2.浅层地震反射方法及数据处理及数据处理-刘云祯

浅层地震反射方法及数据处理研究

刘云祯

[提要] 本文根据“浅层地震反射方法与数据处理研究”总报告撰写而成。

文中总结了该项目由研究浅层地震反射的多次覆盖技术开始，到该项技术成功地应用于复杂地基勘察，并取得成效的过程。共列举了工程实例11个。

研究内容涉及现场工作方法、震源、地震数据的采集格式、地震数据的数字磁盘采集及地震数据的微机现场处理研究等方面。

该项目的研究成功和推广应用，可为提高勘测成果质量、缩短勘探周期、降低勘探费用发挥明显的作用，并具有显著的经济效益。

一、序言

“地震浅层反射方法及数据处理研究”是“七五”国家科技攻关项目“高坝坝基勘测新技术研究”中的一个研究项目，系统编号为：17—3—l—(3)。

(一) 项目立题时的国内外状况

地震浅层反射方法及数据处理研究项目包括两部分内容：①野外浅层地震反射方法；②数据采集与处理。

国外在野外浅层地震反射方法的研究方面，80年代初开始有较大进展。如加拿大、美国等采用窗口法，进行了等偏移距方法的采集研究与应用；但在数据采集与处理方面利用苹果II型微机，处理功能是只能对等偏移3E采集的地震资料作些简单处理。

国内地矿部、铁道部和煤炭部对深层和中浅层野外地震反射方法的研究采用CDP水平这加方法，由于其勘探深度大，因而地震设备规模大：在数据采集与处理方面，采集用磁带机，处理要在有关计算站(或计算中心)处理。80年代中期，地矿部对浅层地震反射资料处理软件开展研究，进行了由68000微机向长城0520微机移植浅层反射软件的工作，野外采集用磁带机，处理时由磁带再转成软盘，处理时所用微机需要有硬盘支持。

国内水电系统，1984年在龙羊峡和1985年在东北镇西坝址等工地用窗口法做了论证性的现场试验；资料处理是用手工绘图的办法。

综上所述可能看出：在确立浅层地震反射方法及数据处理研究项目的同期，国内外对该项目的研究也处在起步研究的阶段。

(二) 项目攻关的考核目标

考核目标主要有两个方面的内容：①野外浅层地震反射方法研究；②数据采集与处理研究。

1．野外浅层地震反射方法研究方面

根据高坝坝基勘探深度的需要(几米至一百米左右)攻关研究野外工作方法和震源。目标是：提出适合水电工程勘探的，能形成生产力的野外工作方法和使用的震源。

2．数据采集与处理研究方面

考核目标是研究出地震记录的软磁盘采集系统，并用于80年代以来国内引进的ES—1210地震仪的改造，使之达到地震数据的数字软磁盘采集。针对在野外现场还不能进行数据处理的现状，攻关的主要内容是实现地震数据处理的微机化，考核目标是处理功能达到CDP迭加的水平。

(三) 攻关实现的目标

1．野外浅层地震反射方法研究方面

(1) 在窗口法的基础上，应用研究了等偏移距方法、CDP水平迭加方法，以及CDP水平

送加与准共反射段相遇排列测深法相结合的方法。并针对“六·五”期间我部系统的空白点，也是深山峡谷厚覆盖的复杂地基勘探迫切需要的CDP水平迭加方法，进行重点研究。已实现该方法转化生产力的目标，勘探深度已获得4m至280m深度范围的资料。并结合东北松山引水洞线勘探工程、四川紫坪铺水库堆积体厚度勘探工程及山东龙口煤田勘探等工程进行应用，有效地完成了工程地质任务，缩短了工期，降低了工程造价，提高了勘测成果的质量。在方法的应用研究中，引进轻便覆盖电缆应用于浅层地震反射方法中，在结合工程的应用研究中曾获得日作业130炮的记录，是我部现生产定额的5倍，大大提高生产效率。

(2) 仿制震源枪并用于现场试验。震源枪激震指向性强、频率高、产生的面波干扰小，而且对施工环境震动影响小，是浅层地震勘探方法中的理想震源之一。截止1990年3月已有核工业华东局270研究所、石油部管道局物探队等4家单位购置震源枪和索取震源枪图纸资料。

2．数据采集与处理研究方面

(1) ES磁盘采集接口研制成功，应用于紫坪铺水库堆积体勘探等工程，性能稳定、不漏道、不漏点、不误码，已超过部级鉴定，并获能源部科技进步四等奖。该成果鉴定后，根据用户要求进行优化设计，并进行了采集与处理的一体化研究，形成采集处理系统化，受到用户欢迎。在鉴定后—年多的时间里为机械电子工业部等物探队安装8台，节约外汇11.9万美元。

(2) 数据处理功能达到CDP水平送加的功能，而且具有较强的和方便的显示、打印功能。处理软件所用微机为通用的便携式IBM PC兼容机，无需硬盘支持即可运行。这样便携式微机与便携式地震仪形成系统，采集与处理同时在现场即可完成。改变了采集在现场，处理在中心的局面，这样也就避免了因采集与处理不协调而造成的返工现象。现场数据处理对于浅层地震反射方法的深入研究具有重大意义。

综上所述可以看出：浅层地震反射方法及数据处理研究的攻关目标已经完全实现，其中ES 软磁盘采集与处理系统一体化的研究和便携式微机浅反数据资料处理的研究居国内领先地位，并达到国际80年代先进水平。

(四)完成的科研报告

科研报告包括总报告和分报告两部分。对于ES磁盘采集系统和CSP浅反处理软件，应用户的要求和标准化设计的需要，不仅完成研究报告，还编写了操作手册。具体报告如下：1．总报告部分

(1) 浅层地震反射方法及数据处理研究科研成果总报告（北京院）

(2) 浅层地震反射方法及数据处理研究图集(北京院)

2．分报告部分

(1) CSP处理系统与程序设计成果报告(核工业北京地质研究院和北京院)

(2) CSP处理系统软件操作手册(北京院和核工业北京地质研究院)

(3) ES磁盘采集系统成果报告(北京院)

(4) ES磁盘采集操作手册(北京院)

(5) 水域浅层反射野外方法技术报告(长办物探队)

(6) 镇西坝址、松山洞线地震反射法试验报告(东勘院)

(7) 紫坪铺水库工程堆积体应用研究报告(北京院)

(8) 十三陵抽水蓄能电站下池应用研究报告(北京院)

(9) 浅层反射波法数据处理系统研究报告(二) (成勘院、成地院)

二、现场工作方法

现场浅层地震反射方法的研究，在“七·五”以前的进展概况是：由部规划院组织的浅反科研组于1984年在青海龙羊峡和1985年在东北镇西坝址进行等偏移距方法的试验工作。其做法是根据最佳“窗口法”，采用等偏移距方法进行了试验。这种方法一般适用于比较简单的地质一地震条件，且有效波信噪比比较高的情况下。该方法的优点是：现场工作方法简单，取得的资料可以不经过数据处理，用手工解释提供地质剖面。该方法的缺点是：①在地形地质条件较复杂的地区，这种方法不能奏效；②由于偏移距与被探查的界面埋深有直接关系，界面埋深大偏移距要选大一些，反之则反，因而在探查界面埋深变化大的测线，偏移距需要改变，但这种认识往往是施工完后才会发现，这样就需要重新补充现场工作量；⑥等偏移距方法在施工中每激发一次，仅得到一道有效波记录，对现场使用的12道(或24道)地震仪而言不经济。这种状况不能满足高坝复杂地形地基勘探工作的需要。

鉴于这种状况，“七·五”确立了“浅层地震反射方法及数据处理研究”项目。我们重点研究适应水电工程复杂地基勘探需要的浅层地震反射方法。

水电工程地基勘查与对深层油气构造和中深层矿藏勘查不同，有其特殊的要求，主要表现在：

○1勘查深度浅，一般在几米至一百米左右；○2勘查的目的层薄且横向变化大；○3深山峡谷地形地质条件复杂；○4各种干扰波对有效波影响大；○5水上施工河道狭窄，深浅变化大且流速大。以上诸特点要求水电浅层地震反射方法要研究分辨和设计合理的观测系统，达到突出有效反射波，提高信噪比的目的。

现场工作方法的研究重点放在以下三方面：①CDP水平迭加方法试验研究；②震源试验研究；②横波反射方法试验研究。

(一) CDP水平迭加方法试验研究

CDP水平送加方法，现场施工时是在不同激发点、不同接收点上接收来自相同反射点的反射波，得到多张记录，抽出反射点相同的道集，经过静、动校正后进行迭加。

该方法的技术关键有两个方面：①需要有能进行数据采集的地震仪和掌握浅层地震的数据处理技术；②需要研究水电浅层获得高分辨有效波的方法技术。第①方面在数据采集与数据处理中阐述，第②方面总结的内容如下。

1．现场方法试验研究工作

CDP水平迭加方法的第一次试验工作于1987年5月20日开始，试验地点在十三陵抽水蓄能电站下池*。之后，在东北镇西及松山洞线(东勘院物探队)、三峡乐天溪坝址(长办物探队)、甘肃碧口苗家坝、山东龙口煤田、四川紫坪铺水库工程堆积体等工程中进行试验研究和应用研究工作。

该方法对压制干扰波、提高信噪比具有良好的效果，尤其在高坝坝基复杂的地质环境中应用更具有突出作用。工例简单介绍如下：

(1) 东北松山洞线

东北松山洞线要求探查安山岩顶板埋深。其上覆岩性为玄武岩，其波速大于安山岩波速，存在高速屏蔽现象。不能用常规的初至折射波法探测安山岩顶板埋深，用浅层地震反射波法取得了较直观反映安山岩顶板起伏形态的双程反射时间剖面。

* 文中未加注明处为我院承担完成的试验工作。

(2) 三峡乐天溪

三峡乐天溪要求探查基岩埋深和盖层分层。基岩岩性为花岗岩。其上覆岩层由下而上依次是：砂卵石层，速度为1620m／s；淤泥夹粉细砂，速度为1460m/s；江水速度为1480m／s。若用初至折射法探查花岗岩埋深是可以做到的，但划分盖层层次则有困难，而采用浅层地震反射法取得了清楚的三个界面的双程反射时间剖面。

(3) 紫坪铺水库工程

紫坪铺水库工程堆积体属冰川搬运而形成，分选性差。属于深山峡谷厚覆盖的地形地质条件，地表地形平均坡度l 6°，最大坡度30°。已经采用过电法、α卡法等常规方法而不能奏效，用浅层地震反射法取得了断断续续的双程反射时间剖面图，达到了勘探工作的目的。

(4) 山东龙口煤田

山东龙口煤田要求探查基岩埋深、四煤的分布及构造形态。通过水平迭加方法取得了280m 以上深度的目标层有效波，利用水平迭加时间剖面可以清楚地确定基岩、四煤的埋深和分布形态，同时也可以清楚地划分出测区内的构造位置。这可为水电工程坝基下软弱夹层的探查提供经验。

2．现场工作中应注意的问题

CDP水平迭加方法工作中应该掌握的要点在以下几方面：

干扰波调查(或称展开排列)；正确的观测系统设计；仪器设备参数选择；震源的选择与使用；数据的采集。现分述如下：

(1) 干扰波调查

选地形平坦、地质情况简单或有已知资料的地段进行单边或双边对称的展开排列试验。根据取得的资料确定：①最佳窗口：亦即确定最小和最大偏移距、排列长度、道间距等；②仪器参数：包括滤波档、采样率等；⑧最佳震源：包括激发方式和激发深度等。

(2)观测系统设置

在干扰波调查资料的基础上，根据勘查工作的需要确定采用的观测系统，是单次覆盖，还是多次覆盖。工作中以CDP水平迭加方法为主，以互换反射测深法和展开排列测深法为辅的观测系统，是较为适用的。

在水域上没有面波干扰，偏移距很小或者为零。在顺江做CDP水平迭加工作时，采用定位采集的办法实施。

3．仪器参数选择：

增益：高增益，在噪音背景小的地方多选用54db、60db：

滤波档：在满足有效波信噪比的条件下，滤波频率选高一些为好，有利于压制面波和与有效波存在频率差异的干扰波；

采样率：高采样率，一般为0.1~0.5ms。

(二) 震源试验研究

在陆地上试验时，用锤击、小药量爆炸和猎枪弹三种震源，在水域则用电火花(128~2000J)和小药量爆炸(25g)等震源。

1. 锤击震源：

优点是方便、廉价，虽然单次激发能量小，但多次激发可使有效信号增强，利于垂直迭加，一般情况下，可以获得几十米至一百米左右深度界面的反射波。缺点是有较强的面波干扰。

2．小药量炸药震源

药量几十克至二、三百克，利用麻花钻或者钻杆打lm左右深度的孔，将药包放置孔底，用土或砂充填、压实，即可引爆。在满足勘探深度要求的条件下，药量尽量小一些，或改善激发条

件以增强激振效果，对于提高有效反射波的频率是有益的。

3．猎枪弹震源

是由仿制的震源枪激发12#猎枪子弹实现激振。用麻花钻杆打1m左右深度的孔，孔径440mm 左右，将安装好子弹的震源枪放入孔底，用撞针激发，同步触发信号是由震源枪横杆上的锤击开关送出。这种枪震源面波干扰小。施工时，向孔内注入些水，则可改善激发的耦合条件，大大提高激发能量和激发频率，实现高分辨率地震勘探的目的，是浅层地震反射勘探中的理想震源之一。现在的震源枪使用12#子弹，其能量为2800J。在激发条件较好的条件下，一次激发可以获得勘探50—60m 深度的要求。在激发条件不好和界面埋深较大时，这种震源弹的能量小了一些，要制作能量大一些的子弹。

通过震源的试验，可以看出：浅层地震反射方法中，以采集有效波的质量来讲，枪震源优于锤击震源，锤击震源优于炸药震源。但结合施工环境条件、赔偿涉及到的民事纠缠、火工器材购买手续复杂、施工安全等方面考虑，锤击震源是值得优先考虑和使用的震源。

水域浅层地震反射方法试验了电火花、小药量爆炸和雷管三种震源。在河道较窄的条件下，采用带爆炸笼的小药量爆炸和电火花震源较为有利。现场水上施工以钢丝绳固定排列，益于解决CDP 水平迭加的归位问题。在河道较宽阔，水面较平稳的河湖地段，震源以电火花为益，施工中拖带法具有高的工作效率。

(三)横波反射方法试验研究

我室1990年初在北京院院内设计科研楼地基处进行了横波反射试验。结果表明：由于横波速度较低，因而波长较短，横波勘探具有较高的分辨能力。若横波与纵波联合使用，可以确定诸如杨式模量、刚性模量和泊松比参数等地质介质的弹性性质。可以期望，横波勘探和纵波勘探结合使用，将会在现行地质几何界面探查的基础上，探查地质物性界面发挥显著作用。

1．横波的基本特征

介质在外力的作用下，会产生体变和切变，相庞地出现纵波和横波。如果射线倾斜入射到地层分界面上，对于纵波(P)，可产生反射和透射的P波和P—SV转换波；对于入射的横波(SH)，则只产生SH波。此外，SH波是平行界面极化的，拉夫面波质点振动也沿层面方向，会成为对接收SH波的干扰。P波和SV波，瑞雷波都是在射线平面内极化的，原则上不能成为SH波的干扰。因此，横波(SH)反射勘探可以较少被其他波干扰。

2．横波勘探的工作方法

(1) 震源

采用叩板震源。即将一块木板与测线垂直放置，敲击板的两端，产生SH波。这种震源具有良好的方向性。可以重复击震，利于多次垂直迭加。缺点是较笨重。

(2) 观测系统与设备

观测系统和测试方法均与纵波勘探类同。不同的是将垂直检波器换成水平检波器；偏移距离和道间距小；以及可以改变震源的击发方向。

3．横放资料的处理和解释

(1) 横波的识别

在进行横波资料处理时，首先要识别接收到的波是否为横波。可用正、反向敲击是否反向来判断，如果不反相为纵波，否则为横波。可以通过数据处理实现两张记录的相减或相加，使纵波和横波得到增强。此外纵波能量较强，在入射角趋于临界角时。反射系数明显上升，横波则随着远离震源反射系数逐渐下降，这也是区分P波与SH波的一个重要标志。

(2) 资料的处理

横波资料的处理基本上与纵波处理的方法相同，但应针对横波低速等特点慎重选择参数。横波受低速带和地形的影响比纵波严重，应做好静校正工作。

(3) 资料的解释

①横波剖面的地质解释：横波深度剖面和纵波一样，可以独立用于地质解释。横波速度低会使波长减小，提高了分辨能力。试验中获得的横波频率为80~100Hz，分层效果可以区分2.3m厚的亚粘土层顶底界面，与钻孔资料基本吻合。

②横波与纵波的综合解释：纵波与横波具有不同的物性，二者联合应用能全面地反映地质体的性质，从而减少解释推断的多解性，提高勘探解释质量。同时可提供工程所需的地质介质的弹性参数。

4．横波勘探与纵波勘探的比较

(1) 勘探精度：在覆盖层中横波与纵波的有效波频率一般可获得60~100Hz左右，而二者的波速差有5~10倍左右(试验剖面的Vs＝200~300m／s，Vp=1000~1500m／s)，其波长也相差5~10倍左右，因此，在软基勘探中横波具有较高的分层能力。

(2) 由于液体在外力作用下不会发生切变，所以不产生横波。因此在浅水面不会产生反射波，这样可以减少上部的干扰波。

(3) 横波信号随着远离震源衰减较大，在目前叩板锤击条件下，勘探深度小于100m，而纵波的勘探深度则大于这个深度。

5．结论

(1) 横波勘探是地震勘探的又一重要分科，在工程勘探中，横波勘探以其较高的分辨能力可以用来解决某些复杂的地质问题。因此，尽快地开展横波勘探的应用工作是很必要的。

(2) 横波勘探方法尚需进一步试验研究，开展室内模型试验等，以便逐步完善和掌握较系统的横波勘探方法，使之成为工程勘探领域，特别是软基和薄层地质勘探的有效手段。

三、数据采集与处理

(一) 数据采集与处理引入浅层地震反射中的概况

在我国地震数据的采集与处理是石油勘探系统较早地进行与运用的。他们针对的目标是深层地震反射，主要用于划分和确定油气构造。使用的设备和软件全部是由国外引进，设备规模一般是几十万至几百万美元。软件直接安装在计算机内，有的还需外国专家随机监护和咨询。这种处理站(在我国均称为处理中心)一船建立在相应部门的基地。野外资料采集是录制在磁带上，送回计算站处理。

深层地震反射方法应用的成功，对中、浅层地震反射方法的开展起了推动作用，相应的地震数据资料的采集与处理工作也提到日程上来。“六五”后期地矿部着手研究反射处理软件移植到中小型机上运行的工作，针对的地质目标是中深层和中浅层，移植的机型是68000系列，现场采集设备为磁带机。

1987年石油系统大庆科委和石油管理局，针对中心处理站不适应野外施工和年、月捡需要送回处理站处理而影响工作的情况，开展了微机现场处理课题的研究。他们的地质目标仍然是中、深层，处理机型是高档次微机，采集设备为磁带机。深层和中深层数据处理的这种状况，不能适应浅层地震反射方法在工程勘察中的需要，其关键问题表现在以下几个方面：

①工程勘探的深度属于浅层，或者说是属于极浅层，一般深度在几米到一、二百米；

②以往的研究，有的软件虽然可以在现场处理，但所需机型仍然是车装规模，硬盘运行，磁带

采集；

○3DMT—911磁带机不适用于浅层地震勘探的轻便要求；

○4水电系统地震仪设备的配置状况，大部分物探队均未配置磁带机，仅有几家有磁带机的单位，因为数据处理工作跟不上，所以自购置至今，也未能获得满意的成果。

因此研究能满足浅层勘探需要，轻型、方便、经济，在现场既能采集又能处理的系统是迫切需要的。

(二) 数据采集与处理方案及功能

地震浅层反射的数据处理要考虑浅层的特点。水电系统地震数据处理在“六五”期间是空白点，面对这种实际情况，在“七五”攻关研究中要解决的技术关键问题是：

1．首先要解决新引进的ES—1225地震仪的地震记录数据采集格式问题；

2．对早期引进的ES—1210地震仪实现地震记录的磁盘采集问题；

3．数据处理过程中大容量数据的存盘、调用及显示问题；

4．数据处理模块的组合、衔接及如何适应浅反方法的问题；

5．数据处理结果的剖面绘图问题；

6．处理设备轻便、可靠、通用、低价和处理软件的功能问题。

面对以上问题，我们进行了研究，并与一些处理站的工作相对照，对浅层地震现场处理系统开展研究，终于解决了上述问题，达到了原设计的技术指标。研究的成果如下：

1．解译ES—1225地震仪的数据格式，并编写了与CSP软件的沟通软件。在进行浅层地震方法与数据处理研究工作中，首先遇到的难题是对ES—1225地震仪采用Seisview软件采集的磁盘格式不清楚，这样数据处理软件的输入口则无法编写。解译地震数据的磁盘记录格式难度较大。我们过去仅是使用微机，而从不过问微机内数据流的排列和存储地址，因此解译格式是从地震记录的25561字节中，逐字节替换输入数据而完成的。这为后处理工作的展开奠定了良好的基础。

2．ES磁盘采集接口和ES采集软件系统

ES磁盘采集的实现可以改变ES—1210地震仪配置DMT—911磁带机进行地震数据采集的局面。DMT—911磁带数据采集与ES磁盘数据采集相比：

(1) 数据格式：DMT—9ll磁带机的数据格式，出厂时根据不同地震仪，有SEG—D、SEG—Y 等格式，在计算站可以挂带直接处理，而利用微机处理需要做“带转盘”的转换；ES磁盘采集系统地震记录的格式为CSP—l格式和SEG—l格式，可直接利用微机和CSP浅反软件进行处理，无需做其他转换。

(2) 耗电指标：DMT—911电源为直流12V，需电流15~18A；ES系统需电流1~1.5A。

(3) 体积：DMT—9ll比ES磁盘采集系统大5~6倍。

(4) 数据的后处理能力：DMT—911本身无处理能力；ES系统配置8087数字协处理器及相应的处理软件，自身可以进行处理。

(5) 价格指标：DMT—911磁带机1986年美国报价为1.7万美元；ES系统费用为人民币1.5万元(内含一台能兼作数据处理用的便携式微机费1.2万元)。

ES—1210地震仪安装ES磁盘数据采集系统比配置DMT—911磁带机具有明显的优越性。

ES磁盘采集系统与近几年从美国新引进的ES—1225地震仪相比，在1989年5月经专家鉴定测试(传输同样的12道×1024样点的数据块)结果为：

①数据传输耗时约为ES—1225的27％；

②屏幕图形显示时耗：ES—1225系统约为120秒，而ES磁盘系统表现为按键瞬现；

○3打印记录时耗约为ES—1225系统的30％；

④改变增益重新屏幕显示，情况同②。

专家鉴定测试组意见为：ES系统工作效率较ES—1225系统一般提高三倍多，某些方面的提高极大，且实用上具有重要意义。

3．CSP数据处理系统

(1) 记录处理功能

格式转换、坏道坏炮的剔除、干扰波的切除、道增益、道反极性、记录拼接、记录截短、速度分析、频谱分析及滤波、增益控制、预测反褶积、互换反射测深法速度分析等。

(2) 剖面处理功能

抽道、迭前地形校正、动校正、水平迭加、迭后地形校正、滤波、增益控制、截短、共图象迭加、利用CDP

↓

↓

图1 数据处理流程图

(3)显示与打印功能

显示屏设置1、3、7、12、24道及最多256道移动显示功能；绘图可选择记录和剖面两种绘图方式，绘制记录的幅度、长度、顺序可根据需要改变。

CSP处理系统对处理设备要求不高，用较为通用的IBM PC／XT、AT及兼容机安装上8087或80287即可运行。绘图设备是轻便型M-2024和M-1724打印机。通过两年多来的野外工程实际运行考验，表明该系统适应浅层地震反射勘探的数据处理要求，能作到当天放炮，当天绘制出原始记录和处理出迭加剖面。试验期内达到日处理130炮的能力。去年冬天用2个月的时间，完成复杂地形地质条件下的堆积体试验和勘探任务7.5km。野外工作结束，剖面处理工作结束。现场及时提交资料并验收，得到用户好评。

地震浅层反射的勘探对象具有“浅’而“薄’，且连续性差，分布不均匀等特点，现场施工方法相应要经常调整和改变。CSP系统作为采集和处理一体化出现在野外施工现场，可及时进行分析、处理资料，指导野外施工生产，减少不必要的返工浪费，对于加快勘探步伐，提高勘探成果的质量可以发挥较大的作用和产生明显的经济效益。

(三)处理流程

根据浅层地震反射勘探的需要，结合处理模块的设计，一般的处理流程如图1。

流程图是根据一般情况而概括，程序块的组合以菜单形式，人机对话的方式选择。程序的进入和退出方便，因此处理流程又可根据特殊的地质任务要求和野外采集方法而改变。

两年多来的野外工作实践，使我们体会到；有些工程只用几个基本模块就可以处理出很满意的剖面资料，收到很好的地质效果。其问题的关键在于一定要抓好野外地震数据采集这一重要环节，这是数据处理工作的基础。原始记录质量对数据处理和解释至关重要，直接关系到勘探成果的优劣与否。反过来数据处理直接在现场进行运转，例如进行频谱分析，以及波组与地层的对比分析等，不仅利于确定合理的仪器使用参数和设计观测系统，又可以提高现场地震记录的采集质量，这两方面的工作相辅相成，使最终浅层地震反射成果的质量达到提高的目的。

(四)CSP数据处理系统的功能

CSP数据处理系统的功能，从以下三个方面阐述：1．数据处理功能；2．程序文件、硬件支持条件；3．对用户的数据接口要求。

CSP系统为现场地震资料处理所设计，它提供时间域和频率域的基本数据处理过程，以在野外现场探测后检查数据的质量，直至在时间剖面上显示结果概貌。

CSP系统是在工程、矿产，煤田的浅、中层反射工作中开发，调试和改进而成的。

1．数据处理功能：(见CSP处理系统与程序设计)

2．程序软件运行的设备条件：

IBM PC／XT，AT机或兼容的微型计算机

8087或80287协处理器；

CGA监视器；

Brother M—2024或M—1724打印机。

3．对用户的数据口要求：

记录数据以CSP—1格式处理；ES--1225，ES—1210地震仪由SEISVIEW以SEG—1格式记录的数据，在转换后可被接受。

(五)数据采集与处理方法

浅层勘探有其独自的特点，例如一条横河断面，其目的层的埋深有可能从几米到几十米，甚至上百米，地层介质也往往在空间上存在着悬殊的变化。因此，数据的采集工作难度较大，较为复杂。根据地质任务的不同，工区地形地质条件的不同，研究相应的合理数据采集方案，以取得目的层的有效反射波，这是数据采集的关键问题。数据处理工作根据地质任务的不同，施工方法的不同，相

应的处理方案也不相同；同一系统处理软件处理流程不同，处理结果会不尽相同：使用同一个模块，参数选择的不同，处理结果也会各异。因此研究和确定正确的处理方案，选择得当的参数，使处理结果与探查的实际地质情况相吻合，是数据处理的核心。

至于需要做特殊处理的资料，例如：三峡乐天溪水上浅反射资料中，在水中激发有因气泡脉动作用产生重复冲击干扰波，用预测反褶积处理，记录面貌明显得到改善，见图2和图3。再例如：

十三陵抽水蓄能电站

下池勘探工程中的

S11测线的CDP六次

迭加剖面，目标波同

相轴有几组，局部段

且延续较长，采用均

衡滤波后，CDP剖面

的同相轴面貌也得到

明显改善。图4是未

做均衡滤波处理的迭

加剖面；《十三陵抽水蓄能电站下池浅反

勘查应用研究》一文中的图8是采用了

均衡滤波处理的剖面。这些处理要求技

术人员具有丰富的经验，以确定什么样

的问题选用什么样的模块处理有效，选

用什么样的参数效果最理想。数据处理

过程中有一个反复试验、反复修改和进

行处理效果进行对比分析的过程。

对于一般资料处理，在常规处理中

需要抓住以下几个关键问题：

1．展开排列记录的处理分析：

通过对展开排列(又称干扰波调查)

记录的数据处理，确定野外观测系统，

施工方案和仪器采集的参数，震源的选

择，计算有效波速度，地层深

度，确定CDP预迭加速度参

数等。

2．预迭加处理：

所谓预迭加处理是指利

用展开排列分析得到的“时间

一速度”参数表进行迭加处

理，然后在迭加的时间剖面上

按同相轴的优劣划分区段，并计算出各区段共反射点道集记录的文件号。

3．迭加处理：

对划分开的区段分别处理。对于剖面资料好的区段，利用段内共反射点道集文件作速度分析，

确定新的迭加速度参数，进行第二次CDP迭加处理；对于剖面资料差的区段，分析原因，确定处理措施。若属于输入的迭加速度不合适，可再重新输入速度参数进行迭加处理，并记录剖面相应水平桩号和输入的迭加速度表参数，以作为时深转换时参考。这个处理过程往往根据需要和处理效果，有时需要反复进行直至达到满意为止。

4．剖面图绘制

浅层勘探工作中，应用部门和专业队成图的左右顺序要求不同，这时要根据需要选择绘图参数，使成果图与用户要求一致。并选择恰当的绘图幅度、时间长度，使剖面图面貌理想。图5至图9是CDP水剖迭加双程反射时间剖面图和解释，图10是共炮点记录。

四、工程应用实例及社会、经济效益

(一)工程应用实例

根据“地震浅层反射方法与数据处理研究”的合同要求，我们安排在北京十三陵抽水蓄能电站下池勘探中进行浅反现场试验；并委托东北勘测设计院物探队进行了具有速度倒转层地质特征的松山引水洞线浅反试验和长办物探队进行水域浅反试验等。并且结合工程开展了科研成果转化生产力的应用工作，例如结合工程需要在山东龙口煤田勘探、松山引水洞线勘探、四川紫坪铺水库五坝址左岸堆积体厚度勘探等工程中，运用地震浅层反射方法成功地解决了工程勘察的地质问题，并受到用户的好评。将应用情况，按时间顺序归纳概括如表1。

(二)社会、经济效益

1. ES 磁盘采集系统

(1)取得的成果

该成果经专家鉴定认为：ES 磁盘采集系统设计合理，小型轻便、性能稳定可靠，实用性强，在

国内属领先地位，已达到国际80年代先进水平。在数据传输、波形显示和打印速度方面优于国外功能相近的地震仪。该成果获得1989年北京院优秀QC小组一等奖、能源部水利部水电勘测设计系统QC小组二等奖和能源部电力科技进步四等奖。

(2)成果的推广应用

该系统在一年多的时间里，已有机械电子工业部北京勘察研究院等8个单位安装使用(其中包括已有磁带机设备的单位)。并在荆江大堤、秦皇岛，紫坪铺及新疆等地工程中进行了现场应用，“短、平，快”地完成了勘探任务。充分显示出其投资少，见效快、效益高的特点，解决了工程急需，受到工程单位的好评。

(3)社会，经济效益

①该成果的成功，无需再从国外专为ES-1210地震仪配置磁带机记录装置，使模拟量输出的地震仪达到了数字化工程地震仪的水平。

②ES磁盘采集系统是实现采集与处理一体化的关键环节，为在现场建立数据处理工作站奠定了基础。

③到目前为止已安装8台套ES系统，节约配置磁带机的外汇1.7万美元×7=11.9万美元。据了解，水电系统有29台ES-1210地震仪，全国有近100台，以安装50%计算，可节省外汇85万美元。

④利用本系统已采集地震记录约6000张，若送到计算站处理需处理费用约人民币6.0万元。

⑤可以节省资料送计算站处理的时间，提高工作效率十倍左右。

2．CSP数据处理系统

(1)取得的成果

CSP处理系统具有程序结构设计合理，运算速度快、操作简便，实用性强等特点，并且对外围设备要求不高，无需使用硬盘设备即可运行。此外，在处理过程中可以根据实际情况选择是否使用自动批处理方式，并可对中间处理过程进行监视。达到当天野外采集的地震资料，当天即可进行分析、处理完成的程度，给野外地震工作者提供了一套灵活方便的数据处理工具。

CSP处理系统以其独特的功能受到用户的欢迎，它与美国EG&G公司自1988年至今在中国销售的浅反软件相比，无论在程序结构，还是在实用方面均具有显著的优势，某些已购置美国软件的单位也安装了本系统，进行地震资料的数据处理。

(2)成果的推广应用

到目前为止，已有水电部中南勘测设计院等6个单位配置了CSP处理系统，并在十多个勘探工程中进行了实际资料处理；包括地震资料的记录处理(折、反射记录)，地震反射的剖面处理(纵波反射和横波反射)，以及测桩资料的数据处理等，受到了用户的好评。

在“七五”浅层地震反射方法与数据处理研究的过程中，我们利用CSP软件系统，处理了十多个工程的资料，有十三陵抽水蓄能电站下池勘探工程、甘肃白龙江苗家坝坝址勘探工程，福建连江县地热构造勘探工程、三峡乐天溪水上勘探工程、荆江大堤堤后覆盖层勘探，山东龙口煤田勘探工程，吉林洮儿河镇西坝址勘探工程和四川紫坪铺水库五坝址左岸堆积体厚度勘探等。解释深度由4m 到250m。有的工程剖面资料，例如十三陵、镇西坝址、白龙江苗家坝、三峡乐天溪水上勘探等，是专门为浅反科研而安排的，其资料处理结果与掌握的地质资料是吻合的。有的工程剖面资料，是应用于生产任务的。详见各应用文章，在此不一一赘述。

(3)社会、经济效益

①应用CSP处理系统，可以成功地处理浅层地震勘探资料，改变了以前手工作业或将资料送往

其它部门计算站处理的局面，为工程勘探实现数字化迈出了有希望的一步。

②CSP处理系统是实现采集与处理一体化的重要组成部分，在现场勘探中是行之有效的工具。使用该系统可以在现场建立数据处理工作站，及时指导野外勘探工作，对浅层地震勘探的发展起到推动作用。

③据不完全统计，用本系统处理的地震记录约8000张，若送到大计算站处理，约需8万元左右。

④可节省资料在计算站等待的时间，提高工作效率。

3．浅层地震反射工作方法

浅层地震反射方法在研究和应用方面获得的成功，使工程物探增加了一个新方法，对工程物探有效地解决工程地质问题起到良好的推动作用。其社会、经济效益表现在以下几个方面：

(1)实现了数字化采集与处理的工程地震勘探系统，具有轻便，实用的特点，为多数在深山峡谷、交通不便环境中的水电工程的使用创造了方便的条件。浅层地震反射方法技术上可行，效果良好，并具有灵活、经济、省时的优点，可在野外现场及时为地质人员提供勘探资料。

(2)CDP水平多次迭加方法是浅层地震反射的基本工作方法，可以提高反射波记录的信噪比和分辨率，适合于多种地质--地震条件下使用。至于迭加次数可视工程地质单元的实际情况而定：对于较简单的地质问题可用单次或三次迭加来完成；对于较复杂的地质问题可用六次或十二次迭加来完成。

(3)浅层反射波法目前可用于探测的地质问题有：

①探测陆地或水域第四系覆盖层厚度(基岩起伏形态与埋深)及分层；

②探测松散覆盖层中的地下水面和含水层厚度；

③探测隐伏构造和断层破碎带的宽度和形状；

④探测基岩中煤层的贮存形态及构造带位置和宽度；

⑤探测滑坡体(土质或土夹碎石质)的滑动界面。

(4)浅层反射波法与常规的初至折射波法相比，具有以下优点：

①所需震源能量小，在勘探深度100m左右时，一般可使用锤击等非爆炸震源；

②反射波信号频率较高，因此分层能力强，探测精度高；

③不受地层速度倒转条件限制，这是折射波法不能解决的；

④所需勘探场地小，可在地势比较狭窄的深山峡谷开展工作。

(5)浅层反射波法与地质调查和钻探相结合可减少钻探工作量。在“七·五”期间，用浅反完成勘探工程所节约的钻探费用初步统计如下：

①松山引水洞线

少打4～5个深100多米的钻孔，节约经费10万元左右，并缩短工期2个多月。

②紫坪铺水库工程

少打4～5个深100～140m的钻孔，节约经费20万元左右，并缩短工期4～5个多月。

③龙口煤田勘探

查明地质任务，以500m孔距计算需要3个钻孔(C级勘探阶段)，按每孔250～300m深计算，约需钻探经费45万元，而完成上述1km剖面的物探费用约3万元。

综上所述，浅层反射波法可在现场及时指导野外勘探工作，减少钻探工作量，缩短勘探周期，具有广阔的发展前景，特别值得在深厚覆盖层地区推广应用。

五、结论和建议

对照“七五”国家科技攻关项目17-3-1-(3)研究合同，即“地震浅层反射方法及数据处理研究”

的具体条款要求，经过几年来的努力，并在协作单位：核工业部北京地质研究院六室、能源部水利部东北勘测设计院和长办物探队等的积极协助下，圆满地完成了合同规定的野外方法采集和数据处理方法研究的任务，达到了科技攻关的目标。具体表现如下；

(一)现场方法及数据采集方面

1．通过科研对水域和陆地(平坦地形和起伏山地地形条件下)的浅层地震反射波勘探总结出一套有效的方法。

2．合同确定研究探测深度为几米至100m左右深度，实际实现了4m至280m深度范围内地质界面和构造带的探测目的，不仅实现了覆盖层厚度和基岩形态的探测目的，而且对覆盖层中的分层研究也提出了成果。

3．合同当时确定的浅层地震反射方法中使用的是纵波反射，随着研究工作进展顺利和地震勘探高分辨率的要求，对横波反射法也开展了方法试验，这对于工程物探的软基分层及探测岩土介质的物理力学性质指标又增加了一个有效的手段。

4．鉴于经费等方面原因，合同规定在四个工区进行试验，我们按计划完成了相应的试验任务。后期结合工程，以生产促科研促应用，又在东北松山引水洞线、黄石公路大桥及四川都江堰市紫坪铺等工程勘察中，获得一批好资料为用户提交了地质效果好的物探成果，并出现了一些获奖成果。

5．陆地震源枪的仿制和应用，以其具有的激发频率高、面波干扰小和对施工环境破坏小等优点受欢迎。

6．浅层地震反射方法在研究和应用方面获得的成功，使工程物探增加了一个新方法。例如在“七五”期间完成的具有速度倒转层的勘探问题，折射波方法是不能解决的；水域浅层反射是“七五”期间才研究总结出来的；紫坪铺水库深山峡谷深厚覆盖勘探是以往常规物探难于奏效的；山东龙口煤田探测，属水工物探领域所未曾搞过的。以上四个工程是“七五”期间确立地震浅层反射方法研究专题后，才实现的技术突破。

(二)数据处理方面

1. ES磁盘采集系统

ES磁盘采集系统实现了轻便地震仪的数据软磁盘采集，为现场进行数据处理工作奠定了基础。目前该系统已完成采集与处理一体化研究，即采集和处理的软件优化为一体，直接利用采集设备在现场进行处理与分析工作，指导施工，确定正确的施工方案，获得高质量的地震资料。

2．数据处理系统

“七五”期间编写并优化的CSP软件，结合工程进行了实际运行。本刊提供的成果全部由CSP 软件系统处理，其处理后提交的成果得到用户的肯定。

CSP软件系统对外围设备要求不高，安装在便携式IBM PC／XT，AT或兼容机上均可运转。这对于水电工程多数是在深山峡谷、交通不方便的环境里使用创造了方便的条件，使无论在程现场处理工作得以实现。

CSP软件系统与美国EG&G公司自1988年至今在中国销售的浅反软件相比，无论在程序的结构，还是在实用方面均具有突出的优点。

(三)建议

1．浅层地震反射方法与数据处理研究在几个工区取得了成功的应用成果，下一步应开展的工作是：(1)推广应用，使之成为有力的物探手段；(2)对该项技术深入研究，使之从理论上和实用分析上进一步提高；(3)开展地震反射CT技术的应用研究工作。

2．科研形成生产力是国家科技攻关立题时的指导思想，我们建议：今后能否大胆地在1～2个

工程放手让物探充分发挥一下作用。总的设想是：以地质工作为核心，增加物探的比重，做好物探与钻探的配合，以期达到提高勘探质量，缩短勘探周期，降低工程造价的目的。

地震数据处理方法(DOC)

安徽理工大学 一、名词解释（20分） 1、、地震资料数字处理:就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改进，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息。 2、数字滤波:用电子计算机整理地震勘探资料时，通过褶积的数学处理过程，在时间域内实现对地震信号的滤波作用，称为数字滤波。（对离散化后的信号进行的滤波，输入输出都是离散信号） 3、模拟信号：随时间连续变化的信号。 4、数字信号：模拟数据经量化后得到的离散的值。 5、尼奎斯特频率：使离散时间序列x(nΔt)能够确定时间函数x(t)所对应的两倍采样间隔的倒数，即f=1/2Δt. 6、采样定理： 7、吉卜斯现象：由于频率响应不连续，而时域滤波因子取有限长，造成频率特性曲线倾斜和波动的现象。 8、假频:抽样数据产生的频率上的混淆。某一频率的输入信号每个周期的抽样数少于两个时，在系统的的输出端就会被看作是另一频率信号的抽样。抽样频率的一半叫作褶叠频率或尼奎斯特频率fN；大于尼奎斯特频率的频率fN+Y，会被看作小于它的频率fN-Y。这两个频率fN+Y和fN-Y相互成为假频。 9、伪门：对连续的滤波因子h(t)用时间采样间隔Δt离散采样后得到h (nΔt)。如果再按h (nΔt)计算出与它相应的滤波器的频率特性，这时在频率特性图形上，除了有同原来的H (ω)对应的'门'外，还会周期性地重复出现许多门，这些门称为伪门。产生伪门的原因就是由于对h(t)离散采样造成的。 10、地震子波：由于大地滤波作用，使震源发出的尖脉冲经过地层后，变成一个具有一定时间延续的波形w（t）。 11、道平衡：指在不同的地震记录道间和同一地震记录道德不同层位中建立振幅平衡，前者称为道间均衡，后者称为道内均衡。 12、几何扩散校正：球面波在传播过程中，由于波前面不断扩大，使振幅随距离呈反比衰减，即Ar=A0/r，是一种几何原因造成的某处能量的减小，与介质无关，叫几何扩散，又叫球面扩散。为了消除球面扩散的影响，只需A0=Ar*r即可，此即为几何扩散校正， 13、反滤波(又称反褶积):为了从与干扰混杂的地震讯息中把有效波提取出来，则必须设法消除由于水层、地层等所形成的滤波作用，按照这种思路所提出的消除干扰的办法称为反滤波，即把有效波在传播过程中所经受的种种我们不希望的滤波作用消除掉。 14、校正不足或欠校正：如果动校正采用的速度高于正确速度，计算得到的动校正量偏小，动校正后的同相轴下拉。反之称为校正过量或过校正。 15、动校正:消除由于接受点偏离炮点所引起的时差的过程，又叫正常时差校正。 16、剩余时差：当采用一次波的正常时差公式进行动校正之后，除了一次反射波之外，其他类型的波仍存在一定量的时差，我们将这种进过动校正后残留的时差叫做剩余时差。

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理

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本科生课外研学任务书及成绩评定表 题目＿_地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理学生姓名＿___ 黄邦毅_________＿＿__＿__ 指导教师＿＿＿_ 严家斌___＿_＿＿＿__＿_ 学院_＿＿_ 地信院_＿＿_____________ 专业班级_＿＿地科0９0１__________＿____

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理 一、引言 国内外的勘探实践表明,没有物探技术的进步，就没有更多圈闭的发现,就没有钻探成功率的提高,也就更不会有油田和储产量的快速增长。宏观看，物探的作用在勘探阶段是客观的目标评价,在开发阶段是精细的油藏描述。因此，油气勘探开发离不开地震技术和地震技术的进步与发展。如果说勘探技术是石油工业的第一生产力，那么物探技术就是获得油气储量的第一直接生产力。 纵观近些年的勘探技术的具体运用，最常见的莫过于地震勘探，所谓地震勘探就是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情形,以查明地下的地质构造,为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法! 21世纪是海洋的世纪,海洋蕴藏着很多宝贵的资源，随着生产技术的日趋进步，世界各国(包括中国在内)目前都在积极寻求开发海洋资源，在海洋的勘探开发中离不开物探，而且运用最广泛也最有效的是地震勘探。 二、海洋地震勘探 在茫茫大海里寻找石油最有效的技术方法是地球物理方法,其中主要是地震勘探方法。近几十年来,随着电子计算机的广泛应用,海洋地震勘探的数据采集和装备得到了极大的改进，数据处理技术和解释方法也得到迅速的发展。在油气勘探中,利用地震资料不仅能确定地下的构造形态、断裂分布，而且能了解地层岩性、储层厚度、储层参数甚至能直接指示地下油气的存在。在油气开发中，地震资料同测井、岩芯资料以及其它地下地质资料相结合能对油藏进行描述和监测。地震技术远远超出了石油勘探领域，已向石油开发和生产领域渗透。 用于寻找海上石油的地震反射法，和陆地的地震反射法相比,在方法基本原理、资料处理和解释方法等方面基本上是一样的。其中， 测量原理 在这类方法中，地震波在介质中传播的物理模型如图1所示。从震源O激发出的弹性波投射到反射界面上产生反射波,其条件是:入射角α等于反射角β。能

浅层地震勘探

本科生实验报告 实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月

目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况第三章工区地理情况和经济地理情况第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议

第八章报告附图 第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法，其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造，寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探围（浅、中、深）等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同)，用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法，此次实习，采用了折射波勘探和反射波勘探，此实习报告完成了从野外数据采集到室资料处理和解释的全部过程，并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大，所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言，使用的相遇时距曲线的解释，方法由于数据处理相对反射波较简单，所以，采用手工为主，计算机为辅的方式，完成数据处理。

浅层地震勘探(完整资料).doc

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目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况 第三章工区地理情况和经济地理情况 第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图 第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法，其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造，寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围（浅、中、深）等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同)，用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法，此次实习，采用了折射波勘探和反射波勘探，此实习报告完

成了从野外数据采集到室内资料处理和解释的全部过程，并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大，所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言，使用的相遇时距曲线的解释，方法由于数据处理相对反射波较简单，所以，采用手工为主，计算机为辅的方式，完成数据处理。

地震数据处理vista软件使用手册

Vista 5.5的基本使用方法 数据输入 地震分析窗口 一维频谱 二维频波谱 观测系统 工作流 一、数据输入 1.1 把数据文件加入Project 首先选择File/New Project，新建一个Project，按住不放，出现按钮组合，可以选择不同类型 的数据集，选择，向Project中增加一个新的2-D数据集，按住不放，出现按钮组合， 可以选择加入不同类型的地震数据，选择，选择一个SEG-Y数据，即可将该数据文件加入新建的数据集。 1.2 命令流中数据的输入 双击进入如下界面 1.2.1 Input Data List 数据输入列表，选择已加入到Project的数据集，下面的文本框中会显示选择的数据的基本信息。 1.2.2 Data Order 选择输入数据的排列方式，对不同的处理步骤可以选择不同的数据排列方式 Sort Order a. NO SORT ORDER 输入数据原始排列方式 b. SHOT_POINT_NO 输入数据按炮点排列方式 c. FIELD_STATION_NUMBER d. CMP_NO 输入数据按共中心点排列方式 e. FIELD_STATION_NUMBER 1.2.3 Data Input Control 数据输入控制 右键-->Data Input Control a. Data Input 进入Flow Input Command（见上） b. Data Sort List 查看数据排列方式的种类 c. Data/header Selection 输入数据的选择，可以控制输入数据的道数和CMP道集 查看所有已经选择的数据 如果没有定义任何可选的数据信息，则如下图所示： 可以选择一种选择方式，单击并设置选择信息。定义有可选的数据信息后，在查看，则如下图所示，会显示选择的信息。 选择共炮点集 单击后，会弹出如下界面：

地震数据处理 重点

1.一维傅里叶变换及其应用：傅里叶变换是地震数据处理的主要数学基础。它不仅是地震道、地震记录分析和数据滤波的基础，同时在地震数据处理的各个方面都有着广泛的应用。 2.采样定理：设x(t)是连续的时间函数，x(t)的最高截止频率为fn，则可用采样间隔为Δt=1/2fn的离散序列X(nΔt)唯一的确定。采样过程：从模拟地震信号到数字地震信号的过程。采样间隔/采样率：采样所用的时间间隔。 3.数字滤波：利用频谱特征的不同来压制干扰波，以突出有效波的方法。 4.频率域滤波的步骤： ①对已知地震道进行频谱分析；②设计合适的滤波器：为了滤去干扰波的频谱成分，应当设计一个带通滤波器，保留有效波频率，把干扰波频率成分滤掉； ③进行滤波运算；④对输出信号谱X(w)进行傅里叶反变换，便得到滤波后的输出X(t). 5.相位性质：最小相位也叫相位滞后或最小能量延迟，实际上最小相位滞后是指频率域，而最小能量延迟则是指时间域而言。最小能量延迟子波：能量聚集在首部；最大能量延迟子波：能量集中在尾部；混合延迟子波：能量聚集在中部。 6.褶积滤波的物理意义： 单位脉冲响应：在时间域的表示方法中，令一个单位脉冲通过一个滤波器，然后观测滤波器的输出，这个滤波器输出的自然过程曲线称为滤波器的脉冲响应。也称滤波器的时间特性。 褶积滤波的物理意义：它相当于把地震信息x(t)分解为起始时间、极性、幅度各不相同的脉冲序列，令这些脉冲按时间书序依次通过滤波器，这样在滤波器的输出端就得到对输入脉冲序列的脉冲响应，这些脉冲响应有不同的的起始时间、不同的极性和不同的幅度（这个幅度是与引起它的输入脉冲幅度成正比的），将它们叠加起来就得到滤波后的输出x(t). 7.数字滤波的特殊性质：离散性：数字滤波是对离散的信号进行运算，这是所谓的离散性；有限性：在数字计算机上进行计算时，滤波因子不可能无穷项，而是取有限项，这就是所谓的有限性。 8.产生“伪门”原因：由于对A离散采样造成的，可以证明“伪门”在频率域出现的周期为A，为了避免“伪门”造成的影响，可以适当的选择采样间隔A，使第一个“伪门”出现在干扰波的频谱范围之外。9.波谱：以任何一种形式展示电磁辐射强度与波长之间的关系，叫波谱。波数：波长的倒数。K0=1/λ 二维频率-波数域中的二维频率-波数谱（简称二维频-波谱）分析是对地震波场进行分析的重要手段，它是建立在二维傅里叶变换的基础上。 10.空间假频：频率不变，倾角越大或者倾角不变，频率越高越容易产生空间假频。产生条件：地震信号的频率f一定时，地震信号倾斜时差δt越大，其频-波振幅谱中的波数k0也越大，而当地震信号频率f 增大时，具有相同倾斜时差δt的地震信号的频-波振幅谱中的波数k0随之增大，当频率f增大到某一个门槛频率fmax时，便开始产生空间假频。 11.二维滤波器的设计：一般二维滤波是指对于波动函数X(t,x)所进行的频率-波数域滤波。这时设计的滤波因子是时间-空间的函数h(t,x)，滤波过程类似一维滤波在时间-空间域，可用二维褶积公式表示A. 12.共中心点CMP叠加及叠后处理流程图：野外采集地震数据-解编-预处理-反褶积-抽CMP道集-速度分析-动校正-CMP水平叠加-叠后时间深度偏移。13.共中心点叠加优点：①压制多次波；②压制规则干扰波；③压制随机噪声。综上，共中心点叠加可以有效地压制各种干扰波，增强有效波，使地震剖面的信噪比明显提高，掀桌改善地震剖面的质量。 14共中心点水平叠加存在的问题：当反射界面为弯曲界面时，其反射旅行时存在如图1所示的畸变；当反射界面为，其射旅行时发生如图2所示的畸变；当覆盖介质速度横向变化时，其反射旅行时存在如图3所示的畸变；当覆盖介质速度各向异性时，其反射旅行时存在如图4所示的畸变. 15.块状介质模型地震数据处理的特点：①介质呈块状分布，它不仅有顶部和底部界面，而且其侧面也由断层面或岩层界面所封闭；②由于剧烈的构造运动作用，界面往往呈弯曲界面，界面陡、倾角较大；③介质速度往往沿水平方向变化较快。 16.共反射点CRP叠前处理基本流程图：野外采集地震数据-解编-预处理-反褶积-抽CRP道集-层速度场-速度深度模型-叠前深度偏移 ①②③④⑤⑥⑦ 1.预处理：指地震数据处理前的准备工作，是地震数据处理中的重要基础工作，一般定义为将野外采集的地震数据正确加载到地震资料处理系统，进行观测系统定义并对地震数据进行编辑和校正的过程。预处理包括：数据解编、格式转换、道编辑、观测系统定义等工作。 2.解编：就是按照野外采集的记录格式将地震数据检测出来，并将时序的野外数据转换为道序数据，然后按照道和炮的顺序将地震记录存放起来。 3.野外观测系统定义：观测系统就是以野外文件号和

地震资料数字处理试卷合集

一、名词解释 1.道均衡：是指在不同或同一地震记录道建立振幅平衡。 2.数字信号：相对于模拟信号，记录瞬间信息的离散的信号。 模拟信号：随时间连续变化的信号. 有效信号：能为我们所利用的信号就叫有效信号。 3.最小相位：能量集中在序列前部。 4.反射波：在波速突变的分界面上，波的传播方向要发生改变，入射波的一部分被反 射，形成反射波。 折射波：滑行波在传播过程中也会反过来影响第一种介质，并在第一种介质中激发新的波。这种由滑行波引起的波，叫折射波。 5.共深度点：CDP。地下界面水平时，在共中心点下方的点，界面倾斜时无共深度点。 6.解编：地震数据是按各道同一时刻的样点值成列排放的，解编就是将数据重排成行。 12. 最大相位：能量集中在序列后部。 16.地震波：地震波是在岩石中传播的弹性波。 多次波：在地下经过多次反射接收到的波叫多次波。 17. 切除：地震信号经动校正后被拉伸畸变，目前处理动校正拉伸畸变的方法是切除， 即把拉伸严重部分的记录全部充零。 18. 混合相位：能量集中在序列中部。 自相关：一个时间信号与自身的互相关。 互相关：一个时间信号与另一个时间信号的相关。 21.环境噪音：交流电、人、风吹草动等环境因素所引起的对地震波有干扰的信号。 随机噪音：交流电、人、风吹草动等随机因素所引起的对地震波有干扰的信号。 22.反射系数：反射振幅与入射振幅的比值。 28.模拟记录：把地面振动情况，以模拟的方式录制在磁带上。 二、简答题 1、地震资料数字处理主要流程？地震资料的现场处理主要包括哪些内容? 地震勘探资料数据处理中的预处理主要包括哪些内容? 简述地震资料数据中有哪些目标处理方法? 地震资料数字处理如何分类? 地震资料数字处理质量控制有哪些? 地震资料数字处理主要流程：输入→定义观测系统→数据预处理（废炮道、预滤波、反褶积）→野外静校正→速度分析→动校正→剩余静校正→叠加→偏移→显示。 地震资料的现场处理主要有：预处理、登录道头、道编辑、切除初至、抽道集、增益恢复、 设计野外观测系统、实行野外静校正、还可以进行频谱分析、速度分析、水平叠加等(2分)。 地震勘探资料数据处理中的预处理主要包括登录道头、废炮道编辑、切除初至、抽道集(4分)、增益恢复、预滤波、反褶积等. 地震资料数据中目标处理方法有高分辨率地震资料处理、三维地震资料处理、叠前深度偏移处理、井孔地震资料处理(4分)、多波多分量地震资料处理、时间推移地震资料处理等地震资料数字处理分类有数据预处理、数据校正、叠加和偏移归位、振幅处理、滤波、分析、正反演、复地震道技术等。（3分） 地震资料数字处理质量控制包括野外原始资料检查与验收、处理流程及主要参数确定、

三维地震勘探技术

三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测，探测区内解释断层71条，其中可靠断层61条，较可靠断层10条，31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高，尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广，三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实，给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。 近年来，随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展，已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系，其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]

地震勘探资料处理

本科生实验报告 实验课程基于 Vista 系统的地震资料处理学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程（石油物探）学生姓名 学生学号 指导教师唐湘蓉 实验地点5417 实验成绩 2015年3月- 2015年5月

基于 Vista 系统的地震资料处理 一、实验目的及要求 1）认知熟悉地震资料处理软件系统--vista软件的基本功能，了解其并熟练掌握vista软件运行的基本操作； 2）了解并掌握地震数据处理的基本流程，掌握地震数据处理的流程和基本方法，选择合适的处理参数以提高地震数据处理的精度； 3）对比地震资料处理与解释的理论与实际资料处理的结果，深入理解理论，并在理论指导下提高处理解释的水平、提高资料处理的质量； 4）提高综合分析问题的能力与编写实验报告或生产报告的能力。 二、实验内容 总流程 图1 总流程图 1）加载数据 打开Vista软件后选择加入2D的SEG-Y格式的原始地震数据，本实验

所用数据为给定的SHOT-20。加载后的原始地震数据如图2： 图2 原始地震数据显示 2）道均衡 各个道由于炮检距的不同，导致的反射波的振幅的变化，因为在共反射点叠加中，要求每一个叠加道的振幅都应该相等，每一道对叠加所做的贡献是等价的，无特殊情况，一般就以记录图中间的振幅为基准，使近激发点的地震道振幅减少，增加远离激发点的地震道记录的振幅。道均衡流程模块如图3，道均衡结果如图4： 图3 道均衡流程模块

3）建立观测系统 图5 观测系统显示4）初至拾取 初至拾取结果显示如图6：

图6 初至拾取结果显示 5）初至切除 地震记录上的初至波包括直达波和浅层折射波，它们能量强且有一定延续时间，对紧接而来的浅层反射波有干涉和破坏作用。另外，动校正后会引起波形畸变，浅层尤其厉害。对这些强能量初至波和动校正畸变引起的处理办法是“切除”，即将这些波的采样值全部变为零值（充零）。初至切除流程模块如图7，初至切 除结果如图8： 图7 初至切除流程模块

浅层地震勘探

本科生实验报告实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月 目录 第一章序言 第二章工作目的与任务及工作完成情况 第三章工区地理情况与经济地理情况 第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5、1反射波数据处理 5、1、1 原始记录 5、1、2 道均衡 5、1、3 一维滤波 5、1、4 二维滤波 5、1、5 抽道集

5、1、6 速度分析 5、1、7 动校正 5、1、8 水平叠加 5、1、9 混波 5、1、10 时深转换 5、1、11 数据输出 5、2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图 第一章序言 地震勘探就是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理就是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理就是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震就是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探与反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室内资料处理与解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的就是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方

法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。 第二章:工作的目的与任务及工作的完成情况 2、1 实习的目的及要求 1、学习使用与维护地震仪器装备,以小组为单位,完成工区一部分物理点的测量工作。 2、学习与掌握多种地震分支方法的野外基本工作方法与技术,并能处理野外出现的一般故障问题。 3、结合实际工区的资料,初步了解地震工作设计的原则与方法。 4、学习并掌握地震野外资料的一般整理、处理与反演、图示方法。 5、根据工区实际地质条件与实测的物探资料,编写实习报告,初步掌握物探资料的解释方法。 2、2 工作完成情况 工作共两周时间,第一周就是野外数据采集,第一天观察并掌握地震仪器的使用,接着天在银杏反射波工区,后天再南苑折射波工区施工。第二周进行数据处理并解释。野外数据采集反射波完成4条测线、 第三章工区的自然地理与经济地理情况 3、1 银杏工区 反射波勘探工区就是在银杏篮球场道路之间的一个草坪区域,上覆疏松粘土层,下伏泥岩。由于地震波在疏松地层传播时能量损失

《地震资料数字处理》复习

《地震资料数字处理》复习 地震资料数字处理围绕以下三方面工作： 1、提高信噪比； 2、提高分辨率； 3、提高保真度。 一、提高信噪比的处理 1、原理 利用噪声和信号在时间、空间、频率和其他变换域中的分布差异，设计滤波因子，将噪声进行压制。 2、处理顺序 提高信噪比包含消除噪声和增强信号两部分内容。 消除噪声一般在叠前的各种道集上进行，主要针对规则干扰如多次波和面波等， 增强信号一般在叠后剖面上进行，主要针对随机噪声。 3、随机噪声 是指没有固定的频率、时间、方向的振幅扰动和震动，其成因大致是来自环境因素、次生因素和仪器因素，其中次生干扰的强度与激发能量有关。 随机噪声在记录上表现为杂乱无章的波形或脉冲，在频率上分布宽而不定，在空间上没有确定的视速度。 随机噪声的随机性与道间距有关，如果道间距减小到一定程度，许多随机噪声表现出道间的相干性，当道距大于随机噪声的相干半径才表现出随机性。 4、一维滤波器（伪门、Gibbs现象） 频率滤波器是根据信号和噪声在频率分布上的差异而设计时域或频域一维滤波算子。它压制通放带以外的频率成分，保留通放带以内的频率成分。 Gibbs现象是由于频率域的不连续或截断误差引起的，通放带和压制带之间设置过渡带可克服此现象，设计滤波器就是控制过度带的形状和宽度。 5、二维滤波器 二维滤波是根据有效信号和相干噪声在视速度分布上的差异，来压制噪声或增强信号。 通常用来压制低视速度相干噪声，在f-k平面上占据低频高波数区域。 二维滤波比较容易产生蚯蚓化现象，而且混波相现象明显，在空间采样条件不满足或陡倾角的情况下受到空间假频的影响，一般常用于压制一些规则干扰，如面波和多次波等。 6、频率-波数域二维滤波实现步骤： （1）把时间和空间窗口里的数据变换到f-k域； （2）在f-k域，通过外科切除，按径向扇形划分压制区C(乘振幅置零)、过渡区S（乘振幅置0至1变化）、通放区P (乘振幅置1) ； （3）从f-k域反变换到t-x域。 8、数字滤波有两个特殊性质： （1）数字滤波由于时域离散化会带来伪门现象，

08262026-地震勘探数据处理与解释

吉林大学实验教学大纲 教学单位名称：吉林大学地球探测科学与技术学院 课程名称：地震勘探数据处理与解释 课程代码：08262026 课程类别：专业课 课程性质：必修课 学时/学分：32/2（其中实验8学时） 面向专业：勘查技术与工程 一．实验课程的教学任务、要求和教学目的 《地震数据处理与解释》课程是应用地球物理系列课程中的一个重要方向，是地球物理勘探中的重要方法之一，与地震勘探原理一起构成了地震勘探研究方向的一个完整体系。是勘查技术与方法专业中应用地球物理方向本科生的一门重要选修课。 本实验课是与理论课紧密联系在一起的。通过实验课的教学，使学生加深对理论理解和将理论知识应用于实践的能力，熟悉基本的数据处理流程，并进行实际的地震资料处理。本实验课实际上是地震勘探数据处理与解释课程的重要组成部分。 二．学生应掌握的实验技术及基本技能 1、掌握常用地震数据处理系统的基本操作方法 2、了解常用地震记录的数据格式及剖面显示方式； 3、掌握动、静校正及水平叠加处理的方法； 4、掌握地震信号的频谱分析和一维、二维滤波； 5、掌握预测反褶积处理技术； 6、了解速度分析的方法和步骤； 7、了解地震波场偏移处理的目的和方法； 8、掌握合成地震记录的制作和分析方法； 9、掌握波动方程地震记录的正演模拟； 10、能编写简单的地震数据处理程序。 三．实验项目内容、学时分配和每组人数

四．实验教材或指导书或主要参考资料 教材采用《应用地球物理教程—地震勘探》。另外可参考以下文献： 1.《地震资料分析—地震资料处理、反演和解释》，渥.伊尔马滋 2.CWP/SU：Seismic Un*x用户手册 五．考核要求、考核方式及成绩评定标准 实验成绩可通过写实验报告，或总结性考核而定，占学生学期总成绩的20%～30%。 六．制定人、审核人、日期 制定人：王德利 审核人：潘保芝 审核日期：2009年9

浅层地震勘查技术规范

中华人民共和国地质矿产行业标准 浅层地震勘查技术规范Dz／T 01 7 0—1 9 97 1、范围 本标准规定了浅层地震勘查的设计、施工、记录质量评价和资料处理解释以及成果报告的编写、审查与评价等要求。 本标准适用于各种目的任务探测深度在几米至数百米范围的浅层地震勘查工作。在工作中除应符合本规程的要求外，还应符台国家现行有关标准的规定。 2、引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12950－9l地震勘探爆炸安全规程 Dz／T 0076－93石油、天然气和煤田地震勘探图式、图例及用色标准 Dz／T0153-95 物化探工程测量规范 3总则 3．1应用领域 3 1 1工程、水文、环境地质调查。 a)测定覆盖层厚度及基岩界面起伏形态； b)测定基岩岩岩性及风化层厚度的变化； c)测定隐伏断层、裂隙破碎带的位置、宽度及展布方向； d)测定砾石层中潜水面深度和地下含水层分布； e)探测岩溶及地下洞穴， f)划分松散沉积地层层序； g)滑坡及塌陷等灾害地质调查； h)地质填图； i)地质基础检测和岩士弹性力学参数测定等。 3.1.2区域和场地稳定性调查段评价。 a)进行岩体及场地土分类； b)计算场地卓越周期； c)判定砂土液化势； d)场地土地震效应分析和反应谱计算； e)地震烈度小区划工作中局部构造的调查等。 3 1 3能源、矿产地质调查及其他。 a)浅层油气和煤田的勘查和开发， b)铀矿床勘查； c)地热资源勘查； d)金属及非金属矿床勘查； e)建筑材料资源勘查； f)油气地震勘探中的低速带和降速带测定； g)古代遗存及地下埋设物探测等。 3 2应用方法及探测能力 3 2 1进行浅层地震勘查工作设汁时，应根据各方法的探测能力，地球物理前提和使用条件．合理选用适用的折射波法、反射波法、直达波法和瑞雷波法。 各种方法在层状和似层状介质条件下应用，可得到较好效果。在地质构造复杂、弹性波激发接收条件差、振

地震数据处理

地震数据整体流程 不同软件的地震数据处理方式不同，但是所有软件的处理流程基本是固定不变的，最多也是在处理过程中处理顺序的不同。整体流程如下： 1 数据输入（又称为数据IO） 数据输入是将野外磁带数据转换成处理系统格式，加载到磁盘上，主要指解编或格式转换。 解编：将多路编排方式记录的数据（时序）变为道序记录方式，并对数据进行增益恢复等处理的过程。如果野外采集数据是道序数据，则只需进行格式转换，即转成处理系统可接受的格式。 注：早期的时序数据格式为记录时先记录第一道第一个采样点、第二道第一个采样点、……、第一道第二个采样点、第二道第二个采样点、……直至结束。现在的道序记录格式为记录时直接记录第一道所有数据、第二道所有数据、……直至结束，只是在每一道数据前加上道头

数据。将时序数据变为道序数据只需要对矩阵进行转置即可。 2 置道头 2.1 观测系统定义 目的为模拟野外，定义一个相对坐标系，将野外的激发点、接收点的实际位置放到这个相对的坐标系中。即将SPS文件转换为GE-Lib文件，包括1）物理点间距2）总共有多少个物理点3）炮点位置4）每炮第一道位置5）排列图形。 2.2 置道头 观测系统定义完成后，处理软件中置道头模块，可以根据定义的观测系统，计算出各个需要的道头字的值并放入地震数据的道头中。当道头置入了内容后，我们任取一道都可以从道头中了解到这一道属于哪一炮、哪一道？CMP号是多少？炮间距是多少？炮点静校正量、检波点静校正量是多少？等等。 后续处理的各个模块都是从道头中获取信息，进行相应的处理，如抽CMP道集，只要将数据道头中CMP号相同的道排在一起就可以了。因此道头如果有错误，后续工作也是错误的。 GOEAST软件有128个道头，1个道头占4个字节，关键的为2（炮号）、4（CMP号）、17（道号）、18（物理点号）、19（线号）、20（炮检距）等。 2.3 观测系统检查 利用置完道头的数据，绘制炮、检波点位置图、线性动校正图。 3 静校正（野外静校正） 静校正为利用测得的表层参数或利用地震数据计算静校正量，对地震道进行时间校正，以消除地形、风化层等表层因素变化时对地震波旅行时的影响。 静校正是实现共中心点叠加的一项最主要的基础工作。直接影响叠加效果，决定叠加剖面的信噪比和垂向分辨率，同时影响叠加速度分析的质量。 静校正方法： 1）高程静校正 2）微测井静校正-利用微测井得到的表层厚度、速度信息，计算静校正量 3）初至折射波法 4）微测井（模型法）低频+初至折射波法高频 4 叠前噪音压制 干扰波严重影响叠加剖面效果。在叠前对各种干扰进行去除，为后续资料处理打好基础。 常见干扰有：面波、折射波、直达波、多次波、50Hz工业电干扰及高能随机干扰等多种情况。不同干扰波有不同特点和产生原因，根据干扰波和一次反射波性质（如频率、相位、视速度等）上的不同，把干扰和有效波分离，从而达到干扰波的去除，提高地震资料叠加效

地震资料处理复习总结

数字地震记录中，每个地震到是按一个按一定时间采样间隔排列的时间序列数字滤波，每一个地震道都可以用一系列具有不同频率和不同振幅、相位的简谐曲线叠加而成。 应用一维傅里叶变换可以得到每个地震道德简谐成分； 应用傅里叶反变换可以将简谐成分合成为原来的地震道的时间序列函数。 通常由傅里叶变换得到的频谱为一个复函数，称为复数谱。它可以写成指数形式 式中 复数的模，称为振幅谱; 复数的幅角，称为相位谱。 离散情况下和这个差不多 一维频谱的特征： 1． 傅里叶变换的几个基本性质 线性 翻转 共轭 时移 褶积 相关（功率谱） 2． 假频 尼奎斯特频率 二维谱分析 二维波场函数X(x,t)的二维傅里叶变换° X(,)ωκ 表明了二维波场函数X(x,t)的各个频率f 一波数 简谐成分的频一波谱。 由°X(,)ωκ这些频率f 一波数 的简谐成分叠加即可恢复原来的波场函数X(x,t)。 二维傅里叶变换X(w,k)称为二维函数X(x,t)的频一波谱。其模量 为函数X(x,t)的振幅谱。 如果有效波和干扰波得平面简谐波成分有差异，有效波的平面简谐波成分与干扰波的平面简谐波成分不同的视速度传播，则可以用二维视速度滤波将他们分开，达到压制干扰，提高性噪比的目的。 二维频谱的特征：空间假频 ~~ () ()()()()i w i w X w X w e A w e ??==)(ωA ()?ω1()()tan () i r x w w x w ?- =()A w =t f ?=21N o k o k ~ X(,)k ω

在地震勘探中，用数字仪器记录地震波时，为了保持更多的波得特征，，通常利用宽频带进行记录，因此在宽频带范围内记录了各种反射波的同时，也记录了各种干扰波。有效波和干扰波得差异表现在多个方面（频谱、传播方向、能量……）。利用频谱特征的不同来压制干扰波，以突出有效波的方法就是数字滤波。 滤波器的响应特性：对滤波器能力的最普遍度量是其响应特性 滤波器的频率特性：其滤波器时间函数或滤波因子 的频谱 称为滤波器的频率特性， 滤波器的时间特性（单位脉冲响应）：在时间域的表示方法中，令一个单位脉冲通过一个滤波器，然后观侧滤波器的输出，这个滤波器输出的自然过程曲线称为滤波器的时间特性。也 称滤波器的“脉冲响应” 频率响应函数应该就是 时间和频率响应函数合起来应该就是就是响应特征 滤波机理： 输出信号的振幅谱等于输入信号的振幅谱与滤波器的振幅频率特性的乘积， 输出信号的相位谱等于输入信号的相位潜与滤波器相位特性之和。 （频率） 时间域上就是褶积 褶积滤波的物理意义：它相当于把地震信息 分解为起始时间、极性、幅度各不相同的脉冲序列，令这些脉冲按时间顺序依次通过滤波器，这样在滤波器的输出端就得到对输入脉冲序列的脉冲响应，这些脉冲响应有不同的起始时间，不同的极性和不同的幅度(这个幅度是与引起它的输入脉冲幅度成正比的)，将它们叠加起来就得到滤波后的输出分。 频率域滤波的步骤 (1)对已知地震记录道进行频谱分析。 (2)设计合适的滤波器 (3)进行滤波运算 (4)对输出信号谱 进行傅里叶反变换 褶积滤波的具体计算 褶积滤波的具体计算步骤如下： (1)对地震记录进行频谱分析，确定通频带中心频率 和带宽 。 (2)确定滤波因子长度N 。 )()()(~ ~~w H w X w X =)(t x ∧ )(~ w H )(t h )(~ w H ) ()()(w w w H x x Φ+Φ=Φ∧)()()(~ ~w H w X w X ?=∧)(~ w X )(t x

地震勘探原理的基本问题

地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法. 水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好 波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线. 动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt1得到x/2处的t0时间,这一过程叫动校正或正常时差校正. 多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测. 剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等. 几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系，他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学. 水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh. 时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系 剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差. 绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波. 三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征. 水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象. 同相轴:一串套合很好的波峰或波谷. 相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷. 纵波:传播方向与质点振动方向一致的波. 转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波. 反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同. 地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。 爆炸时产生的尖脉冲，在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播，当传播到一的距离后，波形逐渐稳定，我们称这时的地震波为地震子波。 正常时差的定义第一种定义:界面水平情况下,对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射波旅行时之差,这纯粹是因为炮检距不为零引起的时差. 第二种定义:在水平界面情况下,各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时间差. 1.简述地震勘探原理 地震勘探根据岩石的弹性差别进行工作的,波遇到障碍物会发生反射和透射,折射.通过测反射波和透射波的性质,可以确定障碍物的距离.地震勘探是人工激发地震波.通过在地面布置测线,接收反射波,然后进行一些处理,从而来反映地下构造情况,为寻找油气和其他勘探目的的服务,生产工作包括三个环节:1野外数据采集2室内数据处理3地震资料解释,与其他方法

地震数据处理课程设计(报告)

《地震资料数据处理》课程设计 总结报告 专业班级： 姓名： 学号： 设计时间： 指导老师： 2011年5月30日

目录 一、设计内容……………………………………………………………… （1）褶积滤波……………………………………………… （2）快变滤波……………………………………………… （3）褶积滤波与快变滤波的比较………………………… （4）设计高通滤波因子…………………………………… （5）频谱分析……………………………………………… （6）分析补零对振幅谱的影响…………………………… （7）线性褶积与循环褶积………………………………… （8）最小平方反滤波……………………………………… （9）零相位转换…………………………………………… （10）最小相位转换………………………………………… （11）静校正………………………………………………… 二、附录………………………………………………………………………… （1）附录1：相关程序…………………………………… （2）附录2：相关图件……………………………………

【附录1：有关程序】 1.褶积滤波 CCCCCCCCCCCCCCCCC 褶积滤波CCCCCCCCCCCCCCCCC PROGRAM MAIN DIMENSION X(100),H1(-50:50),H2(-50:50),Y_LOW(200),Y_BAND(200) PARAMETER (PI=3.141592654) CCCCCCCC H1是低通滤波因子，H2为带通滤波因子CCCCCC REAL X,H1,H2,Y_LOW,Y_BAND REAL dt,F,F1,F2 INTEGER I dt=0.002 F=70.0 F1=10.0 F2=80.0 OPEN(1,FILE='INPUT1.DA T',FORM='FORMATTED',STATUS='UNKNOWN') READ(1,*)(X(I),I=1,100) CCCCCCCCCCCCCCCCCC低通滤波器CCCCCCCCCCCCCCCCC DO 10 I=-50,50 IF (I.EQ.0)THEN H1(I)=2*F*PI/PI ELSE H1(I)=SIN(2*PI*F*I*dt)/(PI*I*dt) END IF 10 CONTINUE CCCCCCCCCCCCCCCC输出低通滤波因子CCCCCCCCCCCCCCCC OPEN(2,FILE='H1_LOW.DAT',FORM='FORMATTED',STATUS='UNKNOWN') WRITE(2,*)(H1(I),I=-50,50) CLOSE(2) CALL CON(X,H1,Y_LOW,100,101,200) CCCCCCCCCCCCCCCC输出滤波后的数据CCCCCCCCCCCCCCCC OPEN(3,FILE='Y_LOW.DA T',FORM='FORMATTED',STATUS='UNKNOWN') WRITE(3,*)(Y_LOW(I),I=51,150) CLOSE(3) CCCCCCCCCCCCCCCCCC带通滤波器CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC DO 20 I=-50,50 IF(I.EQ.0)THEN H2(I)=140 ELSE H2(I)=SIN(2*PI*F2*I*dt)/(PI*I*dt)-SIN(2*PI*F1*I*dt)/(PI*I*dt) END IF 20 CONTINUE CCCCCCCCCCCCCCC输出带通滤波因子CCCCCCCCCCCCCCCCC OPEN(4,FILE='H2_BAND.DAT',FORM='FORMA TTED',STATUS='UNKNOWN')