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桃子荡复杂地区地震资料成像处理对策研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

桃子荡区块地处重庆直辖市东南部及贵州省桐梓县北部,该地区地形复杂,碳酸盐岩大面积裸露,地形切割剧烈、沟梁纵横、河流湍急、灌木丛生、地形起伏较大,相对高差最大达到1000m。由此给地震资料处理带来以下3大难点。

(1)工区高程变化剧烈,地表复杂,原始资料存在严重的静校正问题。

(2)激发接收条件差异大,地震剖面在能量、频率等方面一致性差。

(3)工区地下构造复杂,断层较多,提高成像精度是一个难点。

联合沉默HER2和TFF3基因表达抑制胃癌NCI-N87细胞的增殖、迁移和侵袭(顾建春)(8):750

为了改善陆上复杂地区地震资料品质,以常规处理为基础,引入一种适合该区的实用处理策略——利用层析静校正获得连续性波组特征,消除近地表影响,再针对性叠前去噪压制各种强能量干扰[1],同时进行保真保幅处理,然后实施自地表开始的叠前时间偏移完成成像。结果表明剖面得到显著改善。

1 处理策略

1.1 多种静校正方法

Omega处理系统中叠前时间偏移模块的一个重要特点是偏移倾角参数可根据试验而时变。偏移倾角越小,计算的偏移孔径就越小,高陡构造和地层归位效果就越差,图11为不同偏移倾角的偏移剖面,综合考虑偏移倾角选择60°。

1.1.1 层析静校正处理技术

(2)对于施工材料做不到严格的查验。施工材料是保证整个工程质量的基础前提,任何一个行业都不例外,尤其是建筑行业,对材料的要求标准更高。但在实际的施工过程中,对于施工材料的要求并没有严格的把控,材料监管员起不到严格检测的作用,基本上都是处于应付的状态,使建筑工程质量从最根本上失去了保障。

层析静校正是把地表模型作为任意介质处理的曲射线静校正方法,它对地表高差、低降速带速度和折射界面不做限制,正好针对桃子荡区块的地形,更适应地表结构较复杂的地区。具体实现过程如下:①先初至智能拾取,人工初至修正。②然后计算层析静校正量:用野外近地表调查结果作为初始模型,用小折射和微测井资料作为约束,用折射波层析静校正计算静校正量,解决好由地表引起的静校正问题。③最后对omega处理系统计算的浮动参考面进行平滑,分解长波长静校正量和短波长静校正量,在浮动参考面上进行速度分析和动校正,提高速度分析精度和成像效果[2-3]

因为进入城市生活,开阔了视野,与城市同龄人一样,具有良好的学习环境,信息获取的能力以及学习能力不断增强,对外部世界不再陌生,并且敢于勇敢地去面对、思考和学习,从而其价值观、世界观已经紧紧跟随时代的步伐,不再像上一代农民工一样胆怯、懦弱、害怕,而是直面生活中的问题、困难和挫折,不断地扩大自己的思维空间,追求自己的职业发展和人生目标。

1.3.1 振幅一致性处理

2.二十世纪初,国家为了进一步调整优化乡村学校布局,提出了撤点并校的战略部署,一些农村学校的教学点先后被撤并,但是在运行过程中暴露出越来越多的弊端,既衍生出乡镇学校的大班额,又给乡镇寄宿制学校管理带来挑战。学生周末回家存在安全隐患,义务教育阶段学校既要提供食宿、又要配备校车,使学校运行成本陡增,加之学生年龄小与家人缺乏交流沟通,家庭亲情的缺失使学生心理易产生疾病。出于综合考虑国家叫停了撤点并校,本着小学生就近入学的根本原则,一些小规模学校在后撤点并校时代被保留下来。

  

图1 高程静校正及层析静校正后叠加剖面Fig.1 Superposition section after altitude static correction and tomographic static correction

1.1.2 蒙特卡洛静校正处理技术

何友林说的高效课堂是七师高级中学组织援疆老师共同推进的“高效6+1”课堂模式,“6”是指课堂教学中依次进行的六个环节,包括“导”“思”“议”“展”“评”“检”;“1”就是“用”,在课后自习中进行的学生的自主行为。

在山地等复杂地形条件下,地表地质结构非常复杂,地震资料经过高程静校正、层析静校正处理后仍然存在很大剩余静校正量。在这种情况下采用模拟退火算法是以固体退火过程为物理背景的全局优化算法,能很好的解决剩余静校正中的非线性问题和周期跳跃现象。桃子荡工区局部资料的信噪比低,蒙特卡洛模拟退火剩余静校正是一种全局寻优的静校正方法,对低信噪比资料比较有效[4-6]。经过蒙特卡洛模拟退火剩余静校正后,同相周连续性得到增强,信噪比得到提高,波阻特征改善明显(图2)。

  

图2 蒙特卡洛前后叠加Fig. Monte Carlo (a) post (b) superposition (a)-before, (b)-after

1.1.3 地表一致性剩余静校正处理技术

该地区资料处理遵循校正、压噪、速度分析循环迭代,逐次逼近的处理思路。共进行了三次剩余静校正迭代处理,层析静校正处理后,在叠前去噪处理前进行了两次速度分析和剩余静校正迭代处理,进一步提高静校正处理精度。在反褶积处理后又进行了一次速度分析和剩余静校正迭代处理。

图3为剩余静校正处理前后的叠加剖面对比,可以看出,地表一致性剩余静校正迭代处理后的叠加剖面信噪比和浅、中、深层同相轴连续性均有较大的提高,资料同相叠加效果更光滑,波组特征更加清晰。

  

图3 地表一致性剩余静校正前后叠加剖面Fig.3 Surface conformance residual statics before and after the superposition section

1.2 提高信噪比

针对资料存在的面波、线性散射干扰、机械干扰、随机干扰等噪音干扰,分别采用针对性叠前技术,能够压制噪音干扰,提高资料的信噪比。

正如银川经开区育成中心办公室负责人贾庆龙所说,该区将全力推动企业向科技含量高、创新能力强、市场竞争优势明显的现代服务业转变。下一步将重点支持奥特生物、方达等技术成熟且有实力的企业向外开疆辟土。目前,上述企业已在海外开展相关业务。

包括自适应面波衰减技术去除面波干扰(图4)、AAA压制异常振幅技术去除工区内异常振幅干扰(图5)、小波变换压制线性干扰(图6)。

大量的实践表明:孔径过小时,由于不能涵盖有效反射波波场范围,影响陡倾角同相轴成像,绕射无法彻底收敛,同相轴有平化现象;孔径过大时,由于含有大量来自其它反射波的波场,产生偏移噪音,同时可能把深层的噪音以画弧的表现形式带到浅层来,信噪比降低,影响成像效果,而且费机时。因此,最大偏移孔径的选取要以能使地下波场准确成像而又不产生偏移噪音为原则,应依据实际地震资料并考虑埋深、倾角,找到最佳的偏移孔径,以获取最佳偏移效果[11]

剖面上的面波干扰、异常振幅干扰得到较好的压制和剔除(图7)。

严格执行《军事训练条例》《民兵军事训练大纲》等军事训练法规,结合省军区、军分区的训练指示,安排好县(市、区)的民兵预备役人员训练,严格训练标准,保证人员、时间、内容、要求四落实。破解装备器材受限、师资力量薄弱、训练场地匮乏等普遍存在的难题,采取模拟简便器材替代实训器材,与地方应急部门和高校共享教学资源,搞好各种训练保障。遵循训练规律,按照先基础后应用、先技术后战术、先专业后演练方法,杜绝训练“走过场”搞“假把式”,提高遂行多种任务的能力。

1.3 地表一致性处理

图1为高程静校正及层析静校正前后叠加剖面的对比,可以看到层析静校正处理后,较好的解决了该区严重的静校正问题,叠加剖面同相轴连续性较好,波组特征较清晰,主要目的层信噪比较高,剖面质量明显提高。

包括球面扩散振幅补偿和地表一致性振幅补偿(图8)。

  

图4 自适应面波衰减前后单炮Fig.4 Single gun before and after adaptive surface wave attenuation

  

图5 压制异常噪音前后单炮Fig.5 Single gun before and after the suppression of abnormal noise

  

图6 压制线性干扰前后单炮Fig.6 Single gun before and after suppressing linear interference

  

图7 压制干扰前后叠加Fig.7 Superposition before and after suppression of interference

  

图8 地表一致性振幅补偿前后叠加效果对比Fig.8 Comparison of surface (uniform) amplitude compensation before (a) rear (b) stacking effect

地表一致性振幅补偿主要补偿炮域、接收点域和共偏移距域的振幅变化。经过SCAC处理后的地震道振幅与相邻炮的振幅是一致的,并且不改变资料原有的信噪比[7]。假设第i炮的接收点j处某一时窗的均方根振幅为AijAij可分解成与地表一致性的相关项,即:炮点项、接收点项和偏移距项;与地下一致性的相关项,即CMP项;与道集一致性的相关项,即与道集内道号相关项;模型相关项。于是Aij可表示为:

Aij=Si×Rj×Gk×Ml×Tm×Un

(1)

式中Ai是与第i炮相关的振幅分量,Rj是与第j个检波器相关的振幅项分量,Gk是与第k个CMP相关的振幅分量,k=(i+j)/2,Ml是与偏移距l相关的振幅分量,l=i-jTm是与道号m相关的振幅分量,Un为用户自己定义的与模型相关的振幅分量。

1.3.2 频率一致性处理

包括地表一致性反褶积(图9)。

为弥补高频能量损失,应用地表一致性反褶积来提高资料频率和分辨率。地表一致性反褶积是将地震道分解为震源、检波器、偏移距及地层脉冲响应的褶积影响,估计由于震源、检波器条件及震源检波器间隔对子波形态带来的变化。地表一致性反褶积模型:

xij(t)=sj(th(i-j)/2(t

e(i+j)/2(tqi(t)+n(t)

(2)

式中,xij(t)是地震记录,sj(t)是震源位置为j时的波形分量,qi(t)是检波器位置为i时的分量,h(t)是依赖于波形的偏移距分量。e(t)代表震检中心点位置为(i+j)/2的地层脉冲响应。具体实现过程,首先对炮域道集数据进行谱分析,然后选取提取反褶积算子的时窗长度及预测步。最后根据炮点、检波点、偏移距三方面因素的变化,来提取反褶积算子,并进行反褶积运算。

1.2.1 叠前多域分频去噪

  

图9 地表一致性反褶积前后单炮效果对比Fig.9 Comparison of single gun effect before and after surface conformation deconvolution

1.4 精细成像

1.4.1 精细速度分析

在整个处理过程中,速度是地震资料处理的重要参数,速度的准确与否直接影响处理的质量。为了保证处理的精度,就必须获取精确的速度。

结合前期研究结果以及上述分析可知[24],低温(≤50 ℃)热分解重镁水,首先生成亚稳相MgCO3·3H2O晶体,随着时间延长,MgCO3·3H2O逐渐转变为因此选择热解时间为120 min。

本刊:去年,我们隆重庆祝了改革开放40周年,今年将迎来新中国成立70周年大庆。广东农垦地处我国改革开放前沿省份,改革发展处在重要节点上。请介绍一下广东垦区2019年的工作思路和工作重点。

1.4.2 叠后时间偏移技术

对叠后偏移方法进行方法测试,包括相移法偏移和有限差分法偏移(图10),相移法偏移画弧现象严重,剖面的波阻特征不好,有限差分偏移效果较好,偏移归位准确,地层结构清晰,波阻特征良好,因此选择有限差分叠后时间偏移方法。

工区地形兼有丘陵与山地特点,山高坡陡,沟壑纵横,悬崖陡坎众多,地形起伏较大,且不同地质年代和岩性的地层出露地表,工区表层地震地质条件较为复杂,造成速度纵、横向变化剧烈[8-10]。因此针对储层弱反射的速度,进行精雕细刻,力求达到最好的成像效果。速度分析及质量监控cmp间隔250m。

  

图10 相移法与有限差分法偏移剖面Fig.10 Phase shift method (a) and finite difference method (b) migration section

1.4.3 叠前时间偏移技术

叠前时间偏移关键在于:一是预处理;二是速度建模;三是参数选择。本次叠前时间偏移处理采用Omega处理软件中的克希霍夫积分法。针对偏移效果影响较大的偏移倾角、最大偏移孔径、偏移距分组增量及反假频因子进行试验后,选取最佳参数进行全工区处理。

(1)偏移倾角

在近地表校正时,首先对基准面和替换速度进行分析对比,选取最佳的基准面和替换速度。为了防止基准面校正后数据的丢失,最终基准面一般选取在探区最高海拔附近,大于或等于全区平均高程。根据这一原则,在保证其CMP高程小于最终基准面的前提下,允许部分炮点或检波点高程大于最终基准面。该区最终基准面选择1000m,替换速度选择4000 m/s。

HPLC法同时测定蒙药达乌里芯芭中梓醇和益母草苷的含量 ……………………………………………… 包玉秋等(11):1542

  

图11 保幅叠加纯波剖面Fig.11 Amplitude preserving superposition pure wave section

(2)最大偏移孔径

1.2.2 叠后提高信噪比处理

综合考虑地层归位与偏移噪音两方面因素,最终选择叠前时间偏移的偏移孔径为6000m。

(3)反假频因子

反假频因子可以用来改变反假频滤波的截频,保护资料的频率成分。反假频因子越大会损失资料的高频成分,偏移成果信噪比高,但混波现象较严重;反假频因子越小,波组特征较为活跃,但会加重高频噪音,降低信噪比,影响剖面的特征[12-16]。综合考虑反假频因子选择0.75。

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(4)偏移距分组

结合桃子荡地区地震资料特点,偏移距分组太小,会产生空点,各偏移距组覆盖次数难以均匀,而且偏移距分组对偏移效果影响很小,主要依据叠前时间偏移需要道集覆盖次数需要而确定。综合考虑偏移距分组增量选择80m。

2 应用效果分析

针对桃子荡地区二维地震资料处理,应用这一个策略流程做的叠前时间偏移精细处理最终剖面效果,经分析可以看出志留系—三叠系地震反射波场齐全、连续性好、资料整体信噪比高、易于对比追踪;区域地质结构和地腹构造发育特征清晰,页岩气层系各种地质现象特征明显。

2.1 保幅

为了尽可能满足后续综合研究解释工作的需求,处理中选用了保真保幅处理技术,从叠前去噪效果来看(图11),保幅偏移剖面反射波振幅相对关系清楚,符合高保真的处理要求。主要反射层的地震反射特征及空间展布清楚,能够满足地质任务的需求。

2.2 信噪比

在认真做好空间属性和一次静校正的基础上,做了细致的叠前记录的净化工作,合适的反褶积,最大限度地压制了各种干扰波,采用了“剩余静校正-速度分析-叠加”多次迭代等一系列技术,努力实现有效反射波的同向叠加,增强资料的连续性,使得最终取得了高信噪比的叠加成果(图12)。

  

图12 保幅叠加成果剖面Fig.12 Amplitude preserving superposition section

2.3 归位成像

图13为主要目的层地层分布图,由图中可见,主要目的层成像效果较好,波组特征清楚,地层反射齐全。通过大量的偏移方法测试和速度精细调整后,取得了比较满意的偏移结果,偏移后的反射波得到了正确归位(图14)。

② 刘坚,曹广顺,吴福祥.论诱发汉语词汇语法化的若干因素[J].中国语文,1995.(3).第161-168页.

  

图13 主要目的层地层分布图Fig.13 Stratigraphic map of main target strata

  

图14 叠后时间偏移成果剖面Fig.14 Post stack time migration results profile

3 结论

不同的处理策略得到各自不同的结果,针对桃子荡复杂地区主要采用了以下的方式:①运用层析静校正、Monte Carlo静校正、地表一致性剩余静校正的静校正处理策略,消除近地表影响;②用波动方程基准面校正完成自地表起伏的波动方程叠前时间偏移。为复杂地区的地震资料静校正和成像问题提供了一种有效的解决方案。

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在桃子荡复杂区地震资料处理中,应用该策略见到了一定效果,较好的解决了静校正问题,处理后的单炮记录及叠加剖面连续性得到明显提高,波组特征清晰,偏移剖面成像效果明显。地层反射齐全;信噪比较高;分辨率较高,主要目的层主频达到35Hz以上。

参考文献

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祝媛媛,陈楠,杨楠
《矿产与地质》 2018年第01期
《矿产与地质》2018年第01期文献

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