疊加原理
多次覆蓋
現代地震勘探多使用多次覆蓋系統。
多次覆蓋是指採用一定的觀測系統,在不同炮點激發時,在對應點接收來自地下同一反射點上的反射波,即對地下界面上的每個點進行多次重複觀測,得到多道地震記錄,將這些記錄按照一定的方法疊加在一起形成一個地震道,這樣的方法稱為多次覆蓋。
例如在獲得關於地下界面上點R的信息,需要在
放炮,
點接收;
放炮,
點接收;
放炮,
點接收等等。如果界面水平,則R在地面的投影點M正好是
、
以及
點的中點,M點稱為它們的共中心點,保證了每次接收到的都是來自R點的反射。此時R點就叫做各接收道的共反射點,
、
、
叫做R的共反射點道,組成一個共反射點道集。
抽道集
以單邊放炮24道採集的六次覆蓋觀測系統為例,說明共反射點道集的抽取。每放完一炮,炮點和接收點一起向前移動二個道間距。將所有的炮點
、
、
等標在同一條水平線上,然後從各炮點向排列前進方向作一條與測線呈45°角的直線,將同一排列上的24道分別投影在些45°的斜線上,即每一根斜線表示一個排列獲得的一張原始記錄。
炮的第21道、
炮的第17道、
炮的第13道、
炮的第9道、
炮的第5道和
炮的第1道,都接收到來自A點的反射,因此在這六張記錄上選出對應的地震道就可構成共反射點A的共反射點道集。其它的反射點,也可以找到相應的共反射點道集。從圖中可以看到,炮點連線和共反射點疊加道的連線是相互垂直的,其交點就是地面共中心點的位置。
剖面形成
預處理
地震數據輸入主機後要先進行一些準備工作才能正式處理,習慣上把這些工作稱為預處理。具體的信息需要的預處理程式不盡相同,常規的預處理包括不正常炮和不正常道的充零(剔除)、數據重排(解編)、振幅加工、切除和抽道集,在有些程式系統中把數據重排和振幅加工合稱“數字帶解編”。其中切除一般包括初至切除和中間切除,初至切除是將地震道前部能量特強的
初至波和淺層
折射波形成的破壞帶切除;中間切除則是將記錄中間某些強烈的干擾帶除去,如
面波、
聲波和側面波等。
靜校正和動校正
靜校正是將由於地形、低(降)速帶和爆炸深度等因素對地震波傳播時間產生的影響加以消除,校正到一個統一的基準面上,這種校正不隨時間而改變,只與接收點的位置有關,即每一道只有一個校正量故而叫靜校正。靜校正包括
地形校正、井深校正和低速帶校正。
動校正是把野外觀測資料轉換成自激自收時間剖面。對共炮點時距曲線來說,經過動校正之後就可以把雙曲線變成直線,形象地反映地下界面的形態;對共反射點道集來說,經過動校正之後,來自同一反射點的一次反射波形就變成同相,疊加後得到加強。
疊加
完成動校正之後就可進行水平疊加,它的數學模型就是,把經過動校正的同一共深度點道集內各道在各個相同時刻的離散振幅值疊加起來,就得到經過共深度點疊加後的一個地震道。最常用的疊加方式就是在疊加前令每個參與疊加的振幅值除以覆蓋次數,然後進行簡單地算術相加。
疊加後的加工
疊加後,為了進一步改善剖面質量,常常還作一些加工和修飾。常用的方法有淺層加權、組合、道內平衡(動平衡)、
相干加強等,以及各種
濾波技術。
地震信息經過疊加後的加工,就可以顯示為水平疊加剖面。顯示過程實質上就是數/模轉換過程,即把疊加處理後的數位化地震信息(每道地震波形的離散採樣值)轉換成連續波形,並按一定的方式顯示出來。至此,水平疊加剖面就形成了。
特點
優點
地震野外資料經過數字處理之後,可以得到多種地震信息,這些地震信息的大多數都以時間剖面的形式顯示出來。目前使用最廣泛的時間剖面有兩種:一是水平疊加時間剖面,簡稱水平疊加剖面;二是疊加偏移時間剖面,簡稱疊偏剖面。這兩種剖面既是地震構造解釋的主要時間剖面,又是地震地層解釋中不可缺少的資料。兩種時間剖面中又以水平疊加剖面套用最廣泛,也是最基礎的剖面。
水平疊加剖面相當於是自激自收剖面,一般在地層傾角小構造簡單的情況下,能較直觀的反映地下地質構造的特徵。同時也保留了各種地震波的現象和特徵,為地質資料的解釋提供了豐富直觀的資料。此外多次覆蓋水平疊加有效的壓制了噪聲干擾,有較高的信噪比,提高了剖面的質量。
缺點
水平疊加剖面上反射波同相軸與地質剖面上的地層界面並不一一對應,必須經過
時深轉換。而地震波傳播速度一般隨深度增加,所以時間剖面上反射波同相軸反映的界面形狀以及界面之間的距離都是有假象的。
在水平疊加剖面上,當界面傾斜時,共中心點疊加並不是共反射點疊加,會降低
橫向解析度。水平疊加剖面中的
繞射波並沒有收斂,
迴轉波沒有歸位,存在干涉帶。疊加時總是把界面反射點放於共中心點下方的鉛垂線上,界面傾斜時,反射點會沿界面下傾方向偏離真實位置。