陆基孟《地震勘探原理》第5章地震波处理.ppt

地震数据处理过程一般分三个阶段: 预处理、参数提取和分析、资料处理。处理的最终结果是得到供解释用的水平叠加时间剖面或叠加偏移时间剖面。 第一节 预处理 一、数据解编 野外磁带记录数据是按时序排列的，即依次记下每道的第一个采样值， ; 各道记完后，再依次记下各道的第二个采样值，依此类推。 在数据处理中，将按时序排列的形式转换为按道序排列(即第一道的所有数据都排在第二道之前，使同一道数据都排放在一起)这种预处理称为数据解编或重排。;二、编辑 在地震数据采集中，由于施工现场复杂，外界干扰大，难免出现一些不正常道和共炮点记录，这些记录信噪比低，如果参与叠加处理会严重影响处理效果。;在正式处理之前，需要对这些不正常的记录进行编辑处理，例如对信噪比很低的不正常道进行充零处理，发现极性反转的工作道对它们进行改正等。 另外，还要显示有代表性的记录并观察初至同相轴，以便进行初至切除。 ; 切除是为了消除包括噪声的记录开始部分所存在的高振幅，这样做对避免以后处理时出现的叠加噪声有好处。切除的方法就是用零乘需要切除的记录段。 ;抽道集也叫共深度点选排，是把具有相同炮检距点（错误）的记录道排成一组，按共深度点号次序排在一起。抽道集处理后，磁带上记录的次序是以共深度点号（CDP)为次序的记录，以后所有的处理都将方便地以共深度点格式进行。 ; 在野外数据采集过程中，为了使来自不同深度信号的能量能够以一定的水平记录在磁带上，数字地震仪采用了增益控制，对浅层信号放大倍数低，深层信号放大倍数高。对经过增益控制的地震记录恢复到地面检波器接收到的振幅值的处理称为增益恢复。;数字仪对信号进行增益控制时的增益指数己记录在记录格式的阶码上，因此增益恢复的公式为 A= A0 /2n 其中A0为记录到的采样值，A为地面检波器接收到的增益控制前的振幅值，n为阶码 (即增益指数)。; 球面扩散是当波离开震源时由于波前扩散造成的振幅衰减，能量发生扩散，波的强度减小，而波场的总能量不变。如果介质是各向同性的，则能量衰减与传播距离的平方成反比。通常速度都是随深度的增加而增加.非弹性衰减是弹性能量由于摩擦而耗散为热的吸收的结果，波动能量消失。 ;通常地震波振幅随时间呈指数衰减。高频衰减比低频快。 与震源强度和震源耦合有关的影响，检波器灵敏度和检波器耦合及偏移距的影响。对这类影响主要通过地表一致性振幅校正程序，类似于自动剩余静校正来完成。 ;参数提取与分析的目的是为寻找在常规处理或其他处理中常用的最佳处理参数，以及有用的地震信息，如频谱分析、速度分析、相关分析等。这类数字处理还可为校正与偏移及各种滤波等处理提供速度和频率信息，并可以自成系统处理出相应的成果图件，如频谱、速度谱，通过相关分析进行相关滤波等。 ;地震勘探所得到的记录中包含有效波和干扰波，这些波之间在频谱特征上存在很大差别。为了解有效波和干扰波的频谱分布范围，需要对随时间变化的地震记录讯号进行傅里叶变换，得到随频率而变化的振幅和相位的函数，（地震记录的频谱—振幅谱和相位谱）。对地震波形函数进行傅里叶变换求取频谱的过程叫频谱分析。;（一）地震波的频谱分析 一个地震道所接收到的振动图形f(t)包含有效波s(t)和干扰波n(t)两部分， 即 f(t)=s(t)+n(t) (4.2.1) 要对信号进行频谱分析，只要对其进行傅里叶变换求其频谱F(?) ; ; 具体计算时，需对地震讯号f(t) 按?t采样间隔离散采样，得到时间序列f(n?t)，共有M个离散值。对F(?)按?f的频率间隔取样，如果频谱宽度有限，有N个离散值，则时间序列f(n?t)的离散傅里叶变换公式为 ;式中n=0,1,2,…N-1,m=0,1,2,…M-1。 由（4.2.4）和（4.2.5）可知，F(m?f)的实部和虚部分别为:;由此可得振幅谱;相位谱为: 为更好了解有效信号和干扰噪声的频谱范围，可分别选取信号和随机噪声时窗进行频谱分析。为分析浅层和中深层信号的频谱，可从浅至深不同时间处选取时窗进行频谱分析。;;1．面波频谱的峰值低于有效波，声波频谱峰值偏高，与有效波的频谱范围有较宽的重叠; 2．微震干扰波的频带较宽; 3．有些规则干扰波与有效波频谱差异不大，如浅层记录中的外界相干干扰波和多次波 4.横波与纵波相比频谱峰值低，频带窄; 5 高速薄层反射波频谱相对厚层要偏高;; 6．大炸药量激发比小炸药量激发频谱要偏低，小炸药量激发比锤击频谱要宽; 7.反射波的频率随着低降速带厚度的增加而降低。当低速带较薄或表层速度