PAGEPAGE17折射波靜校正技術的開發與應用編寫人周興海華北研究中心二OO四年十一月折射波靜校正技術的開發與應用項目負責人周興海項目參加人秋劍霞屈志華高現俊單位負責人張志國一、前言 4二、概述 41、Sditr具有兩大功能： 42、兩種層析成像法 53、拾取的問題 54、初至疊加 55、幾何定義問題 56、SDITR的優勢 67、理論依據 68、SDITR的環境控制 69、SDITR的策略 7三、關鍵詞 7四、數據的組織 71、輸入數據 82、輸出結果 8五、處理過程 91、重新置位 92、計算校正量 113、折射波速度分析 134、原始道的拾取 15六、應用實例 15七、認識與體會 15一、前言近些年來，三維折射波靜校正技術發展迅速。幾乎成了許多專業地球物理軟件包的標志。造成這種趨勢的原因之一是與小道距、短炮檢距排列的高分辨采集產生的折射波靜校正量有關。另外一個原因就是獨立地描述同相軸近地表異常的能力。雖然該模塊兒存在多年，歷經數個版本，但我們對它的了解僅限于最基本、最簡單的功能，其最主要的原因就是華北地區高程起伏不大，低降速帶厚度穩定，該區的地震資料靜校正問題不是很突出，靠剩余靜校正完全可以解決。所以無形中它也就成了制約研究開發這項技術的主要客觀因素。隨著華北研究中心處理市場的對外開拓，有更多地表復雜、靜校正問題嚴重的資料需要處理，解決靜校正問題自然成了燃眉之急，這也是開發研究該項技術的最主要的原因。二、概述1、Sditr具有兩大功能：檢查并校正幾何定義錯誤。計算折射波靜校正量。2、兩種層析成像法兩種方法用來計算折射波靜校正量。第一種：全模型層析成像，稱作GLI。（歸納線性反演）第二種：利用旅行時分解和簡單的層析成像方法。3、拾取的問題兩種方法都從時間拾取開始，無論方法多么先進，對于低信噪比的資料來說，其性能也會大打折扣。雖然可以用局部交互拾取的方法代替自動拾取，而這個過程是非常耗時和乏味的。4、初至疊加多少年來，大多數折射波靜校正量的質量控制是在線性動校的初至疊加的基礎上完成的，運用這種方法暗含了一些簡單化的假設：a、折射波速度在每個炮點檢波點矢量上被均化，它相當于一個平滑濾波。b、初至疊加應該變得更好并且拾取時間更接近于拾取量的平均值。5、幾何定義問題處理周期不僅取決于初至時間拾取，炮點和檢波點位置的錯誤仍然是一個很大的麻煩。最合乎邏輯的辦法就是先查出主要的異常炮點或是檢波點，一旦這些異常值被剔除，以遞減的數量級迭代校正其它量。6、SDITR的優勢交互應用是能夠得到的最好的完成迭代的方法，它還可以減輕管理無數個文件的負擔以及等待無休止的批處理工作。SDITR可以應用源自數據解釋的全程交互，并僅限于一個主要的折射層。在完成適當的質量控制后把數據轉回到原始數據上應用。此項技術非常有效，校正量或經過濾波的校正量都可以應用或舍棄，數據可以被校正也可以不被校正。同樣，用戶還可以一直監控每一個記錄上的校正結果。很顯然，我們都希望有更大存儲量的工作站而不把交互陷入長時間的等待。這里給出了一個優化的數據量。在一次工作任務當中處理50000100000道。迄今為止，最大的一次處理數據量是350000道。7、理論依據用代數重建法(AlgebraicReconstructionTechniques)而不是矩陣代數法(MatrixAlgebra).8、SDITR的環境控制a、位置圖目的就是檢查炮點和檢波點位置。b、幾何形狀選擇要處理的道的系列將由用戶決定，程序提供了三個選件。指環型、線型和變化型。指環型這個選件適應于高程變化不大，折射層結構簡單的一般情況。線型它適合于地形變化、折射層結構復雜的地區。劇烈變化的地形容易引起兩條接受線間產生較大的差別。對于這種類型的幾何形狀，扇形區被線型分量所取代。這個選件僅對重新置位有效。變化型這個選件只與來自SDITR的速度分析部分的空變折射波有關。9、SDITR的策略工作是應該從重新置位還是從校正量的計算開始？正確的做法是首先檢查主要的異常值，去掉這些值以后，用一種遞減的數量級迭代其他量。三、關鍵詞延遲，風化層速度，替換速度，折射波速度，風化層校正量，高程校正量。（計算方法見圖一）四、數據的組織1、輸入數據SDITR的啟動始于道文件或一個來自SDS(Seismicdataserver)的地震數據庫以及如果需要，NAV/P1或NAV/P2速度文件，來自Geocluster批作業WUNET的輸出F7(32bit)orF1(16bit)原始道文件。原始道應該是線性動校后的道集，以減少道長和把初至排列起來.道的順序應該是遞增的炮集，道文件名可以任意取，但.cst應該作為擴展名，這樣在工區下的文件管理操作起來比較容易。在計算校正量時如果想加入風化層速度v0,折射波速度vm,以及替換速度vr,這些速度必須有規律的分布并覆蓋整個工區。2、輸出結果SDITR產生7種不同類型的文件。.庫文件，.Navp2文件，.Hacor文件，.Dif坐標差別文件，.疊加道文件，.Tdpik拾取文件，.Wxsta拾取文件。SDITR3.2和以后的版本，可以列出處理過程和輸出歷史文件?？傻玫降娜笔U展名：.lst靜校正和延遲庫，.lxy重新置位用坐標庫，.navNAVP2速度文件，.savHACOR文件，.dif位置差別文件。3、內部數據的管理與工作模式當SDITR從用戶選擇的文件讀取原始道時，它為每一道存儲了一定量的信息，這些信息從道頭讀到程序內部的表內，由于這些表被以后的各種操作所應用，所以按執行的任務分選它們是非常重要的。因此，在此共有三種工作模式。1、炮點模式。2、接受點模式。3、面元模式。五、處理過程1、重新置位每一點的道集根據炮點和檢波點的角度分成四組，每一組疊加在一起代表條帶里的每一點。從4個疊加扇區拾取初至波，重新置位的算法比較每一點的四個疊加扇區，然后應用一個與方位角相關的剩余LMO時移去均衡這4個時間，這剩余的LMO時移此時已被分解成位置校正量。重新置位共分6個步驟：1）、選擇模式不像校正量，炮點和檢波點可以同時計算。重新置位的計算需要選擇模式，所以確定要改動的元素（炮點或檢波點）非常重要。缺省是炮點模式。2）、定義疊加幾何形狀參與疊加的地震道根據幾何形狀來定義，因此，在疊加拾取和重新置位之間不能修改幾何形狀。指環形（見圖二）

指環形可分成四個扇區紅色的扇區代表順放炮方向上部分的道。橙色代表順放炮方向下部分的道。墨綠色代表逆放炮方向上部分的道。淡綠色代表逆放炮方向下部分的道。線形（見圖三）線形幾何形狀只用于某些特定情況（復雜地形）。它只對重新置位的炮點模式有效。兩個選項：變炮檢距，固定炮檢距。變化形變化形只能在速度分析之后應用，選擇這種幾何形狀無需定任何參數，因為用于疊加的偏移距取決于速度拾取時的偏移距范圍，方位角決定的四個扇區保持有效。顯示的圖形和線形相同。3）、計算初至疊加一旦選定疊加幾何形狀，就可以計算和顯示初至疊加。重點：不論是初疊還是當前疊加，程序會考慮到任何形式的預處理，如果已經計算過校正量，當原始道疊加時需應用相應的延遲量，如果做過速度分析，相應的剩余LMOS同樣被應用。顯示疊加一旦疊加完成，疊加道會自動出現在顯示區域，根據選擇的幾何形狀出現四個疊加顯示欄，然后就可以進行初至疊加拾取。（見圖四）4）、疊加拾取并不是所有的疊加道都必須拾取，然而，在一個顯示欄拾取的道在其它三個欄里必須被拾?。ㄒ妶D五）。5）、計算新位置。6）、檢查新位置（見圖六、圖七）。2、計算校正量特別提醒：靜校正量從拾取的初至波疊加中獲得，在每一個炮點和檢波點模式下做兩種疊加：順放炮方向和逆放炮方向，這種程序的算法要求炮點和檢波點的順向和逆向疊加都要拾取。在應用優化后的線性動校后計算每一點的延遲時間，然后，用風化層和替換速度參數從這些延遲中計算出校正量。因此，折射數據處理應用延遲量，反射數據處理應用校正量。所以，當這些校正量應用于SDITR的每一道或折射疊加后，延遲實際上也得到了應用。校正量計算共分七個步驟：1）、定義幾何形狀。有兩種幾何形狀可以定義：指環形和變化性。缺省是指環形，環形分成兩個部分，紅色的代表順放炮方向道，綠色的代表逆放炮方向道。（見圖八）速度分析后用‘變形’?！€形’只在位置重置時用。2）、計算和顯示疊加這一步必須分炮點和檢波點兩種模式進行。（見圖九、圖十）如果在工作的最初階段從原始道中加載了高程或其他它校正量，可以把它顯示在初至疊加的上面，這樣可以顯示疊加和高程曲線的相關性。（見圖十一）3）、疊加拾取必須拾取所有道，拾取完畢后，在計算校正量之前建議關閉所有疊加窗口。這是因為關閉窗口后會激活對拾取的檢測，如果有任何一道被漏拾，程序會彈出選擇信息窗口，列出那些未被拾取的道。4）、計算校正量可以先計算初始校正量（primarystatics)然后是剩余校正量(residualstatics)，或者直接計算剩余校正量。然而不能計算完剩余校正量后再計算初始校正量?？梢缘嬎闶Ｓ嘈Ｕ?，但初始校正量只能計算一次。如果剩余校正量計算多次，它會自動累積。另一方面，如果初始校正量重新計算，則前一次計算的校正量將被覆蓋。5）、檢查檢查計算完的校正量值和重新置位的方法是一樣的。原始道，應用了校正量的新計算的疊加道。（見圖十二、圖十三、圖十四）3、折射波速度分析當原始道的校正速度不正確或是變化比較大時，單炮初至校正不到位，初至波達不到同相疊加，得到的初至疊加不能用于拾取，所以進行折射波速度分析是必不可少的（見圖十五、圖十六、圖十七）。它將產生一個只對用戶界定的偏移距范圍有效的速度。速度分析共分五個步驟。1）、選擇模式。速度分析只能在binning模式下進行，從Setings/Mode選件里選擇Binning進入與速度分析有關的菜單。2）、定義幾何形狀。和校正量以及位置重置不一樣，定義速度分析的幾何形狀在Map/settings/customize對話框里進行。從位置圖里的customize窗口選擇Displaybinning,顯示出一個藍褐色相間的方格盤(checkerboard)（見圖十八）。每一個方格是對應地表的一個原始道的中點的正方形，其方位由用戶定義的方位角確定，它代表一個宏面元，宏面元的覆蓋次數可以顯示出來，以原始道的道數表示，如果宏面元的覆蓋次數很低，擴大宏面元尺寸，它的邊長缺省是500米。注意不要有太多的宏面元（內存有限）或太少（引起速度插值問題）。重點：方格盤由宏面元線組成，它的方向對應X軸的方位角，線號在Y軸方向上遞增。因為結果依賴于方位角，因此盡量要把方位角定義精確。宏面元號根據它所屬的線號定義，這些線號以百遞增，第一條線由101,102,103……組成，第二條線201,202,203……。3）、計算和顯示初至疊加。確定幾何形狀后，就可以計算和顯示初至疊加。原始道將按他們的面元號疊加，而不是按順向和逆向道疊加。必須指定一個偏移距增量參數，它意味著每隔多少米的道疊加在一起。一旦疊加計算完畢，疊加道會自動出現在顯示區域，如果疊加道在上一次的任務中計算過并且還有效，不需要重新計算，從File/Load里加載即可（見圖十九）。4）、疊加拾取。5）、檢查。得到的值可以在位置圖中檢查，還可以通過把這些值加在原始道上以及計算新的疊加來檢查（見圖二十到圖二十三）。4、原始道的拾取這種方法可以用于三種不同情況，具體操作視情況而定。第一、為提高在SDITR里計算的當前條帶的校正量的質量。第二、用SDITR一步法計算整個工區的校正量。第三、為得到在SDITR之外再次應用的拾取量，和任何在SDITR里計算的校正量不相干。推薦：為了避免冗長乏味的拾取工作，質量控制用標準誤差曲線可以使你發現出問題的區域，你可以定義一個誤差范圍，小于它的誤差可以忽略，只有那些標準誤差超過定義的值的道通過原始道顯示檢測出來。處理順序如下：拾取初至疊加，校正量計算，自動原始道拾取，QC標準誤差?？梢灾貜投啻?，直到誤差減小到令人滿意為止（見