散射地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)隧道超前預測設(shè)備
同度物探散射地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)散射地震勘探是采用小排列、密集采集的方式。偏移距小于目標深度的1/2。用炮點記錄生成的垂直速度剖面就可以代表炮點下方的地質(zhì)結(jié)構(gòu),這是地震散射數(shù)據(jù)處理的基本理念。因此散射地震數(shù)據(jù)處理的核心就是從單炮記錄生成垂直速度剖面,聯(lián)合所有的速度剖面組成三維速度結(jié)構(gòu)這兩個環(huán)節(jié)。單炮記錄生成垂直速度剖面是數(shù)據(jù)處理的中心環(huán)節(jié),包括以下二項關(guān)鍵技術(shù)。
散射地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)隧道超前預測設(shè)備
1)方向濾波
方向濾波是散射地震數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵技術(shù)。因為散射波較弱,容易被各種干擾掩蓋。濾除直達波、面波與環(huán)境干擾是常規(guī)的濾波技術(shù)。水域勘探中多次波是最主要干擾,這里采用雙曲濾波技術(shù)進行濾波。圖4A、B是雙曲濾波前、后的記錄比較。可以看出直達波和多次波基本被濾除了。
2)速度掃描
速度掃描是從散射波記錄構(gòu)建垂直速度剖面的關(guān)鍵技術(shù)。速度掃描是通過Radon變換
將空間-時間域地震數(shù)據(jù)變換到時間-波速域中。在時間-速度域中,縱坐標時間是垂直散射雙程時,橫坐波速度是上覆地層的平均波速。變換公式如下。
其中x為偏移據(jù),τ為垂直散射雙程時,v為平均波速。掃描結(jié)果如圖4C。
掃描圖像中的每個能量極值點都代表一個散射界面。極值點的縱坐標為界面的雙程時,橫坐標為界面上覆地層的平均波速。很容易由此計算出極值點對應的界面深度和層速度曲線(圖4D),這就是所求的垂直波速曲線。曲線中顯示了各界面的深度與各地層的波速。
圖1 速度剖面處理流程與結(jié)果
3)偏移成像
偏移成像是由地震散射記錄重建地界面分布的一種反演算法。偏移成像可獲得地質(zhì)界面的形態(tài)分布,其成像的物理量就是散射系數(shù)α。像反射系數(shù)一樣,α有正負和大小,代表地層模量差異的正負和大小。偏移計算生成的地質(zhì)界面與速度剖面的界面位置是一致的,兩者可互相印證,偏移成像的界面連續(xù)性更好,且與反射地震的時間剖面有些類似,更常被使用。
偏移成像的數(shù)學基礎(chǔ)是方程(6)的逆問題。經(jīng)過對震源的歸一化處理,對于n個激發(fā)點與m個接收點的地震記錄數(shù)據(jù)的偏移成像計算由下式給出:
其中r為像點位置矢量,ri、rj分別為激發(fā)點、接收點位置矢量;vi、vj分別為入射波與散射波的波速;uij為第i次激發(fā)第j個接收點的記錄。
因為散射地震使用小排列采集方式,因而偏移成像的計算實際上是小角度范圍內(nèi)地震記錄的疊加,而不像反射地震CDP道集那樣大偏移距數(shù)據(jù)的合成,因而保有較高的橫向分辨率。