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勘探原理第六章.ppt

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第六章 数据处理,第一节 数据处理概述,地震工作的三个阶段:,一方面:高质量的原始资料为处理工作提供好的物质基础;另一方面:同样的原始资料,处理方法不同,得出的结果可能差别很大。,、浅震工作特点及数据处理时应采取的措施,1.特点:,1)地表激发接收,单个检波器、小偏移距。因此,震源干扰严重,高频信号衰减严重。,2)干扰背景严重。,3)信噪比较低。,4)探测的目的层浅,地质异常体尺度小,要求划分的地层详细。要求地震记录具有较高的分辨率和信噪比。,野外数据采集; 室内数据处理; 室内资料解释,2.处理时应采取的措施:,选择合理的处理参数,提高信噪比,尽可能保护和恢复记录中的高频成分。,二、处理项目与流程,四个阶段:预处理、参数分析处理、常规处理、解释处理。如图示。,图6.1 数据处理流程图,第二节 预处理,预处理:原始记录数据处理之前所必须完成的工作。,目的:把原始数据进行初步加工,使之满足处理方法技术的要求。,包括:剪辑处理、切除、抽道选排。,、剪辑处理,剪辑:挑选信噪比低的不正常记录道或炮,将其充零。 不正常道:工作不正常道、死道、极性反转道。 不正常记录:外界干扰背景严重而引起的噪声记录,应将整张记录充零。,二、切除,(1)切除强振幅的初至波,这些初至波一般是直达波和浅层折射波等干扰波; (2)切除发生相位畸变的浅层宽角反射波; (3)切除震源干扰波、相干干扰波。,,如图6.2所示,三 、抽道选排,抽道选排(抽道集):将属于同一共反射点的记录道选出,按共反射点号次序排在一起,这实际上是一种数据的重排。,目的:进行水平叠加和计算速度谱。,单边放炮多次覆盖共反射点选道公式为,,式中:P-满覆盖次数的选道号;N-仪器道数;n-覆盖次数;i-炮点序号;m-小叠加段序号;j-小叠加段内的共反射点序号(从1开始,最大为N/n,N/n个叠加道组成一个小叠加段),第三节 参数分折处理,目的:取得最佳处理参数。包括:频谱分析,二维谱分析,速度分析。,、一维频谱分析,目的:了解有效波和干扰波的频谱分布范围,选取合适的频率滤波器。,1、频谱分析公式,地震信号在频率域和时间域中表示为:,,处理时,必须对数据进行离散。,对X(t)按△t时间间隔采样,共有N个离散值;,对X(f)按△f频率间隔采样,共有M个离散值。则:,式中:m、n均为整数。m=0,1,…M-1;n=0,1,…N-1。n△t=T为频谱分析的时窗长度。,X(m△f)的实部和虚部分别为:,,,则振幅谱和相位谱分别为:,,,2.频谱分析参数的选择,频谱分析:先选好地震记录,后确定分析参数。,分析反射波频谱:最好是无干扰波的纯反射信号时窗;,分析干扰波频谱:选择无反射波的纯干扰信号时窗。,采样点数的确定:先确定频谱分析的时窗长度T,采样间隔Δt,则采样点数N为,,实际资料处理时,由于种种原因,一个频谱提供的数据不十分有把握,需要多做几个频谱分析,最后得到一个统计平均值。,3.地震波的频谱特征,(1)面波频谱峰值偏低,与反射波有显著差别;声波频谱峰值偏高,与反射波频谱重叠较宽。,(2)由于大地滤波作用,浅层反射波频率较高,深层反射波频率较低。,(3)外界相干干扰波、多次波与有效反射波频谱差别不大。,(4)微震噪声频带较宽。,由此可知:有效反射波与面波、微震等干扰波在频谱上存在明显差异,因此,可用频率滤波压制这些干扰;而有些干扰波(如声波,多次波等)与有效波频谱重叠较宽。因此,频率滤波压制干扰波的能力是有限的。,二、二维谱分析,目的:了解有效波和干扰波的频率—波数(单位长度上波长的个数)谱范围,以便选取合适的二维滤波器,达到压制干扰、提高信噪比的目的。,1.二维谱分析公式,对于二维函数f(t,x),对应的二维富里叶变换为,,反变换为,,(6.10),(6.11),对于离散的地震信号f(mΔt,nΔx),相应的二维离散富氏变换为,式中m,j=0,1,…M-1;n,l=0、1,…N-1;Δt和Δx分别为时间和空间采样间隔;Δf和Δk分别表示频率和波数采样间隔。,2.地震波的二维谱特征,由于频率f、波数K与视速度Va有如下关系,,因此,地震波的二维谱特征通常以频率和视速度特征表现出来。,图6.3(a):两组同相轴的斜率(视速度)差异较大而频率相近;图6.3(b):两类波的能量团分布在不同的区域。,图6.3 (a)共炮点记录 (b)二维谱,影响地震时间剖面的质量; 影响层速度及平均速度的计算精度。,通常地震波的二维谱有以下特征:,(1)面波的频率较低,视速度较低,在f-k平面上,分布在通过原点斜率为V的直线与k轴组成的平面内。,(2)相同t0时间的多次波的视速度比一次反射波的视速度低。,(3)直达波、浅层折射波的视速度比一次反射波的视速度小得多。,(4)声波与反射波的频率有较大重叠,但视速度比反射波
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