地震勘探数据无拉伸动校正.PDF

地震勘探数据无拉伸动校正 薛爱民 （北京派特深科技发展有限公司） 引言 地震勘探工作的主要目的是寻找油气、固体矿产和揭示地表下的地质结构 及物质组成。近年来，随着人类开发地球资源步伐的加快，地震勘探的广度和深 度正在发生变化，对地震勘探的要求已经远远超出了最初研究者的想象。其一， 人们正在利用地震方法进入复杂地表区域进行勘探，例如高山、峡谷等地表切割 严重的地区，其应用已经突破了原有理论的局限。为了得到有效的陡倾角反射信 号和较高的覆盖次数，在这些地区人们通常应用长排列、大偏移距测量方法进行 勘探。应用常规的动校正技术对这种大偏移距反射信号的处理是困难的，数字处 理造成的拉伸切除将损失具备较长偏移距的信号，明显的偏离了设计者的初衷。 其二，人们正在对地震勘探的能力和数据处理效果提出更高的要求。例如，人们 通常对较为浅表地震数据不太重视，应用拉伸切除是再正常不过的事，但是近来 越来越多的人们开始注意到，浅表数据成像的好坏直接关系到下伏地层成像的好 坏，特别在深度偏移方面尤为明显，由此，人们在中深层勘探时开始关注浅层的 成像问题。减少由于数字处理引发拉伸切除所造成的信号损失对浅层成像质量提 高是至关重要的，特别是浅层地震数据的 AVO 分析，属性反演等都希望保持足 够多的浅层信号能量。 如何保证在尽量不切除地震信号而又保持信号不发生动校正畸变呢？ 最 早提出并试图解决这个问题的研究者是 Rupert and Chun[1]. 他们于 1975 年采用 分时段搬家的方法解决动校正拉伸的问题。虽然该方法在各时段内可以解决动校 正拉伸问题，但是时段间的接缝问题没有得到较好的解决。2000 年，Shatilo and Aminzaden[2]采用拾取同相轴的方法避开了由于分时段间接缝处理不好造成的目 的层同相轴畸变问题，但是还是没有解决时段间数据的接缝问题。2001 年，Hicks[3] 提出应用抛物线拉东变换和混合的富里叶-拉东变换解决动校正拉伸问题，该方 法很好地解决了分时段间的数据接缝，但也不很完美，主要问题在处理中需要人 工或者自动的拾取拉东变换的路径，不仅麻烦而且会丢失部分细小地震的反射信 号，特别在信噪比不太高的情况下更是难以应用。 2003 年，Steward Trickitt [4] 在加拿大石油学会年会上提出了类似于拉东变 换进行无拉伸动校正的方法，该方法在北美申请了技术发明专利。该方法将道集 数据从上向下按时间窗滑动，在时间窗口内做常速度 NMO ，在每个时间点得到 一系列不同速度的 nmo 数据，将该数据进行最小二乘反演（反 nmo 叠加）得到 无拉伸动校正道集。该技术方法后来又进行了 AVO 分析为目的的实验研究，证 【 】 明稳定性和保幅性较好（Trickett 5 ）。 【 】 本文对 Trickett 4 方法进行了试验，应用τ-p 变换方法，将时间窗口范围 内地震信号进行处理，滑动时间窗，再应用τ-p 变换方法处理地震信号，从而获 得τ-p 域地震数据。经过反τ-p 变换，获得无拉伸动校正道集。与 Hicks[3]方法 比，该方法技术不但不需要进行同相轴拾取，减少了拾取的麻烦和细小地震反射 信号的丢失，振幅也相对保真。 方法理论 Trickett[4]方法可以叙述如下： 常规的动校正公式为 tn2 = t2 - x/v2 其中 tn ：零偏移距双程走时； t: 动校正前双程走时； v: 波速； x ：偏移距。 如果将地震记录按主频周期时间长度分成若干时窗，长度为Wt （图1）, 在时窗范围内进行以中心点对应速度 Vi 为动校正速度的动校正，在时间点 j 得 到一组数据 Ui.(i 为移动次数，移动步长为Δt)。 在每个数据点j 上产生一系列 不同 V 的动校正以后的数据，相当于对动校正前的数据进行以速度为 i V ,V ,V ,…的拉东变换。由此，在时间点j 可得 1 2 3