理提出来的，二者的实质是一样的，只是做法不同，一个是把一个道上的波场值送到各道上去叠加，另一个是把各道上相应的波长值取来在一道上叠加，都符合反射波归位和绕射波收敛的要求，只是所取的背景值不同，以取送数值的方法将其区分，把第一种叫做输出道法，第二种叫输入道法
4.kirchoff积分法对水平叠加剖面进行波动方程偏移的步骤
（1）将水平叠加剖面看做是炮检距为零的自激自收地震
剖面u（x,y.0.t）
（2）利用爆炸反射面的思想将自激自收剖面等效为再反射界面上同时激发产生地震波，以版速度向外传播，再地面上观测到的上行波剖面u(x,y,0,t)
（3）将单程的上行波剖面向下延拓，得到深度为z的面上的波场值
（4）根据成像原理，对所有的地下点（z>0）取t=0时的波场值，即可实现三维偏移成像，此时，成像值为
5.有限差分法与绕射叠加法相比的优点
（1）有限差分法使用波动方程，因而偏移过程中产生了比较精确的定量关系式，所以偏移后的地震波不但能正确的收敛到产生它们的位置上，而且振幅也能够相对的保真
（2）有限差分法是在比较小的差分网格上进行的，因此在速度变化的地区其归位效果更为理想
（3）由于上述原因，再偏移地震剖面的综合效果方面，如信噪比，波形特征，分辨率等都比绕射跌接偏移效果好
6.三种波动方程偏移方法的差异
（1）偏移孔径不同：kirchhoff积分法一般需要根据剖面上的请教确定偏移的范围，即孔径；频率-波数域没有孔径的限制通过二维滤波来控制孔径；有限差分法可以通过数值的粘滞性来控制孔径
（2）对速度模型的适应性不同：有限差分在一个比较小的差分网格上进行的，故其适应性最强；kirchhoff需要在一个大孔径内进行一次运算，而在这个孔径中只能是常速；频率-波数域有stolt和gazdag相移两种实现方法，前者要去对全测线使用一个平均常速度值，偏移前进行时深转换；相移法不能适应水平方向上的速度变化。

（3）偏移成像的效果不同：影响因素，所用方程的精确度，方法对速度模型的适应性和计算方法与参数。

A方程越精确，成像振幅的保真度越高，kirchhoff积分法和频率-波数域是准备方程，有限差分法是近似方程 B在速
度适应方面，有限差分法最强，相移法次之，kirchhoff 积分法较差 C计算方法与参数不同对偏移效果产生不同的影响，如有限差分法会产生频散，孔径选择不当会使kirchhoff积分法偏移效果降低 D偏移方法效率也是能否推广的一个重要因素
论述题
广义屏偏移（gs）算子是基于波的散射理论，从波动方程green函数解出发。

借助born近似等一系列数学手段而推到出的。

在小角度的近似条件下，得到相屏偏移算子。

频率-空间域有限分差（fxfd）不仅能对陡倾角进行成像，而且能适应速度的任何横向变化，故该算法可使复杂地质体精确成像。

分步傅里叶（ssf）是在gazdag 相移方法的基础上，把速度场分解为常速背景和变速扰动两部分，对常速背景在频率-波数域采用相移处理，对层内的变速绕道，在频率空间域采用时移校正。

傅里叶有限差分（ffd），ristow&ruhl提出的傅里叶有限差分叠前深度偏移成像方法是在分步傅里叶方法的基础上，加上一个有限差分项二阶以上速度扰动引入的时差进行校正。

总之，GS、FXFD、SSF和FFD等四种方法在精度、稳定性和适应性等方面各有优势，相互不可代替。

从成像上看，FFD最好，其次是FXFD和GS，再次是SSF；从计算效率上看，SSF最高，fxfs次之，再次是ggs，最后是ffd，在对横向变速的适应性上，fxfd最强，ffd和gs 次之，最后是ssf；从稳定性上，ffd、fxfd和ssf无条件稳定，而gs是条件稳定。