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摘 要:在滩浅海地区的地震勘探中,二次定位技术是非常关键的技术之一。在DWZ地区,检波点发生了漂移,野外提供的部分物理点坐标误差较大,因此利用数据的初至信息进行了初至波室内二次定位处理。实际资料处理证明,该技术取得了显著的应用效果。
关键词:初至波二次定位 多项式回归 滩浅海
滩浅海地区的地震勘探一直是一个世界性难题,它不仅表现在地表条件复杂,而且地震勘探方法具备陆地勘探和海洋勘探的两重性,获得的勘探资料比较复杂[1]。DWZ工区位于滩涂养殖区,地表80%以上为水面所覆盖,分布了大量的水产养殖池、晒盐池等,局部水接近2米。野外采集地震资料时主要采用了陆地采集装备,将检波器做好防水处理后插入水下的淤泥中。受风浪等因素影响,部分检波器发生了漂移。而陆上检波器不具备声波二次定位或者GPS定位功能,因此,进行室内初至波二次定位处理就显得尤为必要。
一、方法原理
从原理上讲,初至波定位采用的是“圆-圆相交定位法”和最小二乘法统计计算原理[2]。由震源激发不经过地层界面反射而直接传播到检波器的波称为初至波[3],初至波可能是直达波,也可能是折射波。首先,根据初至起跳时间和海水速度计算炮检距,然后以炮点为圆心,以炮检距为半径画圆。对于同一检波点,3道记录所画的圆的同一交点就是检波点的真实位置。但由于拾取误差、速度误差、仪器误差的存在,3点可能无法相交于一点。实际资料中,一个检波点会被重复使用几十甚至上百次,因此可以通过冗余计算来求取检波点的最佳位置。
二、处理步骤
1.初至时间的拾取
初至波二次定位技术中,最关键的就是初至的拾取。初至拾取的精度直接影响二次定位的精度。现在各种初至拾取软件主要是利用人工检测、相关发、峰值检测差分法(或拐点法)、人工智能自动拾取和约束初至拾取。目前较为常用的是首先进行自动拾取,再对拾取结果进行人工修正。这样可以既提高了拾取的效率,又保障了拾取的质量。
2.地震波速度场的确定
地震波在海水中的传播速度近似为1500m/s,但每个地区会因为含盐度、温度和水深的影响而不同。全区也不可能都是相同的速度。实际上,初至波很多情况下是在海底滑行传播到检波器的,传播速度会有很大的变化。因此,最好利用不同炮检距的不同初至时间,通过多项式拟合来求取该处的速度。当然,由于一次坐标存在误差,这种拟合速度场也存在误差。但是通过大量的数据模型试验发现,多项式拟合的速度场其精度要比用户定义的单值速度高很多。因此,该速度场的适用性是非常强的。
3.多点拟合
理论上3个炮点就可以对一个检波点进行定位[4],但实际情况却大不相同,需要多点数据进行冗余计算。多点能够产生统计效应,避免异常值的影响。根据经验,对于单个接收点来说,通常需要25~40个点对其定位。根据实际应用效果分析,定位炮应分布在接收点四周,至少要在接收线两侧都有炮点存在,这样在多点计算过程中,才能提高控制精度。缺失方位信息会严重影响计算的准确性。
三、实际资料应用
在DWZ地区进行了实际资料计算。该地区部分养虾池内检波点漂移严重。图1a是用野外提供的坐标进行线性动校正之后的检波点道集。可以看出,由于坐标信息不准确,该检波点道集的线性动校正初至波无法拉平。图1b是该检波点道集经过初至波二次定位之后的结果。不难发现,二次定位之后线性动校正初至波拉平。图2a是野外提供的坐标进行叠加的结果,由于坐标不准确,浅层的成像严重错误,出现了倾斜的同相轴构造假象,270ms处的水平同相轴成像效果也较差。图2b是经过初至波二次定位之后的叠加剖面,很好地消除了构造假象,并且同相轴光滑,连续,整体剖面自然。
四、结论和认识
初至波二次定位技术较好地解决了DWZ地区的检波器漂移问题。实践证明,该技术不仅适用于海洋资料的室内二次定位处理,同样也适用于陆上、滩涂水域采集且發生检波点漂移的资料。进一步认识到,该技术是当前海量地震数据处理中一项高效的野外质量监控方法,可以快速对野外物理点的测量成果进行质量监控。
参考文献:
[1]刘治红,凡正才,朱伟强,滩浅海地区浅层高精度地震资料处理技术[J]。天然气工业,200727(增刊A):139-141
[2]杨京涛,朱伟强,秦豹.海上二次定位技术的研究与应用[J].石油物探,2002,41(增刊):67~69
[3]陆基孟等编,地震勘探原理,石油工业出版社,1982
[4]杨正华,常军.海底电缆地震中二次定位法的探讨[J].石油物探,2002,41(3):330~333
作者简介:孙朋朋(1982-),男,2004年大学毕业,工程师,学士,现从事地震资料处理方法研究。
关键词:初至波二次定位 多项式回归 滩浅海
滩浅海地区的地震勘探一直是一个世界性难题,它不仅表现在地表条件复杂,而且地震勘探方法具备陆地勘探和海洋勘探的两重性,获得的勘探资料比较复杂[1]。DWZ工区位于滩涂养殖区,地表80%以上为水面所覆盖,分布了大量的水产养殖池、晒盐池等,局部水接近2米。野外采集地震资料时主要采用了陆地采集装备,将检波器做好防水处理后插入水下的淤泥中。受风浪等因素影响,部分检波器发生了漂移。而陆上检波器不具备声波二次定位或者GPS定位功能,因此,进行室内初至波二次定位处理就显得尤为必要。
一、方法原理
从原理上讲,初至波定位采用的是“圆-圆相交定位法”和最小二乘法统计计算原理[2]。由震源激发不经过地层界面反射而直接传播到检波器的波称为初至波[3],初至波可能是直达波,也可能是折射波。首先,根据初至起跳时间和海水速度计算炮检距,然后以炮点为圆心,以炮检距为半径画圆。对于同一检波点,3道记录所画的圆的同一交点就是检波点的真实位置。但由于拾取误差、速度误差、仪器误差的存在,3点可能无法相交于一点。实际资料中,一个检波点会被重复使用几十甚至上百次,因此可以通过冗余计算来求取检波点的最佳位置。
二、处理步骤
1.初至时间的拾取
初至波二次定位技术中,最关键的就是初至的拾取。初至拾取的精度直接影响二次定位的精度。现在各种初至拾取软件主要是利用人工检测、相关发、峰值检测差分法(或拐点法)、人工智能自动拾取和约束初至拾取。目前较为常用的是首先进行自动拾取,再对拾取结果进行人工修正。这样可以既提高了拾取的效率,又保障了拾取的质量。
2.地震波速度场的确定
地震波在海水中的传播速度近似为1500m/s,但每个地区会因为含盐度、温度和水深的影响而不同。全区也不可能都是相同的速度。实际上,初至波很多情况下是在海底滑行传播到检波器的,传播速度会有很大的变化。因此,最好利用不同炮检距的不同初至时间,通过多项式拟合来求取该处的速度。当然,由于一次坐标存在误差,这种拟合速度场也存在误差。但是通过大量的数据模型试验发现,多项式拟合的速度场其精度要比用户定义的单值速度高很多。因此,该速度场的适用性是非常强的。
3.多点拟合
理论上3个炮点就可以对一个检波点进行定位[4],但实际情况却大不相同,需要多点数据进行冗余计算。多点能够产生统计效应,避免异常值的影响。根据经验,对于单个接收点来说,通常需要25~40个点对其定位。根据实际应用效果分析,定位炮应分布在接收点四周,至少要在接收线两侧都有炮点存在,这样在多点计算过程中,才能提高控制精度。缺失方位信息会严重影响计算的准确性。
三、实际资料应用
在DWZ地区进行了实际资料计算。该地区部分养虾池内检波点漂移严重。图1a是用野外提供的坐标进行线性动校正之后的检波点道集。可以看出,由于坐标信息不准确,该检波点道集的线性动校正初至波无法拉平。图1b是该检波点道集经过初至波二次定位之后的结果。不难发现,二次定位之后线性动校正初至波拉平。图2a是野外提供的坐标进行叠加的结果,由于坐标不准确,浅层的成像严重错误,出现了倾斜的同相轴构造假象,270ms处的水平同相轴成像效果也较差。图2b是经过初至波二次定位之后的叠加剖面,很好地消除了构造假象,并且同相轴光滑,连续,整体剖面自然。
四、结论和认识
初至波二次定位技术较好地解决了DWZ地区的检波器漂移问题。实践证明,该技术不仅适用于海洋资料的室内二次定位处理,同样也适用于陆上、滩涂水域采集且發生检波点漂移的资料。进一步认识到,该技术是当前海量地震数据处理中一项高效的野外质量监控方法,可以快速对野外物理点的测量成果进行质量监控。
参考文献:
[1]刘治红,凡正才,朱伟强,滩浅海地区浅层高精度地震资料处理技术[J]。天然气工业,200727(增刊A):139-141
[2]杨京涛,朱伟强,秦豹.海上二次定位技术的研究与应用[J].石油物探,2002,41(增刊):67~69
[3]陆基孟等编,地震勘探原理,石油工业出版社,1982
[4]杨正华,常军.海底电缆地震中二次定位法的探讨[J].石油物探,2002,41(3):330~333
作者简介:孙朋朋(1982-),男,2004年大学毕业,工程师,学士,现从事地震资料处理方法研究。